Τα βασικά χαρακτηριστικά της νευροπάθειας περιλαμβάνουν τη μειωμένη αισθητήρια και κινητική λειτουργία. Στο πλαίσιο αυτό μπορεί να αναπτυχθεί και το αίσθημα του πόνου. Εντούτοις μόνο μια μειονότητα των ασθενών με κεντρική ή περιφερική νευρική βλάβη αναπτύσσει πόνο. O νευροπαθητικός πόνος όμως είναι ένα μείζον πρόβλημα στην κλινική πράξη (Jensen and Finnerup, 2007) και οι θεραπευτικές του επιλογές είναι περιορισμένες. Πρόσφατες έρευνες δείχνουν ποιοι είναι οι παράγοντες για συμμετοχή των διαφόρων υποψηφίων στην ανάπτυξη πόνου, αλλά οι ακριβείς μηχανισμοί που οδηγούν σε νευροπαθητικό πόνο είναι ακόμα ασαφείς (Baron et al., 2010).

Οι μηχανισμοί που καθορίζουν εάν η περιφερική νευρική βλάβη οδηγεί σε μια καθαρή απώλεια λειτουργίας ή συνοδεύεται και από τον χρόνιο πόνο δεν έχουν προσδιοριστεί ακόμα. Στις προσπάθειες να διευκρινιστούν τα δομικά και λειτουργικά σχέδια των μηχανισμών της λειτουργίας των λεπτών νευρικών ινών στους νευροπαθείς ασθενείς με πόνο έχουν γίνει έρευνες χρησιμοποιώντας την ποσοτική εκτίμηση της αισθητικότητας (quantitative sensory testing) (Aasvang et al., 2008 – Dyck et al., 2000 – Freynhagen et al., 2008 – Jaaskelainen et al., 2005 – Maier et al., 2010 – Rolke et al., 2006), τον προσδιορισμό της ποσοτικοποιημένης εκτίμησης των αξονικών αντανακλαστικών απαντήσεων (Bickel et al., 2002 – Kramer et al., 2004b – Novak et al., 2001) και βιοψίες δέρματος (Devigili et al., 2008 – Ho et al., 2009 – Oaklander, 2001 – Oaklander, 2008 – Polydefkis et al., 2002). Αν και οι πρώιμες μελέτες (Oaklander, 2001 – Polydefkis et al., 2002) είχαν δείξει ότι η μειωμένη πυκνότητα των νευρικών απολήξεων στην επιδερμίδα προβλέπει την ένταση του νευροπαθητικού πόνου, εντούτοις, πρόσφατες μελέτες θέτουν υπό αμφισβήτηση αυτά τα συμπεράσματα. Αν και η επιδερμική πυκνότητα νευρικών ινών (που αξιολογείται ιστολογικά) είναι ένας αντικειμενικός δείκτης της νευροπάθειας των λεπτών ινών (Cruccu et al., 2010 – Devigili et al., 2008 – Ho et al., 2008 – Oaklander, 2008), κανένας προφανής συσχετισμός αυτής και του πόνου δεν ανιχνεύθηκε (Devigili et al., 2008 – Landerholm et al., 2010). Κατά συνέπεια, οι μηχανισμοί που κρύβονται κάτω από την ανάπτυξη του πόνου στη νευροπάθεια παραμένουν ασαφείς.

Προς την κατεύθυνση αυτή πρόσφατα γίνονται μελέτες που να συνδυάζουν τις λειτουργικές και τις δομικές εξετάσεις των λεπτών νευρικών ινών στους χρόνιους ασθενείς με ή χωρίς πόνο με σκοπό να αποκαλυφθούν αυτοί οι μηχανισμοί που οδηγούν κάποιους από τους ασθενείς με νευροπάθεια να αισθάνονται πόνο είτε εντοπισμένο είτε γενικευμένο και διάχυτο. Πιο συγκεκριμένα χρησιμοποιούνται η ποσοτική εκτίμηση της αισθητικότητας, τα αξονικά αντανακλαστικά και η βιοψία δέρματος.

Για την ποσοτική εκτίμηση της αισθητικότητας γίνεται αμφοτερόπλευρη μέτρηση στην πάσχουσα πλευρά και την αντίστοιχη υγιή σε μονόπλευρες παθήσεις (π.χ. μεθερπητική νευραλγία, ριζαλγία), ενώ σε συστηματικές νευροπάθειες στα περιφερικά και αντίστοιχα κεντρομελικά τμήματα των άκρων, χρησιμοποιώντας ένα στανταρισμένο μηχάνημα QST (π.χ. Somedic Therma Test). Λαμβάνονται μετρήσεις για τον ουδό του θερμού, ψυχρού και τον αντίστοιχο πόνο που προκαλείται από θερμό και ψυχρό ερέθισμα. Ο μέσος όρος από τουλάχιστον 3 μετρήσεις χρησιμοποιείται για να εξαχθεί ο ουδός αισθητικότητας. Επιπλέον βαθμολόγηση της έντασης του ουδού χρησιμοποιείται για την εκτίμηση του ουδού του άλγους με μία ενδεκαβάθμια κλίμακα (0-10).

Για το ηλεκτρικά εκλυόμενο δερματικό αξονικό αντανακλαστικό ερυθήματος, ηλεκτρικό ερέθισμα 1 Hz, διάρκειας 0,5 msec, δίδεται μέσω ενός ζεύγους επιφανειακών ηλεκτροδίων (10* 3 mm) τοποθετημένα παράλληλα σε απόσταση 0,5 cm στο δέρμα. Σαρώσεις με Laser Doppler πραγματοποιούνται στην αρχή και ανά 2 λεπτά για εντάσεις ερεθισμού 2.5, 5, 10, 15 και 20 mA. Βαθμολόγηση του πόνου με μία ενδεκαβάθμια κλίμακα (0-10) γίνεται για κάθε ηλεκτρικό ερέθισμα.

Το κέντρο του ερεθισμού προτιμιέται να είναι ταυτόσημο με το σημείο λήψης της μετέπειτα βιοψίας δέρματος και πρέπει να αντανακλά το κέντρο της επώδυνης περιοχής ή το πιο επώδυνο τμήμα της για τις εντοπισμένες νευροπάθειες ή να είναι στην ραχιαία επιφάνεια του άκρου πόδα για τις γενικευμένες νευροπάθειες. Η περιοχή σάρωσης πρέπει να είναι τουλάχιστον 50 cm².

Η περιοχή και η έκταση της αυξημένης αιματικής ροής εκτιμώνται με ένα Laser Doppler ροόμετρο, είτε της Moor LDI είτε της Perimed Laser Doppler (Periscan PIM).

Η περιοχή και η ένταση του ηλεκτρικά παραγόμενου ερεθίσματος ορίζονται από την αύξηση της αιματικής ροής > 2 φορές τη σταθερή διακύμανσή της, πάνω από την αρχική. Κάθε σημείο πάνω από τον ουδό περιλαμβάνεται στην επιφάνεια ερυθήματος (δεδομένη σε cm²). Με την εξέταση αυτή εκτιμάται η λειτουργία των μη μηχανοευαίσθητων C ινών που μεταφέρουν κυρίως την αίσθηση του άλγους.

Για το ηλεκτρικά εκλυόμενο αξονικό αντανακλαστικό εφίδρωσης (QSΑRT), μία κυκλική πλαστική συσκευή (εσωτερικής διαμέτρου 2 cm) προσαρμόζεται πάνω από τα ερεθιστικά ηλεκτρόδια (όπως ανωτέρω) και διαχέεται από ξηρό αέριο. Η ροή του αερίου, η θερμοκρασία και η σχετική υγρασία μετρώνται στην έξοδο της συσκευής. Έπειτα από μία περίοδο αρχικής ηρεμίας 5 λεπτών, 150 ηλεκτρικά ερεθίσματα, 5, 20 και 100 Hz, διάρκειας 0,5 msec, δίδονται μέσω ενός ζεύγους επιφανειακών ηλεκτροδίων με ένταση 7.5 mA (κάθε τρία λεπτά).

Το κέντρο του ερεθισμού αναγνωρίζεται σαν το μέρος λήψης της μετέπειτα βιοψίας δέρματος και πρέπει να αντανακλά το κέντρο της επώδυνης περιοχής ή το πιο επώδυνο τμήμα της για τις εντοπισμένες νευροπάθειες ή να είναι στην ραχιαία επιφάνεια του άκρου πόδα για τις γενικευμένες νευροπάθειες. Το ολικό ποσό του ιδρώτος υπολογίζεται σαν η επιφάνεια κάτω από την καμπύλη για κάθε συχνότητα ερεθίσματος. Βαθμολόγηση του πόνου με μία ενδεκαβάθμια κλίμακα (0-10) γίνεται για κάθε ηλεκτρικό ερέθισμα. Με την εξέταση αυτή εκτιμάται η λειτουργία των μεταγαγγλιακών συμπαθητικών C ινών.

Η βιοψία δέρματος, αφού υποστεί την κατάλληλη επεξεργασία με ανοσοϊστοχημεία και ανοσοφθορισμό για να είναι αναγνώσιμη, αναλύεται με ένα οπτικό μικροσκόπιο φθορισμού (π.χ. Zeiss Axiophot) με συμβατικά φίλτρα που επιτρέπουν διαφορετικού μήκους ακτινοβολία να περνάει από τον ιστό ανάλογα με το αντίσωμα φθορισμού που έχει συζευχθεί με αυτό που θέλουμε να μαρκάρουμε. Οι εικόνες φθορισμού συλλέγονται με μια υψηλής ευκρίνειας φωτογραφική μηχανή (π.χ. Sony, dkc-ST5) και υφίστανται την επεξεργασία με κατάλληλο λογισμικό (π.χ. Photoshop) για να μετρηθούν οι επιδερμικές, υποεπιδερμικές και δερμικές νευρικές ίνες. Ακόμα μπορούν να εκτιμηθούν ειδικοί υποπληθυσμοί ινών, όπως οι συμπαθητικές μεταγαγγλιακές ίνες για τους ιδρωτοποιούς αδένες, ή ανάλογα με την έκφραση κάποιου πεπτιδίου, όπως το πεπτίδιο P ή το CGRP (calcitonin gene related peptid). Τέλος μπορεί να αξιολογηθεί και ο αριθμός των μακροφάγων ή Τ λεμφοκυττάρων στο δέρμα.

Σε μια πρόσφατη, αδημοσίευτη ακόμη, μελέτη συνδυάστηκαν οι παραπάνω εξετάσεις σε ασθενείς με εντοπισμένη και γενικευμένη νευροπάθεια, με και χωρίς πόνο, με σκοπό να δειχθεί αν υπάρχουν συσχετίσεις με τον πόνο, αλλά και μεταξύ των αποτελεσμάτων των λειτουργικών και δομικών εξετάσεων.

Στο δέρμα των ασθενών, η αντίληψη για το θερμό, κρύο και πόνο από θερμό ήταν μειωμένη, όπως και το εμβαδόν του αξονικού αντανακλαστικού ερυθήματος και η επιδερμική πυκνότητα των νευρικών ινών. Κατά συνέπεια, οι λειτουργικές και δομικές παράμετροι των κεντρομόλων αισθητικών νευρικών ινών επιβεβαίωσαν τη νευροπάθεια στο δέρμα των ασθενών. Η μείωση του ουδού του κρύου και του θερμού συσχετίστηκαν με την πυκνότητα των επιδερμικών ινών, ενώ το άλγος το προκαλούμενο από το θερμό, το κρύο ή το ηλεκτρικό ερέθισμα, καθώς επίσης και το εμβαδόν του αξονικού ανακλαστικού ερυθήματος συσχετίστηκαν με το βαθύτερο στρώμα εννεύρωσης του δέρματος. Η υποκειμενική ένταση του πόνου βρέθηκε υψηλότερη σε εκείνους τους ασθενείς με τη μικρότερη μείωση της επιδερμικής πυκνότητας ινών και με καλύτερο ουδό αίσθησης του κρύου. Εντούτοις, κανένας αξιόπιστος δείκτης για την εμφάνιση ή μη του πόνου δεν προσδιορίστηκε στους ασθενείς.

Οι ασθενείς με τον εντοπισμένο πόνο είχαν τις υψηλότερες κλινικές εκτιμήσεις πόνου (αυτόματες και προκλητές) και παρουσίασαν συχνότερα αλλοδυνία με το κρύο ή με την αφή, όπως έχει αναφερθεί και από άλλους ερευνητές σε τραυματικές βλάβες (Landerholm et al., 2010 – Kleggetveit and Jorum, 2010). Αντίθετα, οι ασθενείς αυτοί είχαν καλύτερα διατηρημένη την αίσθηση του θερμού, χωρίς να υπάρχει εμφανής συσχέτιση του ουδού του θερμού με τον νευροπαθητικό πόνο. Έτσι, για την ερμηνεία αυτού του ευρήματος ή πρέπει να δεχτούμε εικασίες σχετικά με μια σύνδεση των καναλιών που είναι ευαίσθητα στο θερμό (TRPV3) με αυτά του νευροπαθητικού πόνου (Facer et al., 2007) ή είναι πολύ πιο πιθανό ότι τα λιγότερο επηρεασμένα όρια του θερμού αντικατοπτρίζουν την ελαφρώς υψηλότερη πυκνότητα επιδερμικών ινών των ασθενών με πόνο.

Στους ασθενείς με τη γενικευμένη νευροπάθεια βρέθηκε μια μεγαλύτερη μείωση του ουδού της θερμότητας και του αντίστοιχου άλγους, που συνδέθηκε με μια μεγαλύτερη απώλεια των δερματικών ινών. Αυτό σημαίνει ότι η δερματική απονεύρωση μπορεί να είναι προστατευτική ενάντια στην αλλοδυνία. Ένας αδύνατος συσχετισμός μεταξύ της επιδερμικής πυκνότητας των νευρικών ινών και των κλινικών εκτιμήσεων πόνου επιβεβαιώνει πρόσφατες παρατηρήσεις και από άλλους ερευνητές στην μεθερπητική νευραλγία (Petersen et al., 2010), όπου μεγαλύτερη μείωση του αριθμού των επιδερμικών ινών δεν σημαίνει και αναγκαστικά μεγαλύτερο πόνο. Η νεύρωση της επιδερμίδας αντικατοπτρίζει προφανώς τον βαθμό νευροπάθειας των λεπτών ινών (Attal et al., 2008 – Devigili et al., 2008 – Ho et al., 2008 – Oaklander, 2008), αλλά δεν φαίνεται να είναι καθοριστικός παράγοντας για την εμφάνιση του πόνου σε αυτούς τους ασθενείς.

Το πεπτίδιο CGRP είναι ένας δείκτης για μια κατηγορία κεντρομόλων ινών και έχει αποδειχθεί η σχέση του στην παραγωγή της μηχανικής και θερμικής υπεραλγησίας. (Khodorova et al., 2009). Επιπλέον, το πεπτίδιο CGRP έχει συσχετιστεί με την έκφραση του αυξητικού παράγοντα της κερατίνης στοιβάδας του δέρματος (NGF) (Dallos et al., 2006), μία νευροτροφίνη που συνδέεται με την ευαισθητοποίηση των υποδοχέων του άλγους (Rukwied et al., 2010) και τον χρόνιο πόνο (Lane et al., 2010). Πράγματι, βρέθηκε σε αυτή την εργασία ότι ο ουδός του άλγους που προκαλείται από την θερμότητα συσχετίζεται με τη χρώση για το CGRP στο υποεπιδερμικό στρώμα των νεύρων. Αυτό επιβεβαιώνει ότι το CGRP-θετικό υποσύνολο του πληθυσμού των C-ινών συνδέεται ιδιαίτερα με τον ουδό του άλγους που προκαλείται από τη θερμότητα και επομένως συμβάλλει στην περιφερειακή ευαισθητοποίηση μέσω των αλλαγών στη λειτουργικότητα της κερατίνης στοιβάδος (Dussor et al., 2009).

Ακόμη, στο ίδιο μήκος κύματος, μια μεγάλη ποικιλία βιολογικών μορίων που ενέχονται σε μηχανισμούς αλγεινής ή μη αισθητικότητας, όπως τα κανάλια TRP και τα κανάλια τάσης νατρίου, που εκφράζονται σε υποπληθυσμούς δερματικών νευρικών ινών, καθώς και στην επιδερμική κερατίνη στοιβάδα (Petersen et al., 2010 – Albrecht et al., 2006 – Zhao et al., 2008), μπορεί να αποτελέσουν πιθανά δείκτες επιπλοκής με πόνο μιας νευροπάθειας.

Εκτός όμως από τις ανωτέρω μεθόδους, που είναι αρκετά εξειδικευμένες και δεν είναι διαθέσιμες από τα περισσότερα εργαστήρια, είναι δυνατόν με απλούστερες εξετάσεις, που συνδυάζουν την λειτουργική και δομική εκτίμηση των λεπτών νευρικών ινών, να εξαχθούν χρήσιμα συμπεράσματα που αφορούν υποπληθυσμούς σε συγκεκριμένης αιτιολογίας νευροπάθειες. Σε μια τέτοια προσπάθεια της δικής μας ομάδας, που ένα τμήμα της είναι ακόμη αδημοσίευτο, εξετάσαμε τη νευροπάθεια των λεπτών ινών σε ασθενείς με HIV, που είναι γνωστό ότι προκαλεί δυνητικά επώδυνη περιφερική νευροπάθεια (Skopelitis et al., 2006). Χρησιμοποιήσαμε συνδυασμό του συμπαθητικού δερματικού αντανακλαστικού (SSR) για τη λειτουργική εκτίμηση των συμπαθητικών C ινών και τα μορφολογικά χαρακτηριστικά των επιδερμικών νευρικών ινών στη βιοψία δέρματος για τη δομική εκτίμηση των λεπτών ινών.

Αποδείξαμε ότι η διάρκεια της HAART αντιϊκής θεραπείας, εκφραζόμενη ως άθροισμα των μηνών χορήγησης, σαφώς συνδυάζεται με μειωμένη πυκνότητα νευρικών ινών της επιδερμίδας (IENFD) στο κάτω τμήμα του ποδιού και αυξημένη διαφορά του λανθάνοντος χρόνου του SSR (πόδι-χέρι), ενδεικτική βλάβης των λεπτών ινών τόσο των κεντρομόλων όσο και των φυγόκεντρων. Το αποτέλεσμα αυτό συμφωνεί με προηγούμενες παρατηρήσεις που αναφέρουν σημαντική μείωση της IENFD που συνοδεύεται από άλλες δομικές ανωμαλίες. Αυτές οι αλλαγές μπορούν να εμφανίζονται στις αρχές του HIV ασθενών υπό θεραπεία, ακόμη και κατά τη διάρκεια του ασυμτωματικού στάδιου της νευροπάθειας. Τα ανωτέρω πορίσματα εντοπίστηκαν αρχικά στο κάτω μέρος του ποδιού ως συνέπεια μιας dying back διαδικασίας (Pardo et al., 2001 – McCarthy et al., 1995 – Herrmann et al., 2004 – Zhou et al., 2007 – Skopelitis et al., 2007).

Εκτός, όμως, από την μεταβολή του αριθμού των επιδερμικών ινών, αυξημένη δημιουργία κλάδων και εκβλαστήσεων αυτών (sprouting) θεωρήθηκαν ως πρώιμα σημεία της δυσλειτουργίας της νευρικής ίνας σε πολλές νευροπάθειες (Lauria and Devigili, 2007). Ως εκ τούτου, αξιολογήσαμε τις επιδερμικές ίνες στη βιοψία δέρματος των ασθενών μας και παρατηρήσαμε ότι η διακλάδωσή τους, όπως εκτιμάται από την καταμέτρηση των επιδερμικών ινών που δεν διέρχονται από τη βασική μεμβράνη της επιδερμίδας, μειώθηκε ελαφρά μόνο με τη διάρκεια της αγωγής. Αντίθετα, ο αριθμός των νεύρων που διαπερνά αυτή (IENFD) μειώθηκε σημαντικά. Ως εκ τούτου, η αναλογία των sprouting / IENFD αυξάνεται με τη διάρκεια της HAART θεραπείας, ενδεικτική ενός ανέπαφου αντισταθμιστικού μηχανισμού που προάγει την εκβλάστηση του εναπομείναντος αριθμού των υπόλοιπων ινών.

Η διαδικασία της εκβλάστησης των νευραξόνων στα τελικά τους τμήματα εξαρτάται από τον νευροτροφικό παράγοντα NGF (nerve grown factor), μια κρίσιμη πρωτεΐνη για την επιβίωση και τη συντήρηση των συμπαθητικών και αισθητικών νευρώνων. Η έκκριση του NGF αυξάνεται κατά την οξεία φάση της απονεύρωσης, αλλά μπορεί και να μειωθεί μακροπρόθεσμα στο απονευρωμένο δέρμα (Madduri et al., 2009). Ως επακόλουθο της μειωμένης πυκνότητας των νευρικών ινών, σχετικά περισσότερος NGF μπορεί να είναι διαθέσιμος για τις υπόλοιπες ίνες και έτσι να αποτελέσει το έναυσμα για την εκβλάστηση. Αντίθετα με τα αποτελέσματα της θεραπείας, η αύξηση της σοβαρότητας της ασθένειας δεν ελάττωσε τόσο τον αριθμό των IENFD, αλλά ειδικά μείωσε τον αριθμό των sprouting ινών. Έτσι, τα αποτελέσματά μας προτείνουν έναν διαφορετικό μηχανισμό βλάβης του ιού HIV από αυτόν της HAART θεραπείας πάνω στις λεπτές ίνες. Η μείωση της πυκνότητας των IENFD από την νευροτοξική αντιϊκή θεραπεία έχει ήδη περιγραφεί σε μοντέλα σε τρωκτικά. Είναι ενδιαφέρον ότι απομονωμένη δράση της gp120, της υποτιθέμενης νευροτοξικής πρωτεΐνης του ιού, δεν φαίνεται να μειώνει την πυκνότητα των IENFD σε επίμυς (Keswani et al., 2006), πράγμα που γίνεται με τη νευροτοξική αντιϊκή θεραπεία (Wallace et al., 2007). Ωστόσο, η gp120 δεν μπορεί να είναι ο μόνος μηχανισμός νευροτοξικότητας του HIV και ως εκ τούτου, μπορεί να ερμηνευτεί η σύνδεση μεταξύ των κλινικών σταδίων της λοίμωξης από τον HIV και της προτιμώμενης μείωσης των sprouting ινών. Είναι γνωστό ότι ο HIV αλληλεπιδρά με τα επιδερμικά κύτταρα του Langerhans και της κερατίνης στοιβάδας. Ωστόσο, οι μηχανισμοί που ελέγχουν τις εκβλαστήσεις στις νευρικές ίνες της επιδερμίδας είναι ασαφείς.

Συμπερασματικά φαίνεται ότι υπάρχουν διάφοροι μηχανισμοί που καθορίζουν τη σοβαρότητα της νευρικής βλάβης στην περιφέρεια, το είδος των νευρώνων των οποίων διαταράσσεται η λειτουργικότητα, καθώς και την ένταση των συμπτωμάτων του νευροπαθητικού πόνου. Η ανάλυση των νευρωνικών δεικτών όπως φαίνεται για το CGRP ή για τα κανάλια νατρίου, φαίνεται να είναι μια πιο ελπιδοφόρα προσέγγιση για τον χαρακτηρισμό των μηχανισμών που μετατρέπει την νευροπάθεια σε νευροπαθητικό πόνο. Ωστόσο, δεδομένου ότι η κλινική έκφραση του πόνου είναι το αποτέλεσμα από μια σύνθετη νευρωνική αλληλεπίδραση μεταξύ πρωτευόντων περιφερικών αισθητικών νευρώνων και επεξεργασίας του μεταδιδόμενου ερεθίσματος σε νωτιαίο μυελό και εγκέφαλο, με πολυάριθμα αλληλο-εξαρτώμενα κυκλώματα, μένει να αποδειχθεί σε ποιο βαθμό οι αλλαγές στους περιφερικούς νευρώνες που εκφράζονται με τους ειδικούς αυτούς λειτουργικούς δείκτες συμβάλλουν στην εκδήλωση κλινικά του νευροπαθητικού πόνου.