Inflammation is one of the main causes of pathologic pain. Knowledge of the molecular links between inflammatory signals and pain-mediating neuronal signals is essential for understanding the mechanisms behind pain exacerbation. Some inflammatory mediators directly modulate the excitability of pain-mediating neurons by contacting the receptor molecules expressed in those neurons. For decades, many discoveries have accumulated regarding intraneuronal signals from receptor activation through electrical depolarization for bradykinin, a major inflammatory mediator that is able to both excite and sensitize pain-mediating nociceptor neurons. Here, we focus on the final effectors of depolarization, the neuronal ion channels, whose functionalities are specifically affected by bradykinin stimulation. Particular G-protein coupled signaling cascades specialized for each specific depolarizer ion channels are summarized. Some of these ion channels not only serve as downstream effectors but also play critical roles in relaying specific pain modalities such as thermal or mechanical pain. Accordingly, specific pain phenotypes altered by bradykinin stimulation are also discussed. Some members of the effector ion channels are both activated and sensitized by bradykinin-induced neuronal signaling, while others only sensitized or inhibited, which are also introduced. The present overview of the effect of bradykinin on nociceptor neuronal excitability at the molecular level may contribute to better understanding of an important aspect of inflammatory pain and help future design of further research on the components involved and pain modulating strategies.
Neuropathic pain is caused by functional abnonnalities of structural lesions in the peripheral or central nervous system, and occurs without peripheral nociceptor stimulation. Trigeminal neuropathy always pose differential location difficulties as multiple diseases are capablc of producing them: they can be the result of traumatism, tumors, or diseases of the connective tissue, infectious or demyelinating diseases, or may be of idiopathic origin. There are a number of mechanisms described as causing neuropathy. They can be described as ectopic nerve activity, neuroma, ephatic trasmission, change of sodium channel expression, sympathetic activity, central sensitization, and alteration in central inhibition systems. More than I mechanism may be active to create individual clinical presentations. In order to provide better pain control, the mechanism-based approach in treating neuropathic pain should be familiar to physicians.
Lee, Min Hyung;Kim, Il Sup;Hong, Jae Taek;Sung, Jae Hoon;Lee, Sang Won;Kim, Daniel H.
Journal of Korean Neurosurgical Society
/
v.59
no.6
/
pp.559-563
/
2016
Objective : Low back pain, caused intervertebral disc degeneration has been treated by thermal annuloplasty procedure, which is a non-surgical treatement. The theoretical backgrounds of the annuloplasty are thermal destruct of nociceptor and denaturization of collagen fiber to induce contraction, to shrink annulus and thus enhancing stability. This study is about temperature and its distribution during thermal annuloplasty using 1414 nm Nd : YAG laser. Methods : Thermal annuloplasty was performed on fresh human cadaveric lumbar spine with 20 intact intervertebral discs in a $37^{\circ}C$ circulating water bath using newly developed 1414 nm Nd : YAG laser. Five thermocouples were attached to different locations on the disc, and at the same time, temperature during annuloplasty was measured and analyzed. Results : Thermal probe's temperature was higher in locations closer to laser fiber tip and on lateral locations, rather than the in depth locations. In accordance with the laser fiber tip and the depth, temperatures above $45.0^{\circ}C$ was measured in 3.0 mm depth which trigger nociceptive ablation in 16 levels (80%), in accordance with the laser fiber end tip and laterality, every measurement had above $45.0^{\circ}C$, and also was measured temperature over $60.0^{\circ}C$, which can trigger collagen denaturation at 16 levels (80%). Conclusion : When thermal annuloplasty is needed in a selective lesion, annuloplasty using a 1414 nm Nd : YAG laser can be one of the treatment options.
R-type($Ca_v2.3$) calcium channel contributes to pain sensation in peripheral sensory neurons. Six isoforms of $Ca_v2.3$ that result from combinations of presence or deletion of three inserts(insert I and insert in the II-III loop, and insert III in N-terminal regions) have been demonstrated to be present in different mammalian tissues. However, the molecular basis of $Ca_v2.3$ in trigeminal ganglion(TG) neurons is not known. In the present study, we determined which isoforms of $Ca_v2.3$ are expressed in rat TG neurons using the RT-PCR analysis. Whole tissue RT-PCR analyses revealed that only two isoforms, $Ca_v2.3a$ and $Ca_v2.3e$, were present in TG neurons. From single-cell RT-PCR, we found that $Ca_v2.3e$ rather than $Ca_v2.3a$ was the major isoform expressed in TG neurons, and $Ca_v2.3e$ was preferentially detected in small-sized neurons that express nociceptive marker, transient receptor potential vanilloid 1(TRPV1). Our results suggest that $Ca_v2.3e$ in trigeminal neurons may be a potential target for the pain treatment.
Jung, Sung-Jun;Park, Joo-Min;Lee, Joon-Ho;Lee, Ji-Hye;Eun, Su-Yong;Kim, Sang-Jeong;Lim, Won-Il;Cho, Sun-Hee;Kim, Jun
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.4
no.1
/
pp.15-24
/
2000
Although nociceptive informations are thought to be processed via different neural mechanisms depending on the types of stimuli, sufficient data have not been accumulated yet. We performed a series of experiments to elucidate the possible neural mechanisms as to chemical stimuli such as formalin, capsaicin and ATP. Single unit activity of wide dynamic range (WDR) neurons and high threshold cells were recorded extracellularly from the lumbosacral enlargement of cat spinal cord before and after chemical stimulation to its receptive field (RF). Each chemical substance - formalin $(20{\mu}l,\;4%),$ capsaicin (33 mM) or Mg-ATP (5 mM)- was injected intradermally into the RFs and then the changes in the spontaneous activity, mechanical threshold and responses to the peripheral mechanical stimuli were observed. In many cases, intradermal injection of formalin (5/11) and capsaicin (8/11) resulted in increase of the spontaneous activity with a biphasic pattern, whereas ATP (8/8) only showed initial responses. Time courses of the biphasic pattern, especially the late response, differed between formalin and capsaicin experiments. One hour after injection of each chemical (formalin, capsaicin, or ATP), the responses of the dorsal horn neurons to mechanical stimuli increased at large and the RFs were expended, suggesting development of hypersensitization (formalin 6/10, capsaicin 8/11, and ATP 15/19, respectively). These results are suggested that formalin stimulates peripheral nociceptor, local inflammation and involvement of central sensitization, capsaicin induces central sensitization as well as affects the peripheral C-polymodal nociceptors and neurogenic inflammation, and ATP directly stimulates peripheral nociceptors.
Kim, Ji-Mok;Jung, Sung-Jun;Kim, Sang-Jeong;Kim, Jun
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.1
no.6
/
pp.613-624
/
1997
Dorsal root ganglion (DRG) is composed of neuronal cell bodies of primary afferents with diverse functions. Various types of ion channels present on DRG neurons may reflect those functions. In the present study, voltage-gated potassium currents in DRG neurons of neonatal rats were characterized by whole-cell voltage clamp method. Two types of delayed rectifier and three types of transient potassium currents were identified according to their electrophysiological properties. The delayed rectifier currents were named $I_{Ke}$ (early inactivating) and $I_{K1}$ (late inactivating). Steady state inactivation of $I_{Ke}$ began from -100 mV lasting until -20 mV. $I_{K1}$ could be distinguished from $I_{Ke}$ by its inactivation voltage range, from -70 mV to +10 mV. Three transient currents were named $I_{Af}$ (fast inactivation), $I_{Ai}$ (intermediate inactivation kinetics), and $I_{As}$ (slow inactivation). $I_{Af}$ showed fast inactivation with time constant of $10.6{\pm}2.0$ msec, $I_{Ai}$ of $36.9{\pm}13.9$ msec, and $I_{As}$ of $60.6{\pm}2.9$ msec at +30 mV, respectively. They also had distinct steady state inactivation range of each. Each cell expressed diverse combination of potassium currents. The cells most frequently observed were those which expressed both $I_{K1}$ and $I_{Af}$, and they had large diameters. The cells expressing $I_{Ke}$ and expressing $I_{Ke}$, $I_{Ai}$, and $I_{As}$ usually had small diameters. Judging from cell diameter, capsaicin sensitivity or action potential duration, candidates for nociceptor were the cells expressing $I_{Ke}$, expressing $I_{Ke}$ and $I_{Ai}$, and expressing $I_{Ke}$ and $I_{As}$. The types and distribution of potassium currents in neonatal rat DRG were similar to those of adult rat DRG (Gold et al, 1996b).
Kim, Min-Jae;Kang, Soo-Kyung;Chun, Yang-Hyun;Hong, Jung-Pyo;Auh, Q-Schick
Journal of Oral Medicine and Pain
/
v.38
no.2
/
pp.215-219
/
2013
The descending control system is composed of a group of structures in the midbrain, medulla oblongata and pons that form a network of descending inhibitory projections. In the clinical setting, it has been shown that the application of a electrical counterirritant to these structures and diminishes the pain in patients. Thus, depression and anxiety have been shown to predict the development of chronic neuropathic pain state. These factors could influence pain might also involve descending controls. Interestingly, reduced descending controls are seen in patients with irritable bowel syndrome and theses patients had greater anxiety, depression compared to controls. And, the influence of anxiety on the chronicity of pain and on the descending control pathways should be tested in animal models, using modern techniques. Given this Knowledge, it is no wonder that pain is a highly personal experience that is susceptible to a variety of biologic, pharmacologic, and environmental influences.
Pain is an unpleasant sensation experienced when tissues are damaged. Thus, pain sensation in some way protects body from imminent threat or injury. Peripheral sensory nerves innervated to peripheral tissues initially respond to multiple forms of noxious or strong stimuli, such as heat, mechanical and chemical stimuli. In response to these stimuli, electrical signals for conducting the nociceptive neural signals through axons are generated. These action potentials are then conveyed to specific areas in the spinal cord and in the brain. Sensory afferent fibers are heterogeneous in many aspects. For example, sensory nerves are classified as $A{\alpha}$, $-{\beta}$, $-{\delta}$ and C-fibers according to their diameter and degree of myelination. It is widely accepted that small sensory fibers tend to respond to vigorous or noxious stimuli and related to nociception. Thus these fibers are specifically called nociceptors. Most of nociceptors respond to noxious mechanical stimuli and heat. In addition, these sensory fibers also respond to chemical stimuli [Davis et al. (1993)] such as capsaicin. Thus, nociceptors are considered polymodal. Recent advance in research on ion channels in sensory neurons reveals molecular mechanisms underlying how various types of stimuli can be transduced to neural signals transmitted to the brain for pain perception. In particular, electrophysiological studies on ion channels characterize biophysical properties of ion channels in sensory neurons. Furthermore, molecular biology leads to identification of genetic structures as well as molecular properties of ion channels in sensory neurons. These ion channels are expressed in axon terminals as well as in cell soma. When these channels are activated, inward currents or outward currents are generated, which will lead to depolarization or hyperpolarization of the membrane causing increased or decreased excitability of sensory neurons. In order to depolarize the membrane of nerve terminals, either inward currents should be generated or outward currents should be inhibited. So far, many cationic channels that are responsible for the excitation of sensory neurons are introduced recently. Activation of these channels in sensory neurons is evidently critical to the generation of nociceptive signals. The main channels responsible for inward membrane currents in nociceptors are voltage-activated sodium and calcium channels, while outward current is carried mainly by potassium ions. In addition, activation of non-selective cation channels is also responsible for the excitation of sensory neurons. Thus, excitability of neurons can be controlled by regulating expression or by modulating activity of these channels.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.