Dolor y malestar: un ejemplo experimental de interacción neuro-inmune / Pain and sickness: an experimental example of neuro-immune interaction

RESUMEN

Bajo la definición de malestar general se agrupan una constelación de signos y síntomas tales como fiebre, disminución de la actividad, pérdida del apetito, disminución de la libido, trastornos del sueño y modificaciones en el umbral del dolor, entre otros. Estas manifestaciones son necesarias para hacer frente a procesos infecciosos y son iniciadas por el sistema inmunitario y controladas por el sistema nervioso, por lo que representan un ejemplo ideal de interacción entre ambos componentes. En el presente estudio se analizaron los cambios conductuales inducidos en el umbral del dolor luego de la administración i.p. de lipopolisacárido (LPS), una endotoxina que forma parte de la pared de bacterias gram negativas. Adicionalmente, se determinaron los cambios que ocurren en los patrones de descarga de dos poblaciones de neuronas de la formación reticular bulbar, las células “off” y “on”, luego de la administración de la endotoxina. Estas células aparentemente constituyen los brazos ejecutores del sistema de modulación endógena del dolor. Los resultados obtenidos indican que dependiendo de la dosis de LPS empleada (100 o 200 μg/kg) se pueden activar diferentes mecanismos de modulación, que a su vez parecen depender de las dos poblaciones de neuronas bulbares. La dosis de 100 μg/kg de LPS produjo antinocicepción, la cual estuvo asociada a incrementos en la actividad de las células “off” y a la disminución de la actividad de las “on”. La dosis de 200 μg/kg de LPS produjo hiperalgesia, la cual se acompañó de una disminución de la actividad de las celulas off”y un aumento en la actividad de las células on.

ABSTRACT

The definition of sickness/illness behavior involves a constellation of signs and symptoms such as fever, decrease of physical activity, anorexia, decrease of libido, insomnia and changes of the pain threshold, among others. These manifestations are necessary to face infectious processes and are apparently initiated and controlled by the immune and the nervous system, so that they represent an ideal example of interaction between both components. In the present study the behavioral changes in the pain threshold induced by the i.p. administration of lipopolysaccharide, an endotoxin derived from gram-negative bacterial cell walls, were analyzed. Additionally, changes in the discharge pattern of two neuronal populations of the medullary reticular formation, the off- and on-cells, which apparently act as the executory arm of the endogenous pain modulatory system were determined after endotoxin administration. The results indicate that depending on the LPS dose (100 or 200 μg/kg) different modulatory mechanisms might be activated, which in turn seem to be the consequence of the activation of the two different classes of medullary neurons. Antinociception was produced after administration of 100 μg/kg of LPS. That was associated to an increase of the off-cell firing and a reduction of the on-cell activity. Hyperalgesia was produced after administration of 200 μg/kg of LPS. That effect was accompanied by an inhibition of the off-cell activity and an increase of the on-cell firing. These findings suggest that changes of the pain threshold that occur during sickness/illness involve the differential participation of the two control options of the endogenous pain modulatory system and of specialized mechanisms of communication between the immune and the nervous system.