Ruolo dei propriocettori nel dolore muscoloscheletrico cronico.

Introduzione

L’acidosi tissutale è un importante fattore di rischio nello sviluppo del dolore muscoloscheletrico cronico (Hung et al., 2023; Lin et al., 2018). Prove crescenti hanno dimostrato che i canali ionici sensibili ai protoni sono coinvolti nel dolore associato all’acidosi tissutale (Lin et al., 2018). In particolare, i canali ionici/recettori sensibili ai protoni sono espressi nei nocicettori così come nei non nocicettori come i propriocettori (Lin et al., 2016; Nakamura & Jang, 2014; Usoskin et al., 2015). Il motivo per cui le afferenze propriocettive necessitano della proprietà di sensibilità all’acido rimane sconosciuto. Inoltre, sebbene le afferenze cutanee non nocicettive possano contribuire all’ipersensibilità al dolore negli stati di dolore cronico, non è chiaro se anche le afferenze muscolari non nocicettive siano coinvolte nell’ipersensibilità al dolore dei tessuti profondi. Nel 1996, Gillette e colleghi hanno esaminato i resoconti clinici e hanno ipotizzato un potenziale ruolo delle afferenze propriocettive nel produrre “dolore non nocicettivo” associato a neuropatia periferica e centrale, fibromialgia, dolore indotto da trauma, lombalgia idiopatica e sindrome da dolore regionale cronico (Kramis et al., 1996).

Propriocettori

I propriocettori sono gruppi di neuroni meccanosensoriali non nocicettivi a bassa soglia che si proiettano ai fusi muscolari e agli organi tendinei del Golgi, dove monitorano lo stato della contrazione muscolare e la posizione del corpo (Kroger, 2018). Dal 1954, le prove cliniche accumulate hanno mostrato un deficit propriocettivo tra i pazienti con dolore cronico come lombalgia cronica e fibromialgia (Contreras, 1954; Gucmen et al., 2022; Koumantakis et al., 2002;

Nielsen et al., 1987; Peng et al., 2021).

 Un’osservazione interessante a sostegno del ruolo dei propriocettori nel dolore è che la vibrazione (80 Hz) di un muscolo a riposo è indolore, mentre dopo un esercizio eccentrico, la stessa vibrazione diventa dolorosa (Roll et al., 1989; Weerakkody, Percival, et al. , 2003). La fonte esatta del dolore non è chiara, ma un “candidato” ovvio è il fuso muscolare. Pertanto, dobbiamo comprendere il ruolo dei propriocettori nel dolore muscoloscheletrico cronico per manipolare ulteriormente l’input propriocettivo per alleviare il fastidio legato alla propriocezione.

Anatomicamente, terminali delle afferenze propriocettive innervanti i fusi muscolari e gli organi tendinei del Golgi sono ricoperti da una capsula per impedire la diffusione di sostanze extrafusali nello spazio intrafusale. Alcune capsule presentano innervazione dei terminali nocicettivi (Lund et al., 2010). Pertanto, i pazienti con dolore muscoloscheletrico potrebbero avere un microambiente alterato nella capsula (Partanen, 2018). Dagli studi sui DOMS, potremmo considerare due ipotesi per lo sviluppo del dolore muscolare cronico, ovvero che un microambiente alterato nelle capsule includa microdanni dei terminali dei propriocettori e che il lattato e l’acidosi possano contribuire allo sviluppo del dolore muscolare.

Propriocettori e dolore

La propriocezione può essere disturbata sia dall’esercizio eccentrico che da quello concentrico (Allen et al., 2007; Brockett et al., 1997; Proske, 2019; Proske & Gandevia, 2012; Saxton et al., 1995; Sonkodi et al., 2022; Weerakkody, Percival, et al., 2003). Sonkodi et al. (2020) hanno proposto che il DOMS sia un’assonopatia da compressione acuta. Precedenti studi sui DOMS hanno suggerito che lo stretching eccessivo derivante da movimenti accelerati/eccentrici porta a tessuti locali microdanneggiati, compresi i terminali propriocettivi e compromette la funzione propriocettiva perché l’energia non può essere assorbita dai muscoli e da altri tessuti (Friden & Lieber, 1992; Saxton et al., 1995; Sonkodi et al., 2022). Il microdanno potrebbe includere danni alla membrana neuronale e/o una struttura anulospirale anormale dei terminali propriocettivi. I pazienti con dolore muscoloscheletrico cronico spesso presentano deficit propriocettivi, che potrebbero essere associati ad anomalie funzionali o ad alterazioni dei terminali neurali propriocettivi. Come l’attività riflessa degli assoni nei terminali nocicettori, i terminali propriocettori possono rilasciare neurotrasmettitori in risposta agli stimoli. Anatomicamente, i terminali dei propriocettori contengono vescicole di tipo sinaptico e vescicole centrali dense, che possono immagazzinare rispettivamente neurotrasmettitori e neuropeptidi di piccole dimensioni

(Figura 1) (Bewick et al., 2005). Precedenti studi hanno dimostrato che l’allungamento muscolare può innescare il rilascio di glutammato dai terminali dei propriocettori e che il glutammato può ulteriormente potenziare l’attivazione afferente dei propriocettori e possibilmente attivare le afferenze nocicettive circostanti (Bewick e banche, 2015). Di conseguenza, quando i terminali dei propriocettori vengono danneggiati, innescherebbero l’effetto neurogenico tramite il rilascio di glutammato, che si traduce quindi in un circolo vizioso del glutammato che ipereccita i nervi (Figura 2). Inoltre, il danno tissutale induce infiammazione locale. 

Quindi, nei fusi muscolari, il microdanneggiamento dei terminali propriocettori innescherebbe un effetto neurogenico attraverso il rilascio di glutammato e indurrebbe un’infiammazione locale per attivare i nocicettori, che si trovano vicino ai terminali propriocettori nelle capsule (Lund et al., 2010).

Tuttavia le fibre muscolari intrafusali sono meno suscettibili al danno rispetto alle fibre muscolari extrafusali dopo l’esercizio eccentrico.

Effetti dell’esercizio fisico e dell’allenamento della propriocezione sul sollievo dal dolore

L’esercizio fisico ha molte modalità per alleviare il dolore nei pazienti con dolore muscolare cronico. Ad esempio, la facilitazione neuromuscolare propriocettiva (PNF), il Tai-Chi possono diminuire il dolore e persino migliorare la qualità della vita in persone affette da diverse malattie come fibromialgia, osteoartrite, dolore al collo e lombalgia cronica. Tutti questi tipi di esercizi possono migliorare la forza e la flessibilità muscolare e anche migliorare la funzione propriocettiva. Teoricamente, molti fattori potrebbero lavorare insieme per migliorare i deficit propriocettivi e il dolore, come ad esempio l’aumento del flusso sanguigno per mantenere l’ossigenazione dei tessuti e rimuovere le scorie dei tessuti favorendo la guarigione. Ipotizziamo che questi trattamenti potrebbero regolare la struttura anulospirale dei terminali dei propriocettori di tipo Ia e II e la struttura ad arborizzazione floreale dei terminali di tipo Ib (Figura 3). Ad esempio, il PNF è un tipo di allenamento di flessibilità ampiamente utilizzato per migliorare la propriocezione e trattare il dolore muscoloscheletrico cronico, come il dolore cronico al collo e alla zona lombare, l’osteoartrosi del ginocchio e la distorsione laterale della caviglia (Tabella 3). Il PNF prevede sia lo stretching che la contrazione del muscolo bersaglio per ottenere la massima flessibilità e ha dimostrato di migliorare l’intervallo di movimento attivo e passivo (Sharman et al., 2006). Inoltre, alcuni esercizi come il Tai-Chi prevedono movimenti fluidi e lenti, che si sono rivelati utili per alleviare il dolore associato alla fibromialgia, all’osteoartrosi del ginocchio e alla lombalgia cronica (Tabella 3) (Barnes et al., 2008). Tuttavia, sono necessari ulteriori studi per dimostrare in maniera definitiva se l’allenamento fisico può modulare l’attività dei propriocettori e quindi ripristinare i propriocettori ipereccitati e modulare il dolore.

Conclusioni

Sia negli studi clinici che su animali, il dolore muscoloscheletrico cronico è altamente correlato all’anomalia propriocettiva e al metabolismo alterato nel muscolo. Nonostante le prove limitate a sostegno di un ruolo dei propriocettori nella nocicezione, i ruoli della segnalazione acida nella propriocezione meritano ulteriori indagini. Dal punto di vista molecolare e fisiologico, i propriocettori sono sensibili sia all’acidosi che agli stimoli meccanici.

I risultati anatomici rivelano che sia i terminali nervosi dei nocicettori che quelli dei propriocettori sono strettamente distribuiti nei fusi muscolari e i terminali dei propriocettori possono rilasciare glutammato per influenzare le attività nervose sia dei nocicettori che dei propriocettori all’interno di una capsula dei fusi muscolari.

Pertanto, la duplice funzione dei propriocettori nel rilevare sia il pH extracellulare che la forza meccanica suggerisce che potrebbero svolgere un ruolo importante nello sviluppo e nel mantenimento del dolore muscoloscheletrico cronico.

Referenze:

Lee, C.-H., & Chen, C.-C. (2024). Role of proprioceptors in chronic musculoskeletal pain. Experimental Physiology, 109, 45–54. https://doi.org/10.1113/EP090989.