Ноцицептивная система: молекулярные, клеточные и системные механизмы восприятия боли

  • Авторы: Суров Д.В.1,2, Коньшаков Ю.О.1, Венгерович Н.Г.1,3
  • Учреждения:
    1. Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины Министерства обороны Российской Федерации
    2. Институт экспериментальной медицины
    3. Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет Министерства здравоохранения Российской Федерации
  • Раздел: Медико-биологические науки
  • URL: https://journals.eco-vector.com/PharmForm/article/view/691215
  • DOI: https://doi.org/10.17816/phf691215
  • ID: 691215


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Современные подходы к терапии болевых синдромов в большей мере опираются на применение нестероидных противовоспалительных препаратов и опиоидов, остаются неэффективной для многих пациентов, а также приводят к толерантности, полипрагмазии и зависимости, что подчеркивает необходимость в патогенетически обоснованных, мультицелевых подходах к лечению. Под ноцицепцией понимают физиологический процесс, направленный на идентификацию вредоносных стимулов посредством Aδ- и С-волокон и передачу болевого сигнала в высшие центры. Структурно-функциональные изменения ноцицептивной системы, ассоциированные с процессами периферической и центральной сенситизации, играют ключевую роль в процессе хронизации боли. Ионные каналы TRPV1–4 и TRPA1 представляют собой молекулярные сенсоры, экспрессируемые на ноцицепторах, которые трансдуктируют термические, химические и механические стимулы в болевые сигналы, играя центральную роль в патогенезе острой и хронической боли. Повреждение тканей и развитие нейровоспалительного каскада приводит к сенситизации TRPV1 и TRPA1-рецепторов на периферических ноцицепторах, снижает их порог активации и усиливает афферентный вход. В настоящем обзоре рассматриваются современные подходы к определению боли и ноцицепции, нейробиологические основы трансдукции и трансмиссии ноцицептивного сигнала при участии TRPV и TRPA-рецепторов, а также участие нейроиммунных факторов в работе ноцицептивной системы.

Об авторах

Дмитрий Викторович Суров

Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины Министерства обороны Российской Федерации; Институт экспериментальной медицины

Email: gniiivm_5@mil.ru

младший научный сотрудник, аспирант

Россия, Санкт-Петербург

Юрий Олегович Коньшаков

Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины Министерства обороны Российской Федерации

Email: gniiivm_5@mil.ru
ORCID iD: 0000-0001-8596-6469
SPIN-код: 2226-5371

канд. мед. наук, научно-исследовательский испытательный отдел

Россия, Санкт-Петербург

Николай Григорьевич Венгерович

Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины Министерства обороны Российской Федерации; Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет Министерства здравоохранения Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: nikolai.vengerovich@pharminnotech.com
ORCID iD: 0000-0003-3219-341X
http://eco.pharminnotech.com/sotrudniki-kafedry/vengerovic-nikolaj-georgievic

д-р мед. наук, начальника научно-исследовательского отдела; профессор кафедры промышленной экологии

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Mills S.E.E., Nicolson K.P., Smith B.H. Chronic pain: a review of its epidemiology and associated factors in population-based studies. British Journal of Anaesthesia. 2019;123(2):e273-e283. doi: 10.1016/j.bja.2019.03.023.
  2. Green J. Epidemiology of Opioid Abuse and Addiction. Journal of Emergency Nursing. 2017;43(2):106-113. doi: 10.1016/j.jen.2016.09.004.
  3. Антропова, Г. А., Степанова, Е. Н., & Оконенко, Т. И. Исследование ассортимента анальгезирующих наркотических лекарственных средств на региональном уровне. Вестник Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого. - 2023. - T. 4 (133). - C. 599-610.
  4. Wallace M.S., et al. A multicenter, double-blind, randomized, placebo-controlled crossover evaluation of a short course of 4030W92 in patients with chronic neuropathic pain. The Journal of Pain. 2002;3(3):227-233. doi: 10.1054/jpai.2002.123650.
  5. Hill R. NK1 (substance P) receptor antagonists – why are they not analgesic in humans? Trends in Pharmacological Sciences. 2000;21(7):244-246. doi: 10.1016/S0165-6147(00)01502-9.
  6. Davis K.D., Aghaeepour N., Ahn A.H., et al. Discovery and validation of biomarkers to aid the development of safe and effective pain therapeutics: challenges and opportunities. Nat Rev Neurol. 2020;16(7):381-400. doi: 10.1038/s41582-020-0362-2.
  7. Klinck M.P., Mogil J.S., Moreau M., et al. Translational pain assessment: could natural animal models be the missing link? Pain. 2017;158(9):1633-1646. doi: 10.1097/j.pain.0000000000000978.
  8. Moseley G.L., Vlaeyen J.W.S. Beyond nociception: the imprecision hypothesis of chronic pain. Pain. 2015;156(1):35-38. doi: 10.1016/j.pain.0000000000000014.
  9. Descalzi G., et al. Epigenetic mechanisms of chronic pain. Trends in Neurosciences. 2015;38(4):237-246. doi: 10.1016/j.tins.2015.02.001.
  10. Deuis J.R., Dvorakova L.S., Vetter I. Methods Used to Evaluate Pain Behaviors in Rodents. Front Mol Neurosci. 2017;10:284. doi: 10.3389/fnmol.2017.00284.
  11. Абрамова, А. Ю., Перцов, С. С. Современные представления о боли. Медицинская сестра. - 2017. - T. 8. - C. 20-25.
  12. Sneddon L.U., Elwood R.W., Adamo S.A., et al. Defining and assessing animal pain. Animal Behaviour. 2014;97:201-212. doi: 10.1016/j.anbehav.2014.09.007
  13. McKune C.M., Murrell J.C., Nolan A.M., et al. Nociception and Pain. In: Grimm KA, Lamont LA, Tranquilli WJ, Greene SA, Robertson SA, eds. Veterinary Anesthesia and Analgesia. 1st ed. Wiley; 2015:584-623. doi: 10.1002/9781119421375.ch29.
  14. Talbot K., Madden V.J., Jones S.L., et al. The sensory and affective components of pain: are they differentially modifiable dimensions or inseparable aspects of a unitary experience? A systematic review. British Journal of Anaesthesia. 2019;123(2):e263-e272. doi: 10.1016/j.bja.2019.03.033.
  15. Sneddon L.U. Comparative Physiology of Nociception and Pain. Physiology. 2018;33(1):63-73. doi: 10.1152/physiol.00022.2017.
  16. Langford D.J., Crager S.E., Shehzad Z., et al. Social Modulation of Pain as Evidence for Empathy in Mice. Science. 2006;312(5782):1967-1970. doi: 10.1126/science.1128322.
  17. Langford D.J., Bailey A.L., Chanda M.L., et al. Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nat Methods. 2010;7(6):447-449. doi: 10.1038/nmeth.1455.
  18. Zhang X.J., Zhang T.W., Hu S..J, et al. Behavioral assessments of the aversive quality of pain in animals. Neurosci Bull. 2011;27(1):61-67. doi: 10.1007/s12264-011-1035-3.
  19. Hill R.Z., Bautista D.M. Getting in Touch with Mechanical Pain Mechanisms. Trends in Neurosciences. 2020;43(5):311-325. doi: 10.1016/j.tins.2020.03.004.
  20. Carstens E., Moberg G.P. Recognizing Pain and Distress in Laboratory Animals. ILAR Journal. 2000;41(2):62-71. doi: 10.1093/ilar.41.2.62.
  21. Larson C.M., Wilcox G.L., Fairbanks C.A. The Study of Pain in Rats and Mice. comp med. 2019;69(6):555-570. doi: 10.30802/AALAS-CM-19-000062.
  22. Tracey W.D. Nociception. Current Biology. 2017;27(4):R129-R133. doi: 10.1016/j.cub.2017.01.037.
  23. Smith E.StJ, Lewin G.R.. Nociceptors: a phylogenetic view. J Comp Physiol A. 2009;195(12):1089-1106. doi: 10.1007/s00359-009-0482-z.
  24. Domínguez-Oliva A., Mota-Rojas D., Hernández-Avalos I., et al. The neurobiology of pain and facial movements in rodents: Clinical applications and current research. Front Vet Sci. 2022;9:1016720. doi: 10.3389/fvets.2022.1016720.
  25. Armstrong S.A., Herr M.J. Physiology, Nociception. In: StatPearls. StatPearls Publishing; 2025. Accessed September 22, 2025. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK551562/.
  26. Cain D.M., Khasabov S.G., Simone D.A. Response Properties of Mechanoreceptors and Nociceptors in Mouse Glabrous Skin: An In Vivo Study. Journal of Neurophysiology. 2001;85(4):1561-1574. doi: 10.1152/jn.2001.85.4.1561.
  27. Asiri Y.I., Moni S.S., Ramar M., et al. Advancing Pain Understanding and Drug Discovery: Insights from Preclinical Models and Recent Research Findings. Pharmaceuticals. 2024;17(11):1439. doi: 10.3390/ph17111439.
  28. Green B.G. Temperature perception and nociception. J Neurobiol. 2004;61(1):13-29. doi: 10.1002/neu.20081.
  29. Szolcsányi J., Sándor Z. Multisteric TRPV1 nocisensor: a target for analgesics. Trends in Pharmacological Sciences. 2012;33(12):646-655. doi: 10.1016/j.tips.2012.09.002.
  30. Ackerley R., Watkins R.H. Microneurography as a tool to study the function of individual C-fiber afferents in humans: responses from nociceptors, thermoreceptors, and mechanoreceptors. Journal of Neurophysiology. 2018;120(6):2834-2846. doi: 10.1152/jn.00109.2018.
  31. St. John Smith E. Advances in understanding nociception and neuropathic pain. J Neurol. 2018;265(2):231-238. doi: 10.1007/s00415-017-8641-6.
  32. Julius D. TRP Channels and Pain. Annu Rev Cell Dev Biol. 2013;29(1):355-384. doi: 10.1146/annurev-cellbio-101011-155833.
  33. Callahan B.L., Gil A.S.C., Levesque A, et al. Modulation of Mechanical and Thermal Nociceptive Sensitivity in the Laboratory Mouse by Behavioral State. The Journal of Pain. 2008;9(2):174-184. doi: 10.1016/j.jpain.2007.10.011.
  34. Frias B., Merighi A. Capsaicin, Nociception and Pain. Molecules. 2016;21(6):797. doi: 10.3390/molecules21060797.
  35. Woller S.A., Eddinger K.A., Corr M., et al. An overview of pathways encoding nociception. Clin Exp Rheumatol. 2017;35 Suppl 107(5):40-46.
  36. Chen G., Kim Y.H., Li H., et al. PD-L1 inhibits acute and chronic pain by suppressing nociceptive neuron activity via PD-1. Nat Neurosci. 2017;20(7):917-926. doi: 10.1038/nn.4571.
  37. Vriens J, Nilius B, Voets T. Peripheral thermosensation in mammals. Nat Rev Neurosci. 2014;15(9):573-589. doi: 10.1038/nrn3784.
  38. Whittaker A.L., Muns R., Wang D., et al. Assessment of Pain and Inflammation in Domestic Animals Using Infrared Thermography: A Narrative Review. Animals. 2023;13(13):2065. doi: 10.3390/ani13132065.
  39. Tominaga M., Caterina MJ. Thermosensation and pain. J Neurobiol. 2004;61(1):3-12. doi: 10.1002/neu.20079.
  40. Lawson J.J., McIlwrath S.L., Woodbury C.J., et al. TRPV1 Unlike TRPV2 Is Restricted to a Subset of Mechanically Insensitive Cutaneous Nociceptors Responding to Heat. The Journal of Pain. 2008;9(4):298-308. doi: 10.1016/j.jpain.2007.12.001.
  41. Moqrich A., Hwang S.W., Earley T.J., et al. Impaired Thermosensation in Mice Lacking TRPV3, a Heat and Camphor Sensor in the Skin. Science. 2005;307(5714):1468-1472. doi: 10.1126/science.1108609.
  42. Kashio M., Tominaga M. TRP channels in thermosensation. Current Opinion in Neurobiology. 2022;75:102591. doi: 10.1016/j.conb.2022.102591.
  43. Holzer P. Acid-Sensitive Ion Channels and Receptors. In: Canning BJ, Spina D, eds. Sensory Nerves. Vol 194. Handbook of Experimental Pharmacology. Springer Berlin Heidelberg; 2009:283-332. doi: 10.1007/978-3-540-79090-7_9.
  44. Hoffmann T., Kistner K., Miermeister F., et al. TRPA1 and TRPV1 are differentially involved in heat nociception of mice. European Journal of Pain. 2013;17(10):1472-1482. doi: 10.1002/j.1532-2149.2013.00331.x.
  45. Honore P., Chandran P., Hernandez G., et al. Repeated dosing of ABT-102, a potent and selective TRPV1 antagonist, enhances TRPV1-mediated analgesic activity in rodents, but attenuates antagonist-induced hyperthermia. Pain. 2009;142(1):27-35. doi: 10.1016/j.pain.2008.11.004.
  46. Laursen W.J., Schneider E.R., Merriman D.K., et al. Low-cost functional plasticity of TRPV1 supports heat tolerance in squirrels and camels. Proc Natl Acad Sci USA. 2016;113(40):11342-11347. doi: 10.1073/pnas.1604269113.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор,

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 76969 от 11.10.2019.