Hur hög är din smärta Tolerans? Varför vissa människor skadar mer än andra

Den som kom i åldern 1990-talet kommer ihåg det Vänner episod där Phoebe och Rachel vågar ut för att få tatueringar. Spoiler alert: Rachel får en tatuering och Phoebe hamnar med en svart bläckpunkt eftersom hon inte kunde ta smärtan. Denna sitcomhistorik är roligt, men det illustrerar helt enkelt den fråga som jag och många andra inom området "smärtgenetik" försöker svara på. Vad handlar det om Rachel som gör henne annorlunda än Phoebe? Och ännu viktigare kan vi utnyttja denna skillnad för att hjälpa världens "Phoebes" att lida mindre genom att göra dem mer som "Rachels"?

Se också: Varför skadar det för att få träff i bollarna? Evolution och nerv kan förklara

Smärta är det vanligaste symptomet som rapporteras när man söker läkarvård. Under normala förhållanden signalerar smärta skador, och det naturliga svaret är att skydda oss tills vi har återhämtat sig och smärtan sjunker. Tyvärr skiljer sig människor inte bara i deras förmåga att upptäcka, tolerera och reagera på smärta utan också hur de rapporterar det och hur de svarar på olika behandlingar. Detta gör det svårt att veta hur man effektivt behandlar varje patient. Så, varför är inte smärta detsamma i alla?

Individuella skillnader i hälsoutfall är ofta resultatet av komplexa interaktioner av psykosociala, miljömässiga och genetiska faktorer. Medan smärta inte kan registreras som en traditionell sjukdom som hjärtsjukdom eller diabetes, är samma konstellation av faktorer på spel. De smärtsamma upplevelserna under hela vår livstid uppträder mot bakgrund av gener som gör oss mer eller mindre känsliga för smärta. Men vårt mentala och fysiska tillstånd, tidigare erfarenheter - smärtsamma, traumatiska - och miljön kan modulera våra svar.

Om vi ​​bättre kan förstå vad som gör individer mer eller mindre känsliga för smärta i alla slags situationer, så är vi så mycket närmare att minska människans lidande genom att utveckla riktade personliga smärtbehandlingar med lägre risker för missbruk, tolerans och missbruk än de nuvarande behandlingarna. I slutändan skulle det innebära att vem som kommer att få mer smärta eller behöver mer smärtstillande droger, och sedan kunna hantera den smärtan så att patienten är bekvämare och har en snabbare återhämtning.

Inte alla smärtstillande gener är samma

Med sekvenseringen av det mänskliga genomet vet vi mycket om antalet och platsen för gener som utgör vår DNA-kod. Miljoner små variationer inom dessa gener har också identifierats, vissa som har kända effekter och vissa som inte gör det.

Dessa variationer kan komma i ett antal former, men den vanligaste variationen är den enda nukleotidpolymorfismen - SNP, uttalad "snip" - som representerar en enda skillnad i de enskilda enheterna som utgör DNA.

Det finns cirka 10 miljoner kända SNP i det humana genomet; En persons kombination av SNP utgör hans eller hennes personliga DNA-kod och skiljer den från andras. När en SNP är vanlig kallas den som en variant; när en SNP är sällsynt, som finns hos mindre än en procent av befolkningen, kallas den en mutation. Snabbt expanderande bevis innebär att dussintals gener och varianter bestämmer vår smärtkänslighet, hur väl smärtstillande medel som opioider minskar vår smärta och till och med vår risk för att utveckla kronisk smärta.

En historia av smärtstolerans

De första studierna av "smärtgenetik" var av familjer med ett extremt sällsynt tillstånd som kännetecknades av frånvaro av smärta. Den första rapporten om medfödd okänslighet mot smärta som beskrivs som "ren analgesi" hos en utövande som arbetar på en resa som "The Human Pincushion". På 1960-talet fanns det rapporter om genetiskt relaterade familjer med barn som var smärt-toleranta.

Vid den tidpunkten fanns ingen teknik för att bestämma orsaken till denna sjukdom, men från dessa sällsynta familjer vet vi att CIP - som nu är känt av wonkier namn som Channelopathy-associerad okänslighet för smärta och ärftlig sensorisk och autonom neuropati - är resultatet av specifika mutationer eller deletioner inom enkla gener som erfordras för överföring av smärtsignaler.

Den vanligaste skyldige är ett av ett fåtal SNPs inom SCN9A, en gen som kodar för en proteinkanal som är nödvändig för att skicka smärtsignaler. Detta tillstånd är sällsynt; endast en handfull fall har dokumenterats i USA. Medan det kan tyckas som en välsignelse att leva utan smärta, måste dessa familjer alltid vara varna för allvarliga skador eller dödliga sjukdomar. Vanligtvis faller barnen och gråter, men i det här fallet finns det ingen smärta att skilja mellan ett skrapat knä och ett knäckt knäskott. Smärtosensibilitet innebär att det inte finns någon bröstsmärta som signalerar en hjärtinfarkt och ingen lägre högra buksmärtor som tyder på appendicit, så att dessa kan döda innan någon vet att det är något fel.

Överkänslighet mot smärta

Variationer inom SCN9A orsakar inte bara smärtsänkande utan har också visat sig utlösa två svåra tillstånd som kännetecknas av extrem smärta: primär erytermalgi och paroxysmal extrem smärtstörning. I dessa fall orsakar mutationerna inom SCN9A mer smärtsignaler än normalt.

Dessa typer av ärftliga smärtstillstånd är extremt sällsynta, och dessa studier av djupa genetiska variationer uppenbarar sig lite om mer subtila variationer som kan bidra till individuella skillnader i den normala befolkningen.

Men med den växande offentliga acceptansen av genombaserad medicin och efterlyser mer exakta personliga hälsostrategier, översätter forskare dessa fynd till personliga smärtbehandlingsprotokoll som matchar patientens gener.

Påverkar genetiska variationer smärta i alla?

Vi känner till några av de stora gener som påverkar smärtuppfattningen, och nya gener identifieras hela tiden.

SCN9A-genen är en viktig aktör i kontrollen av kroppens reaktion på smärta genom att aktivera eller dämpa natriumkanalen. Men om det förstärker eller dämpar smärta beror på den mutation som en person bär.

Uppskattningar tyder på att upp till 60 procent av variationen i smärta är resultatet av ärft - det vill säga genetiska faktorer. Enkelt sagt betyder det att smärtskänslighet går i familjer genom normalt genetiskt arv, ungefär som höjd, hårfärg eller hudton.

Visas att SCN9A också spelar en roll i smärta i den normala befolkningen. En relativt vanligare SNP inom SCN9A, som heter 3312G> T, som förekommer i fem procent av befolkningen, har visat sig bestämma känslighet för postoperativ smärta och hur mycket opioidmedicinering behövs för att kontrollera det. En annan SNP i SCN9A-genen ger större känslighet för de som har smärta orsakad av artros, lumbar skivborttagningsoperation, amputerade fantomarmedlemmar och pankreatit.

Nya smärtstillande medel från havslevelser

Terapeutiskt har vi använt lokalanestetika, inklusive lidokain, för att behandla smärta genom att inducera ett kortsiktigt block av kanalen för att stoppa smärttransmissionen. Dessa läkemedel har kontinuerligt använts för att säkert och effektivt blockera smärta i mer än ett sekel.

Intressant är att forskare utvärderar tetrodotoxin, ett kraftigt neurotoxin som produceras av havslevelser som pufferfish och bläckfiskar, som fungerar genom att blockera smittsignaltransmission, som en potentiell smärtstillande medel. De har visat tidig effekt vid behandling av cancervärk och migrän. Dessa läkemedel och toxiner inducerar samma tillstånd som förekommer hos de med medfödd okänslighet mot smärta.

Se också: Vad som verkligen händer i kroppen när du får akupunktur

Om det finns ett silverfoder på opioidkrisen är det insett att vi behöver mer exakta verktyg för att behandla smärta - de som behandlar smärta vid källan och kommer med färre biverkningar och risker. Genom att förstå det genetiska bidraget till smärtskänslighet, känslighet mot kronisk smärta och till och med analgetiskt svar kan vi sedan utforma behandlingar som adresserar "varför" av smärta och inte bara "var". Vi börjar utforma strategier för precisionsbekämpning redan, och fördelen för mänskligheten kommer bara att öka som vi vet mer om varför smärta skiljer sig åt bland människor.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation av Erin Young. Läs den ursprungliga artikeln här.