17.3.2016

Geenit vaikuttavat kivun voimakkuuteen ja kipulääkkeen tarpeeseen

Ärsykkeen aiheuttama kiputuntemus on hyvin yksilöllinen. Tuntemuksen voimakkuuteen vaikuttavat muun muassa yksilön aiemmat kipukokemukset, ahdistuneisuus ja sukupuoli. Lisäksi geneettinen perimämme vaikuttaa hermojen ja aivojen tapaan käsitellä kivun aiheuttamaa hermoreitin aktivoitumista.

Aivot muokkaavat kiputuntemusta

Kivulias ärsyke saa aikaan aluetta hermottavan hermon aktivaation. Tieto aktivaatiosta kulkee sähköimpulssina hermoa pitkin selkäytimeen ja lopulta aivoihin. Varsinainen kiputuntemus syntyy vasta aivoissa. Siellä somatosensorisen aivokuoren aktivaatio johtaa kivun voimakkuuden, keston ja sijainnin määritykseen. Samalla aktivoituvat myös monet muut aivojen alueet, jotka yhdistävät kipuärsykkeen yksilön aiempiin vastaaviin kokemuksiin, tunnetilaan, odotuksiin kivun kestosta ja syistä sekä koettuun epämiellyttävyyteen. Nämä muodostavat kipukokemuksen affektiivisen eli tunnekomponentin.

Aivot säätelevät kiputuntemusta monin tavoin. Pääosin tämä tapahtuu hermosolujen välisissä synapseissa välittäjäaineiden avulla. Synapsirakoon vapautettavat välittäjäaineet voivat joko aktivoida tai inhiboida hermosoluja. Näin kiputuntemus joko voimistuu tai heikkenee.

Välittäjäaineiden määriin vaikuttavat suuresti mm. erilaiset entsyymit, jotka valmistavat ja hajottavat näitä molekyylejä. Samoin kipulääkkeet pyrkivät vähentämään kipua välittävien hermoreittien aktivaatiota ja näin lievittämään kipua. Vahvat kipulääkkeet, kuten opioidit, vaikuttavat synapsiraossa elimistön omien endorfiinien tapaan lisäten mielihyvää ja vähentäen kipua. Molemmat yhdisteet sitoutuvat samaan myy-opioidireseptoriin.

Geenien monimuotoisuus yksilöllisen kipuherkkyyden taustalla

Entsyymien ja reseptorien rakennetta ja määrää säätelevät geenit. Osaltaan kiputuntemuksen yksilöllisyyttä selittää se, että jokaisen geneettinen perimä on ainutlaatuinen.
 
Väitöskirjatutkimuksessani etsin kivun voimakkuuteen ja kipulääkkeen tarpeeseen vaikuttavia geenimuutoksia. Tutkimuksemme perusteella opioidien ja endorfiinien vaikutusta välittävän myy-opioidireseptorin geenissä esiintyvä polymorfismi, eli monimuotoisuus vaikuttaa yksilön opioiditarpeeseen välittömästi leikkauksen jälkeen. Tämän on ajateltu johtuvan geenimuutoksen aiheuttamasta reseptorin muodon muutoksesta. Tällöin opioidien sitoutumisvahvuus reseptoriin ja samalla niiden kipua lievittävä vaikutus heikkenee.

Tutkimuksemme mukaan endokannabinoideja hajottavalla FAAH-entsyymillä on vaikutus kivun voimakkuuteen, erityisesti kylmäkivun osalta. Endokannabinoidit ovat elimistön omia välittäjäaineita, jotka vaikuttavat kipuun, ahdistuneisuuteen, tulehduksellisiin tiloihin ja moneen muuhun elimistön toimintoon.

Löysimme FAAH-geenistä kahdeksan muutosta, joista kaksi muuttaa entsyymin rakennetta merkitsevästi. Tulostemme perusteella nämä kaksi muutosta vähentävät merkittävästi yksilöiden herkkyyttä kylmän veden aiheuttamalle kipuärsykkeelle. Kolme muuta muutosta vaikuttivat yksilöiden opioiditarpeeseen leikkauksen jälkeen.

Tulostemme mukaan geenit vaikuttavat yksilön kiputuntemukseen ja kipulääkkeen tarpeeseen. Aihetta tulee kuitenkin tutkia vielä lisää, sillä kipujärjestelmään kuuluu lukuisia tuntemattomia ja tutkimattomia reseptoreja, entsyymejä ja välittäjäaineita. 


Teksti ja kuvat: Väitöskirjatutkija Kristiina Cajanus, HY, HYKS, Kipuklinikka

Alkuperäisartikkelit:

Cajanus,Kristiina; Kaunisto,Mari A.; Tallgren,Minna; Jokela,Ritva; Kalso,Eija
How Much Oxycodone Is Needed for Adequate Analgesia after Breast Cancer Surgery: Effect of the OPRM1 118A>G Polymorphism
The Journal of Pain, 2014, 15, 12, 1248-1256

Cajanus, Kristiina; Holmström, Emil J.; Wessman, Maija; Anttila, Verneri; Kaunisto, Mari A.; Kalso, Eija
Effect of endocannabinoid degradation on pain: role of FAAH polymorphisms in experimental and postoperative pain in women treated for breast cancer
Pain, 2016, 157, 2, 361-369

Kirjoitus on osa Terveyden tutkimuksen tutkijakoulun ja Suomen Akatemian ”Tieteen popularisointi – näin kerron tutkimuksestani” -kurssin juttusarjaa. Lisätietoja: http://www.helisci.fi/tt/tietystifi/

Viimeksi muokattu 16.5.2016

Tietysti.fi on Suomen Akatemian sivusto, joka kertoo yleistajuisesti Akatemian rahoittamasta tutkimuksesta sekä tieteestä ja tutkimuksesta yleensä. Sivuille kootaan muun muassa tutkijahaastatteluita, tieteen yleisötapahtumia, tiedeuutisia ja tutkimuksesta kertovia taustajuttuja.

Seuraa meitä:

Ota yhteyttä

Suomen Akatemian viestintä
terhi.loukiainen@aka.fi

Lisätietoja Suomen Akatemiasta www.aka.fi