Ученые обнаружили гормон, который останавливает хроническую боль в спине

Исследование, опубликованное в журнале Bone Research, указывает на то, что гормональная терапия может облегчать хроническую боль в спине, уменьшая аномальное разрастание нервных окончаний в поврежденных тканях позвоночника. Результаты помогают лучше понять, как клетки костной ткани могут влиять на передачу болевых сигналов при дегенеративных изменениях позвоночника.

Паратгормон (ПТГ) вырабатывается паращитовидными железами и участвует в регулировании уровня кальция и обновлении костной ткани. Его синтетические аналоги уже применяются при лечении остеопороза. Ранее также предполагалось, что такая терапия может снижать боль, связанную с костями, однако точный механизм этого эффекта оставался неясным.

Чтобы изучить этот вопрос, ученые провели эксперименты на трех моделях мышей, имитирующих распространенные причины дегенерации позвоночника: возрастные изменения, хирургически вызванную нестабильность и генетическую предрасположенность. Это позволило оценить влияние дегенерации как на состояние костной ткани, так и на рост нервов. Животным в течение от двух недель до двух месяцев ежедневно вводили ПТГ, тогда как контрольная группа получала неактивный раствор. После этого исследователи анализировали ткани позвоночника с помощью высокоточной визуализации и проверяли реакцию на давление, тепло и движение.

После одного-двух месяцев терапии у мышей, получавших ПТГ, заметно улучшилось состояние замыкательных пластинок позвонков – тонких слоев, отделяющих межпозвоночные диски от самих позвонков. Эти структуры стали более прочными и устойчивыми. Одновременно у животных снизилась чувствительность к боли: они лучше переносили давление, медленнее реагировали на тепло и были более активными по сравнению с контрольной группой. Ученые также исследовали нервные волокна в позвоночнике. При повреждениях болевые нервы нередко прорастают в области, где им не место, усиливая болевые ощущения. Исследование показало, что терапия ПТГ значительно сокращает количество таких аномальных нервных волокон, что подтверждалось по маркерам PGP9.5 и CGRP.

Дальнейший анализ помог выявить механизм этого эффекта. ПТГ стимулирует остеобласты – клетки, формирующие костную ткань, – к выработке белка Slit3. Этот белок действует как сигнал, который "отталкивает" растущие нервные волокна и препятствует их проникновению в чувствительные участки позвоночника.

Лабораторные эксперименты подтвердили, что Slit3 действительно ограничивает рост нервов: под его воздействием их отростки становились короче и менее способными к проникновению в ткани. В то же время, если у мышей удаляли Slit3 в остеобластах, ПТГ переставал подавлять рост нервных волокон и не улучшал болевые ощущения. Также ученые обнаружили белок FoxA2, который регулирует выработку Slit3 в ответ на ПТГ, что помогает лучше понять, как гормональные сигналы влияют на поведение нервной системы.