Studierea ţesutului conjunctiv dezvăluie noi lucruri despre durere şi furnizează noi explicaţii privind medicina alternativă. Ţesutul conjunctiv face legătura dintre coapsa şi gambă, dintre mâna şi braţ, dintre stern şi claviculă. Pe măsură ce vă mişcaţi, permite muşchilor să alunece unul peste celălalt. Acesta acţionează ca o plasă care suspendă organele şi asemeni unui adeziv de înaltă tehnologie care ţine celulele la locul lor în timp ce transmite mesaje între ele.
Ţesutul conjunctiv este unul dintre componentele prezente în întregul mecanism uman. Într-adevăr, s-ar putea trasa o linie între două puncte ale corpului prin intermediul ţesutului conjunctiv. Această reţea este atât de vastă şi de omniprezentă, încât dacă ar fi să pierdem fiecare organ, muşchi, os, nerv şi vas de sânge din corpul nostru, ne-am menţine în continuare aceeaşi formă: corpul nostru din ţesut conjunctiv.
În ciuda a tot mai multe dovezi legate de rolul său în durerea cronică şi alte boli, ţesutul conjunctiv nu este foarte bine studiat. Am ajuns să cercetez ţesutul conjunctiv pe o cale ocolită. Lucrând ca şi medic endocrinolog, mă confruntam cu pacienţi care suferă de dureri cronice şi am devenit rapid frustrat de opţiunile de tratament pe care le puteam oferi, de obicei, o combinaţie dintre terapie fizică şi analgezice, care de multe ori nu era foarte eficientă. Unii dintre pacienţii mei se întrebau dacă ar putea încerca acupunctura. Dar, deoarece făcusem cercetări în neuroştiinţe şi eram adânc înrădăcinat în practica medicinei Occidentale, am fost sceptic. În cele din urmă, am decis să aflu mai multe, chiar dacă o făceam doar pentru a fi în măsură să răspund la întrebările pacienţilor într-un mod mai inteligent.
În 1986, am urmat cursuri de seară la Institutul de Acupunctură Tradiţională Chineză Tri - State din Stamford, Connecticut (în prezent Colegiul Tri-State de Acupunctură din New York City), care oferă practică în acupunctură. Profesorul a descris modul în care trebuie învârtite acele de acupunctură introduse, doar suficient pentru a obţine o anumită senzaţie a pacientului, de obicei, descrisă ca o durere în zona din jurul acului, care poate radia la o oarecare distanţă. Mi s-a spus că cel care face acupunctură ar trebui să resimtă o senzaţie de apăsare sau o smucitură a acului, asemănătoare cu cea pe care o are un peşte când este agăţat de un cârlig. Când am simţit această senzaţie eu însămi, am fost curios să aflu mecanismul fizic care stă la baza acestei senzaţii. Profesorii au asemănat-o cu o contractare a muşchilor din jurul acului, dar am putut să o resimt în zone cum ar fi încheietura mâinii, unde nu există nici un muşchi. Probabil că acele interacţionează cu ţesutul conjunctiv.
Un deceniu mai târziu, după ce m-am mutat la instituţia care la vremea respectivă se numea Department of Neurology at the University of Vermont (UVM) College of Medicine (Departamentului de Neurologie al Universităţii Colegiului de Medicinădin Vermont (UVM) din Burlington, am avut ocazia să încep cercetarea legată de "agăţarea acului" în acupunctură. Mă confruntam cu un fenomen fiziologic pe care cineva îl putea simţi la nivelul degetelor, dar care nu avea nici o explicaţie biologică evidentă. Am început colaborarea cu Martin Krag, un chirurg ortoped de la UVM care avusese o oarecare experienţă în domeniul medicinei alternative folosind metode ştiinţifice. Primul pas logic era să cuantificăm răspunsul sub formă de agăţare al înţepăturii din acupunctură. Cu ajutorul lui David Churchill, un inginer biomedical din cadrul Departamentului de Ortopedie al UVM care a proiectat un instrument robotic de acupunctură, am început măsurarea forţei necesare pentru a scoate acele din 16 puncte diferite ale corpului. Am măsurat "forţa de smulgere" la 60 de subiecţi umani şi am constatat că a crescut într-adevăr după rotaţia acului, uneori atât de spectaculos, încât a depăşit capacitatea dispozitivului nostru (care putea măsura până la 500 de grame).
Am testat apoi mecanismele posibile care ar putea determina acest fenomen, începând cu experimente simple, în care am inserat şi rotit un ac într-o porţiune de perete abdominal al unui şobolan. Ce am văzut la microscop a fost destul de frapant: atunci când acele de acupunctură au fost rotite, ţesutul conjunctiv de sub piele s-a ataşat de ac. Chiar şi o rotaţie uşoară a determinat înfăşurarea ţesutului conjunctiv în jurul acului, asemeni spaghetelor înfăşurare în jurul unei furculiţe. Această înfăşurare a determinat întinderea ţesutul conjunctiv înconjurător deoarece a fost tras de către mişcarea acului. Folosind ultrasunete, am confirmat faptul că acelaşi fenomen se produce în ţesutul viu.
În anii care au urmat, am devenit parte dintr-o comunitate mică, dar aflată în creştere, de oameni de ştiinţă care au reunit cercetătorii din domeniul molecular şi fiziologic dedicaţi studierii acestui ţesut care fusese neglijat. ţesutul conjunctiv a fost retrogradat la rolul de material vâscoelastic pasiv în modelele tradiţionale biomecanice, însă cercetătorii abia acum încep să demonstreze cât de multe sisteme ale corpului pot fi afectate de schimbări mecanice petrecute la nivelul ţesutul conjunctiv, iar unele dintre aceste descoperiri au început să fie utilizate în practica clinică.
Un domeniu în expansiune
Ţesutul conjunctiv este ca şi un copil orfan în medicină: deşi este o parte integrantă a sistemului musculo-scheletic, ţesutul conjunctiv este în esenţă absent din manualele ce studiază ortopedia, în care este vorba în principal despre oase, cartilaje şi muşchi. Interesul ortopedic este limitat aproape exclusiv la ţesutul conjunctiv "specializat", cum ar fi tendoanele şi ligamentele, care realizează legătra dintre os şi muşchi şi respectiv între oase. Ţesutului conjunctiv nespecializat, care formează ceea ce este cunoscut sub numele de ʺfascieʺ şi învăluie toţi muşchii, nervii, oasele şi vasele de sânge, de obicei îi este alocat un scurt paragraf în manualele actuale, în cazul în care este menţionat defel.
Cu toate acestea, interesul faţă de acest domeniu este în creştere. Un domeniu care a atras mulţi cercetători la nivel celular este studiul mecanotransducţiei: mecanismul prin care familia integrinei din moleculele de adeziune formează o legătură fizică şi informaţională între matricea extracelulară şi interiorul celulelor. Prin intermediul acestor conexiuni celulă-matrice, celulele detectează forţe şi transformă aceste semnale mecanice în răspunsuri celulare, cum ar fi activarea sau dezactivarea moleculelor de semnalizare, translocarea factorilor de transcripţie în nucleu şi în cele din urmă, modificări ale genelor de expresie. În plus, dovezi substanţiale sprijină ideea că semnalele mecanice pot fi transmise direct prin intermediul citoscheletului în interiorul nucleului.
Unele dintre studiile cele mai bine consacrate în acest domeniu au implicat studierea fibroblastelor, celulele care sunt responsabile pentru sinteza tuturor proteinelor care formează matricea extracelulară. Aceste celule se află la nivelul matricei pe care o creează, răspunzând la stimulare mecanică: pe de o parte prin reglarea cantităţii de colagen şi a altor proteine matriceale produse şi pe de altă parte prin secreţia unor enzime de degradare a matricei, ca răspuns la schimbările cronice ale forţelor din ţesut. Astfel de modificări pot fi induse prin mişcare repetitivă şi sunt considerate a fi un factor important în leziunile musculo-scheletice care se petrec la locul de muncă, cum ar fi tendinita umărului sau a încheieturii.
Fibroblastele, de asemenea, joacă un rol important în răspunsul la leziuni acute, în special atunci când se transformă în miofibroblaste. Înainte să avem la dispoziţie chirurgia şi suturile chirurgicale, rănile larg deschise necesitau un mecanism puternic menit să forţeze închiderea şi vindecarea plăgii. Miofibroblastele secretă cantităţi mari de colagen şi exprimă α proteina actinică a muşchiului neted care conferă contractilitatea celulelor. Apoi, prin exercitarea tensiunii asupra matricei de colagen, aceste celule apropie marginile rănii. În mod normal, miofibroblastele mor odată ce acest lucru este finalizat şi s-a format o cicatrice stabilă. Cu toate acestea, în timpul inflamaţiei cronice, miofibroblastele pot conduce la o depunere excesivă de colagen, iar tensiunea crescută la nivelul ţesuturilor poate conduce la dezvoltarea contracturilor la nivelul ţesuturilor care restricţionează gama completă de mişcări. De asemenea este considerat că acest răspuns joacă un rol în dezvoltarea unor tipuri de fibroze tisulare şi a cancerului. Într-adevăr, ţesuturile fibrozate sau lezate devin mai rigide. Mai mult, s-a dovedit că celulele canceroase se răspândesc mai uşor la nivelul matricei fibroase.
Când ţesutul conjunctiv se alungeşte
(clic pe imagine pentru o versiune la o rezoluţie superioară)
Cu toate că marea parte a activităţii din acest domeniu până în prezent a fost efectuată pe culturi de celule, mai degrabă decât pe ţesut complet, o parte din acest studiu fundamental începe să furnizeze informaţii utile pentru cercetare şi practica clinică, mai ales în ceea ce priveşte durerile musculo-scheletice cronice, inclusiv durerile de spate. Unul dintre motivele datorită căruia durerile de spate din regiunea lombară sunt atât de dificil de gestionat este acela că un număr mare de pacienţi nu au anomalii detectabile ale coloanei vertebrale şi ale ţesuturilor asociate, precum şi faptul că sursa durerii lor este necunoscută. Unele grupuri au început să investigheze posibilitatea ca durerea să se datoreze prezenţei ţesutul conjunctiv nonspecializat de fiecare parte a coloanei vertebrale.
Într-adevăr, în 2008 cercetătorii de la Universitatea din Heidelberg au constatat că ţesuturile conjunctive conţin terminaţii nervoase senzoriale care pot transmite durere atunci când aceste ţesuturi sunt alungite în prezenţa inflamaţiei. Până atunci, nu se cunoştea cu siguranţă dacă ţesutul conjunctiv avea propria sa reţea de nervi senzoriali capabilă să genereze senzaţii. Ulterior, studii efectuate în laboratorul meu cu ajutorul ultrasunetelor au demonstrat că ţesutul conjunctiv care înconjoară muşchii spatelui este, în general, mai gros la persoanele cu durere lombară cronică. În mod normal, aceste ţesuturi conjunctive sunt compuse din straturi alternative de fibre dense strâns ţesute care pot suporta sarcini substanţiale şi ţesut areolar larg, care conţine cantităţi mari de apă şi permite straturilor dense adiacente să alunece unul pe lângă celălalt. Pe lângă faptul că au ţesut conjunctiv mai gros în general, persoanele cu dureri de spate în regiunea lombară prezintă o mişcare de alunecare redusă a straturilor dense, ceea ce sugerează că un proces fibrotic ar putea provoca mobilitatea scăzută.
Conectarea punctelor
Tamponarea ţesutului: un ac de acupunctură răsucit creează o întindere locală prin prinderea ţesutului conjunctiv subiacent. Acest efect poate fi observat ca o ridicare a pielii pe măsură ce acul este scos.
În ciuda acestor progrese recente, majoritatea covârşitoare a cercetărilor legate de ţesutul conjunctiv implică încă celule cultivate în vase de cultură. Iar studii recente sugerează că, în special în cazul fibroblastelor, comportamentul mecanic al celulelor poate fi destul de diferit, atunci când celulele sunt cultivate pe suprafeţe 2-D în comparaţie cu comportamentul celulelor într-un mediu 3 - D, care este mult mai similar cu cel al ţesutului întreg, cum ar fi un gel de colagen gros. De exemplu, devine evident faptul că "fibrele de stres" intracelular omniprezente, caracteristice fibroblastelor cultivate pe suprafeţe 2 - D nu sunt prezente în fibroblastele cultivate în medii 3-D de cultură sau în ţesutul întreg şi că aceste fibre pot fi de fapt un produs al culturilor de celule, mai degrabă decât un fenomen care are semnificaţie fiziologică. Faptul că studiul fibroblastelor din ţesuturile integrale a rămas cu mult în urmă faţă de cel al fibroblastelor in vitro, împreună cu absenţa interesului în general pentru ţesutul conjunctiv nespecializat la nivelul întregului corp, a redus capacitatea de a înţelege funcţia obişnuită a ţesutului conjunctiv.
Am început studiul ţesutului conjunctiv la nivelul întregului animal, dar am început cu rapiditate să investighez componentele celulare implicate în răspunsul de curbare al acelor de acupunctură. După ce am disecat o parte din ţesutul manipulat, am remarcat că fibroblastele care se găsesc în ţesutul conjunctiv, chiar şi la câţiva centimetrii distanţă de ac au început să îşi reorganizeze citoscheletul intern şi să-şi schimbe forma, devenind mari şi plate. De asemenea, am constatat că acelaşi răspuns de reorganizare ar putea fi provocat pur şi simplu de către întinderea unei bucăţi de ţesut conjunctiv între două mânere şi menţinerea ţesutului în poziţia întinsă timp de aproximativ 30 de minute, sau chiar întinderea unui şoarece anesteziat prin îndoirea corpului său pe o parte. Interesant est faptul că 30 minute este durata menţinerii acelor pe loc în timpul unui tratament de acupunctură. Mai mult decât atât, în cazul în care cineva dă drumul acului după ce l-a rotit, acul nu se deşurubează imediat. Astfel, "spira" de ţesut conjunctiv rămâne intactă atâta timp cât acul rămâne sub piele, făcând ca ţesutul să fie întins o perioadă prelungită.
Studiile aflate în curs de desfăşurare în laboratorul meu încearcă să demonstreze de ce fibroblastele îşi schimbă forma ca răspuns la întindere susţinută. Până în prezent, am descoperit că schimbările sunt asociate cu o relaxare a ţesutului conjunctiv pe suprafaţă întinsă. De asemenea, am constatat că fibroblastele au declanşat o anumită reorganizare Rho-dependentă a citoscheletului, care a fost necesară pentru ca ţesutul să se relaxeze pe deplin. Rho este o moleculă de semnalizare intracelulară cunoscută pentru rolul său în motilitatea celulară şi remodelarea proteinelor de la suprafaţa celulei care conectează fibroblastele la matricea înconjurătoare. Implicarea moleculei în schimbarea formei fibroblastelor sugerează că celulele sunt capabile să reducă gradul de întindere al ţesutului prin adaptarea locului şi a forţei cu care se ataşează de ţesutul conjunctiv înconjurător sau de muşchi. (A se vedea imaginea de mai sus) În plus, am constatat că schimbarea formei este, de asemenea, asociată cu o eliberare prelungită de ATP din fibroblaste. În interiorul celulei, ATP se comportă asemeni unui combustibil, dar în afara membranei, ATP poate îndeplini funcţia unei molecule de semnalizare. ATP extracelular poate fi convertit în alte purine, cum ar fi adenozina, care poate acţiona ca un analgezic local, oferind astfel un posibil mecanism celular şi fiziologic care să explice ameliorarea durerii resimţită de unii pacienţi în timpul acupuncturii.
Manipularea acului de acupunctură determină prelungirea întinderii şi, prin urmare, constituie un instrument util care poate fi folosit pentru a studia această funcţie biomecanică.
Este interesant faptul că există posibilitatea ca ţesutul conjunctiv să regleze activ nivelul de tensiune, deoarece fluctuaţiile de tensiune de la nivelul ţesutului ar putea fi diminuate. Ţesutul conjunctiv înconjoară nervii, vasele de sânge şi cele limfatice, iar reducerea modificărilor tensiunii de la nivelul ţesutului ar putea afecta modul în care funcţionează aceste structuri. Important este faptul că reorganizarea citoscheletului fibroblasic este un proces destul de lent care durează câteva minute şi, prin urmare, ar avea loc ca răspuns la schimbările de lungime suferite de ţesut, cum ar fi schimbări ale posturii şi ale poziţiei corpului. Se cunosc puţine lucruri despre efectele întinderii statice ale ţesutului, deşi alungirea circulară a fost studiată în mod considerabil datorită relevanţei sale pentru respiraţie, mersul pe jos şi pulsaţiile cardiovasculare. Manipularea acului de acupunctură conduce la întindere prelungită şi, prin urmare, constituie un instrument util care poate fi folosit pentru a studia această funcţie biomecanică.
În contrast cu ignorarea generală a ţesutului conjunctiv în domeniile medicale şi ştiinţifice convenţionale, cercetătorii şi mai ales clinicienii din domeniul "medicinei alternative" au recunoscut de mulţi ani posibila importanţă a ţesutului conjunctiv pentru sănătate şi boală. În terapia fizică convenţională, părerea generală este că alungirea chirurgicală a cicatricilor postoperatorii şi a ţesutului articular care s-a contractat şi rigidizat în urma imobilizării prelungite determină remodelarea ţesutului conjunctiv. Terapiile alternative, cum ar fi decuplarea miofascială şi Rolfing se concentrează pe alungire ca o modalitate de tratament pentru durerile musculo-scheletice, chiar şi în absenţa unei leziuni sau a unei cicatrici evidente în trecut. Într-adevăr, o mulţime de manuale de terapii alternative şi bazate pe mişcare se bazează pe ipoteza generală care susţine că patologia ţesutului conjunctiv stă la baza durerii musculo-scheletice şi că acest lucru poate fi rezolvat cu ajutorul tratamentelor manuale.
Legătura cu meridianele de acupunctură
Misterioasele "meridiane" din acupunctură, definite ca linii sau căi de legătură între punctele de acupunctură, pot de asemenea să fie conectate la ţesutul conjunctiv, deoarece par să fie amplasate de-a lungul planurilor ţesutului conjunctiv, între muşchi sau între muşchi şi oase. Noi am constatat că mai mult de 80% din punctele de acupunctură de la nivelul braţului sunt situate de-a lungul planului ţesutului conjunctiv. Acest lucru are sens, deoarece ţesutul conjunctiv adăposteşte vasele de sânge şi nervii, ceea ce sugerează că stimularea mecanică a ţesutului conjunctiv determinată de manipularea acului poate transmite un semnal mecanic spre nervii senzoriali, precum şi fibre senzoriale intrinseci care inervează direct ţesutul conjunctiv.
Cu siguranţă, ţesutul conjunctiv necesită mai multă atenţie. Un simplu studiu PubMed exemplifică această problemă, deoarece titluri cum ar fi "țesutul conjunctiv nespecializat" nu există. În mod implicit, medicina alternativă a devenit o forţă motivantă în cercetarea ţesutului conjunctiv şi în practica clinică. Acesta este un exemplu al unui domeniu în care medicina convenţională şi cea alternativă care în mod obişnuit se regăseşte "medicina integrativă", ar trebui să fie înţeleasă într-un sens mai larg ca făcând parte din medicină în sine, inspirată de conceptele medicinei alternative. Dezvoltarea şi maturizarea domeniului de cercetare al ţesutului conjunctiv va beneficia, fără îndoială, în urma noilor evoluţii încurajatoare care rezultă în urma acestei completări.
Helene M. Langevin este profesor asociat de medicină şi Directoare a Osher Center for Integrative Medicine la Brigham and Women’s Hospital, Harvard Medical School şi profesoară de ştiinţe neurologice la Universitatea din Vermont.
Traducere de după The-Science-of-Stretch cu acordul editorului
