دانلود رایگان ترجمه مقاله فعالیت مغزی مرتبط با درد در اريترومالالژی ارثی – الزویر 2018

مقاله انگلیسی رایگان

ترجمه فارسی رایگان 

فهرست مقاله:

چکیده
مقدمه
مواد و روش ها
شركت كنندگان
طرح مطالعه
نتایج
تحریک حرارت حرارتی در IEM
درد بدون تحریک
بحث
نتیجه

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

چکیده
اريترومالالژي ارثی (IEM) يک اختلال مزمن درد ناشي از جهش هاي حاصل از عملکردهاي محيطي کانال سدیم Nav1.7 می باشد، که در آن گرما موجب درد شدید می شود. اندکی درباره نمایش درد مغز در IEM شناخته شده است. در اینجا ما دو فرد را با جهش IEM Nav1.7-S241T با استفاده از تصویربرداری عملکرد مغز بررسی می کنیم(fMRI). افراد در هر یک از پنج بار ویزیت، اسکن شدند. در طول هر اسکن، درد در ابتدا باعث شد با استفاده از گرم کردن بوت افراد درد گرما-حرارتی را ارزیابی کنند. بعد، محرک حرارتی خاتمه یافت و افراد درد ناشی از محرک ر ا بررسی کردند. سرانجام، افراد کار رتبه بندی بصری کنترل را انجام دادند. حرارتی-گرمایی موجب درد برنامه ریزی شده برای قسمت جلوی چین سینوسی مغز، پیش پیشانی قشر مخ، لوبول (لخته کوچک) جداری اصلی، ناحیه حرکتی تکميلی، انسولا، قشرهای حرکتی حرکتی حسی- جسمی اولیه و ثانویه، استریاتوم پشتی و شکمی، آمیگدال و هیپوکامپ شدند. در مقابل، درد بدون تحریک، به طور عمده به قشر جلویی، از جمله پشت، شکم و کورتکس پیش مدفونی و ناحیه محرک مکمل برنامه ریزی شده بود. بررسی دوره های زمانی که درد بدون تحریک در حال تغییر بود فعالیت های بیشتری در شبکه ارزیابی شامل قشر مچ دست روسترال، استریاتوم و آمیگدالا و علاوه بر ساقه مغزی، تالاموس و انسولا را نشان دادند. نتیجه می گیریم که، مشابه با سایر وضعیت درد مزمن، بیان مغز درد بدون تحریک در طی حمله در افراد مبتلا به IEM مناطق مغزی را درگیر می کند که شامل درد حاد و همچنین ارزیابی و یادگیری می باشد.
کلمات کلیدی: ارتیرولالژیا، درد، fMRI، سموتوسنسوری، ارزیابی، پیش پیشانی
مقدمه
درد مزمن باری برای افراد و جامعه است. افرادی از درد مزمن رنج می برند که کیفیت زندگی کمتری دارند (کری و وانگ، 2004؛ ناستر و همکاران، 2012)، اما کمبود ابزار برای ارزیابی عینی تجربه درد وجود دارد. تصویر برداری عملکرد مغزی (fMRI) ابزاری ارزشمند برای بررسی فعالیت مغز همراه با درد می باشد (دیویس و مودی 2013؛ لی و تراسی، 2013؛ اشمیت ویلک 2015). FMRI برای بررسی انواع مختلف درد مزمن استفاده شده است، شامل درد مزمن پشت (بالیکی و همکاران 2006، بالیکی و همکاران 2008، ککو و همکاران 2015، هاشمی و همکاران 2013، سمینوویسز و همکاران 2011)، میگرن (بروشتین و همکاران 2015، شولته و می 2016)، درد نوروپاتیک (ناخوشی عصبی) (کودا و همکاران 2010، کودا و همکاران 2009، ارپلدینگ و همکاران 2014، گه آ همکاران 2008، خان و همکاران 2014، مای هافنر و همکاران 2003، مالینن همکاران 2010)، استئوآرتریت زانو (پارکس و همکاران 2011، رودریگز-رائک و همکاران 2009، رودریگز-رائک و همکاران 2013) فیبرومیالژیا(فلودین و همکاران 2014، کوچیناد و همکاران 2007، لاگیا و همکاران 2014، لاگیا و همکاران 2013، لوپز-سولا و همکاران 2016، ناپادو و همکاران 2010، اشمیت-ویلک و همکاران 2014 ) و درد مزمن لگنی (فارمر و همکاران 2011) می باشد. این مطالعه تغیرات ساختاری و عملکردی مرتبط با درد مزمن را شناسایی کرده است که بر هردو سیستم مغز حسی و لنفاوی تاثیر می گذارد. مهم است، شواهد اخیرا نشان می دهد که برخی از این تغییرات ممکن است پیش بینی کنده خطر انتقال از حاد به درد مزمن باشد. (بالیکی و همکاران 2012، واچون-پرسئو و همکاران، 2016). بنابراین، یافته های تصویر برداری مغز به آسیب پذیری مغز در مقابل تداوم درد و انعطاف پذیری مغز در پاسخ به درد اشاره دارد. ( فلور و همکاران 1997، کارل و همکاران، 2001؛ مای هافنر و همکاران 2007، مای هافنر و همکاران 2003). به هرحال، پاتوفیزیولوژی درد مزمن غیر سرطانی در انسان هنوز کاملا درک نشده است.
یک مانع برای رسیدن به این درک مکانیکی مشکل بررسی آسیب های محیطی از آسیب های بافت می باشد.
با فعالیت و ساختار مغز ارتباط برقرار می کند که منجر به “زمان بندی” درد می شود. ارسیروملالگیا ( سرخدرد) ارثی می شود (IEM) فرصتی برای غلبه بر این مانع ارائه و تعامل محیطی مرکزی را فراهم می کند. IEM مدل ژنتیکی درد نوروپاتیک است که در آن درد شدید از هیجان انگیز بودن نورون های ریشه گانگلیون ریشه های محیطی (DRG) ایجاد می شود. (دیب-هاج و همکاران 2013). این با درد شدید سوزش در اندامهای دفاعی مشخص می شود که به وسیله گرمای خفیف ایجاد می شود (درنت وواکسمن،2007 ). جهش های حاصل از عملکرد در کانال سدیم محیطی Nav1.7 باعث IEM می شود و بنابراین IEM پایه مولکولی روشن است. اکثریت جهش های Nav1.7 که باعث فعال شدن کانال انتقال IEM در جهت هایپرپولرایز می شود، آن را برای باز کردن کانال آسان تر می کند؛ زمانی که درون نورون های DRG بیان شده ، این جهش ها باعث افزایش هیجان می شود (دیب هاج و همکاران 2005، دیب هاج و همکاران 2013).
علیرغم این واقعیت که IEM درد را با علت ژنتیکی مشخصی تولید می کند، پایه ای ثابت و پایدار بر میزان هیجان انگیز محیطی، در مورد الگوی مغز فعالیت در افراد مبتلا به IEM کم، فقط با یک بررسی قبل از توصیف فرد شناخته شده است (سگردال و همکاران، 2012). ما اخیرا یک مطالعه fMRI در مورد اثربخشی کانال سدیم را انجام دادیم که دارو کاربامازپین (گه آ و همکاران 2016) در دو افراد با IEM حمل کننده موتاسیون S241T NaV1.7، را مسدود می کند که برای فعال سازی بیش از حد قطعه Nav1.7 (لامپرت و همکاران 2006) شناخته شده است و باعث افزایش عمیق غربالگری در نورون های DRG می شود،
آستانه آنها را کاهش و سرعت شلیک آنها را افزایش می دهد ) یانگ و همکاران 2012). این افراد بیش از یک دهه از درد شدید به علت IEM رنج می برند. داده های عملکردی MRI جمع آوری شد همانطورکه آنها شدت درد خود را در طول دوره گرم شدن گزارش می کردند که منجر به حمله IEM شد و بعد از پایان محرک حرارتی، دوم ارزیابی فعالیت مغز همراه با درد در طی یک حمله در غیاب تحرک خارجی در حال انجام اجازه می دهد. در اینجا، ما نمایش مغز درد در افراد مبتلا به IEM با گرم کردن محرک ها و در طول دوره بدون تحرک درد بعد از پایان دادن به چالش گرما ارائه می دهیم. ما فرض کردیم که هیپراکسپتیک عصبانیت در IEM زمینه های مغز را فعال می کند که معمولا در دردهای حاد دیده می شود مانند تالاموس، ناحیه حسی و حرکتی اولیه، انسولین و قشر کمر جلویی. علاوه بر این، ما فرض می کنیم که با توجه به ماهیت مزمن شرایط، افزایش تعامل مغز سیستم لیمبیک مشاهده می شود در حالی که بیماران بی تحرک خود به علت درد IEM می دانند.

بخشی از مقاله انگلیسی:

Abstract

Inherited erythromelalgia (IEM) is a chronic pain disorder caused by gain-of-function mutations of peripheral sodium channel Nav1.7, in which warmth triggers severe pain. Little is known about the brain representation of pain in IEM. Here we study two subjects with the IEM Nav1.7-S241T mutation using functional brain imaging (fMRI). Subjects were scanned during each of five visits. During each scan, pain was first triggered using a warming boot and subjects rated their thermal-heat pain. Next, the thermal stimulus was terminated and subjects rated stimulus-free pain. Last, subjects performed a control visual rating task. Thermal-heat induced pain mapped to the frontal gyrus, ventro-medial prefrontal cortex, superior parietal lobule, supplementary motor area, insula, primary and secondary somato-sensory motor cortices, dorsal and ventral striatum, amygdala, and hippocampus. Stimulus-free pain, by contrast, mapped mainly to the frontal cortex, including dorsal, ventral and medial prefrontal cortex, and supplementary motor area. Examination of time periods when stimulus-free pain was changing showed further activations in the valuation network including the rostral anterior cingulate cortex, striatum and amygdala, in addition to brainstem, thalamus, and insula. We conclude that, similar to other chronic pain conditions, the brain representation of stimulus-free pain during an attack in subjects with IEM engages brain areas involved in acute pain as well as valuation and learning.

Introduction

Chronic pain is a burden to subjects and society. Subjects suffering from chronic pain have a poor quality of life (Currie and Wang, 2004; Knaster et al., 2012), but there is a paucity of tools to objectively assess pain experience. Functional brain imaging (fMRI) is a valuable tool for investigating brain activity associated with pain (Davis and Moayedi, 2013; Lee and Tracey, 2013; Schmidt-Wilcke, 2015). FMRI has been used to study multiple types of chronic pain, including chronic back pain (Baliki et al., 2006; Baliki et al., 2008b; Ceko et al., 2015; Hashmi et al., 2013; Seminowicz et al., 2011), migraine (Burstein et al., 2015; Schulte and May, 2016), neuropathic pain (Cauda et al., 2010; Cauda et al., 2009; Erpelding et al., 2014; Geha et al., 2007; Geha et al., 2008a; Khan et al., 2014; Maihofner et al., 2003; Malinen et al., 2010), knee osteoarthritis (Parks et al., 2011; Rodriguez-Raecke et al., 2009; Rodriguez-Raecke et al., 2013), fibromyalgia (Flodin et al., 2014; Kuchinad et al., 2007; Loggia et al., 2014; Loggia et al., 2013; LopezSola et al., 2016; Napadow et al., 2010; Schmidt-Wilcke et al., 2014), and chronic pelvic pain (Farmer et al., 2011). These studies have identified structural and functional alterations associated with chronic pain affecting both sensory and limbic brain systems. Importantly, recent evidence suggested that some of these changes may be predictive of the risk of transition from acute to chronic pain (Baliki et al., 2012; Vachon-Presseau et al., 2016). Hence, brain-imaging findings point to brain vulnerabilities to persistence of pain and to brain plasticity in response to pain (Flor et al., 1997; Karl et al., 2001; Maihofner et al., 2007; Maihofner et al., 2003). Nevertheless, the pathophysiology of chronic non-cancer pain in humans remains incompletely understood. One hurdle to reaching this mechanistic understanding is the difficulty of examining how peripheral pathologies from possible tissue injuries interact with brain activity and structure to result in “chronification” of pain. Inherited eryhthromelalgia (IEM) offers an opportunity to overcome this hurdle and shed some light on the peripheral-central interactions. IEM is a genetic model of neuropathic pain in which severe pain arises from hyperexcitability of peripheral dorsal root ganglion (DRG) neurons (Dib-Hajj et al., 2013). It is characterized by severe burning pain in the distal extremities triggered by mild warmth (Drenth and Waxman, 2007). Gain-of-function mutations in peripheral sodium channel Nav1.7 cause IEM, and thus IEM has a clear molecular basis. The majority of Nav1.7 mutations that cause IEM shift channel activation in a hyperpolarizing direction, making it easier to open the channel; when expressed within DRG neurons, these mutations produce hyper-excitability (Dib-Hajj et al., 2005; Dib-Hajj et al., 2013). Despite the fact that IEM produces pain with a clear genetic etiology and a well-established basis of peripheral hyperexcitability, little is known about the pattern of brain of activity in subjects suffering from IEM, with only one prior paper describing a single subject (Segerdahl et al., 2012). We have recently completed a fMRI study on the efficacy of the sodium channel blocking drug carbamazepine (Geha et al., 2016) in two subjects with IEM carrying the NaV1.7 S241T mutation, which is known to hyperpolarize activation of Nav1.7 (Lampert et al., 2006), and produces profound hyperexcitability in DRG neurons, reducing their threshold and increasing the frequency of their firing (Yang et al., 2012). These subjects had suffered from severe pain for more than a decade due to IEM. Functional MRI data were collected as they reported their pain intensity, during a period of warming which triggered an IEM attack and after termination of the thermal stimulus, the latter allowing the measurement of brain activity associated with pain during an attack in the absence of ongoing external stimulation. Here, we present the brain representation of pain in subjects with IEM, both during exposure to warm stimuli and during the stimulus-free period of pain following cessation of the warmth challenge. We hypothesized that hyperexcitable nociceptors in IEM would activate brain areas usually seen in acute pain such as thalamus, primary sensory/motor areas, insula, and anterior cingulate cortex. In addition, we hypothesize that given the chronic nature of the condition, increased engagement of the brain limbic system would be observed while patients rate their stimulus-free IEM pain.