El dolor crónico es uno de los problemas de salud más importantes en los países desarrollados por ser una de las causas más frecuentes de incapacidad. Aunque una forma eficaz de tratamiento del dolor consiste en la utilización de antiinflamatorios no esteroideos (AINEs) y otros fármacos analgésicos, algunas patologías carecen de tratamientos eficaces y seguros, por lo que es necesaria la búsqueda de nuevas aproximaciones terapéuticas. El estudio de los canales iónicos como diana farmacológica en analgesia constituye un área de investigación que ha crecido mucho en los últimos años. En la actualidad existen varios fármacos aprobados para el tratamiento de diferentes formas de dolor cuyo mecanismo de acción se basa en la activación/inhibición de canales iónicos, como gabapentina y ziconotida. Además, varios estudios han demostrado que el AINE celecoxib actúa sobre dianas diferentes a las ciclooxigenasas, entre las que se encuentran algunos canales iónicos. En este estudio se analizaron los efectos de celecoxib en la médula espinal en comparación con el analgésico flupirtina, un activador de los canales K_v7, con el fin de comprobar la posible implicación de estos canales en sus efectos analgésicos. Se utilizaron ratones neonatos sometidos a una inflamación intraplantar por carragenina, para generar una sensibilización central en la médula espinal, y se realizaron registros extracelulares de neuronas del asta dorsal en preparaciones de médula espinal in vitro. Se introducía una raíz dorsal en un electrodo y se estimulaban eléctricamente las aferentes primarias para obtener una respuesta sináptica en las neuronas espinales. Los efectos de celecoxib y flupirtina se evaluaron como cambios en el número de potenciales de acción producidos en respuesta a la activación de las aferentes primarias. Además, para valorar la implicación de los canales K_v7 se analizaron los efectos de ambos fármacos tras el bloqueo previo de estos canales utilizando XE-991. La carragenina intraplantar en las patas traseras de los ratones produjo edema e inflamación periférica y generó alodinia mecánica. Utilizando matrices de multielectrodos se registraron un total de 23 neuronas del asta dorsal. La estimulación repetida de la raíz dorsal a una intensidad capaz de activar nociceptores produjo respuestas estables que consistieron en 100 ± 26 potenciales de acción. Celecoxib y flupirtina aplicados a 3 µM, una concentración terapéutica en humanos, disminuyeron el número de potenciales de acción de las neuronas espinales generados por esta estimulación repetida hasta el 70.8 ± 5.5% y el 60.2 ± 9.1%, respectivamente. Por otro lado, el bloqueo de los canales K_v7 con XE-991 aumentó la respuesta de las neuronas de la médula espinal. Además, la aplicación previa de XE-991 redujo los efectos depresores de flupirtina y celecoxib. Estos resultados indican que la acción analgésica de celecoxib podría tener un componente central actuando a nivel de la médula espinal. Además, sugieren que parte del efecto depresor de celecoxib a este nivel podría deberse a la activación de canales K_v7. Por otro lado, se refuerza la posible utilidad de los canales K_v7 como diana farmacológica en la investigación y el desarrollo de fármacos eficaces para el tratamiento del dolor.

El dolor neuropático, que resulta de daño directo en el sistema somatosensorial, se caracteriza por ser incapacitante y refractario a tratamientos convencionales. Uno de los síntomas más característicos es la aparición de dolores o sensaciones desagradables de carácter espontáneo. Estudios de microneurografía en pacientes humanos han mostrado que sus fibras nociceptivas (encargadas de la transmisión de dolor) disparan de modo espontáneo; este tipo de actividad no se registra en nervios de pacientes sanos. El bloqueo de esta actividad en aferentes primarias inhibe la sensación de dolor, poniendo de manifiesto la importancia de señales periféricas en el mantenimiento de dolor neuropático. Entre otros, los canales con compuerta de nucleótidos cíclicos activado por hiperpolarización (HCN) han mostrado tener un papel importante en la regulación de la excitabilidad de nociceptores. Se ha observado que tras un daño en un nervio la expresión de estos canales aumenta en el lugar de la lesión. Además, el bloqueo farmacológico de estos canales revierte comportamientos indicativos de dolor (sensibilidad térmica y mecánica) en diferentes modelos animales de dolor neuropático. El principal objetivo de este trabajo fue estudiar el papel de los canales HCN en la excitabilidad de los nociceptores. Para ello, examinamos el efecto del bloqueo específico de canales HCN tiene sobre la actividad espontánea aberrante generada en fibras nociceptivas. En ratones adultos, generamos un modelo de neuropatía periférica que consiste en dañar una rama del nervio safeno (en la cual se formará una estructura denominada neuroma) y dejar el resto de sus ramas intactas con campos periféricos que inervan la piel. Experimentos previos utilizando este modelo mostraron que las fibras que habían sido dañadas desarrollaban actividad espontánea que no es posible observar en situaciones control (ectópica). Además, algunas de las fibras que no habían sido dañadas mostraban también actividad espontánea ectópica, indicando que estas fibras no estaban del todo intactas; por este motivo se denominaron “putativas intactas”. Tras 2-4 semanas del daño, se extrae la preparación y se estudia in vitro con una aproximación electrofisiológica extracelular de fibra única. Se registraron fibras con actividad espontánea ectópica que procedían del neuroma (fibras axotomizadas, n=7) o de las ramas intactas en piel (fibras “putativas intactas”, n=22). Todas las fibras excepto una de cada grupo disparaban espontáneamente de modo continuo con una frecuencia más o menos regular (frecuencia media 0.36 ± 0.1 Hz); las otras dos fibras disparaban en modo espontáneo en ráfagas (frecuencia intra-ráfaga 1.35 ± 0.65 Hz). La aplicación del compuesto ZD7288 (10 µM), que cierra canales HCN, disminuyó significativamente la actividad espontánea en 6/7 (86%) fibras axotomizadas y en 15/22 (68%) fibras “putativas intactas”. La reducción media en fibras axotomizadas fue similar a la reducción en fibras “putativas intactas” (61.45 ± 7.67% vs. 56.25 ± 5.49 %, respectivamente). En aquellas fibras con patrón de disparo en ráfagas, ZD7288 cambió este patrón hacia uno de disparo continuo. Con respecto a la mecanosensibilidad, ZD7288 no tuvo efecto en la actividad mecánica de las fibras en las que se probó (n=4 “putativas intactas”). ZD7288 redujo la actividad espontánea ectópica pero no la actividad evocada, lo que sugiere una contribución importante de los canales HCN en la generación de potenciales ectópicos. Importantes también son los cambios en el patrón de disparo que experimentan algunas fibras en presencia de ZD7288, lo que implicaría un cambió en la codificación de información que llega a nivel central. Todos estos datos sugieren que fármacos que tengan su diana en canales HCN situados a nivel periférico serían adecuados para el tratamiento del dolor espontáneo que experimentan los pacientes con neuropatías periféricas.