Neuralgia poprzeczna
Patofizjologia i mechanizm
Neuralgia popółpaścowa (PHN) to przewlekły ból neuropatyczny utrzymujący się co najmniej 3 miesiące po wygojeniu wysypki półpaścowej, wynikający z uszkodzenia neuronów obwodowych i ośrodkowych spowodowanego reaktywacją wirusa varicella-zoster (VZV). Patogeneza PHN obejmuje złożone mechanizmy, takie jak zapalenie indukowane przez prozapalne cytokiny (IL-1, IL-2, IL-6, IL-17, IL-18, TNF-α), demielinizację, zwyrodnienie Wallera, a także przebudowę kanałów jonowych (w tym kanałów wapniowych i receptorów NMDA) oraz receptorów TRP (TRPV1, TRPA1), które modulują transmisję bólu i prowadzą do uwrażliwienia obwodowego i ośrodkowego. Uszkodzenie neuronów powoduje spontaniczne wyładowania ektopowe i obniżenie progu pobudliwości, co skutkuje allodynią i hiperalgezją. Centralne mechanizmy obejmują reorganizację anatomiczną i funkcjonalną rogów grzbietowych rdzenia kręgowego, prowadząc do utrzymującego się bólu neuropatycznego. Czynniki ryzyka rozwoju PHN to m.in. wiek powyżej 60 lat, ciężki przebieg półpaśca, lokalizacja w obszarze nerwu trójdzielnego, immunosupresja oraz cukrzyca. Wczesne leczenie acyklowirem (do 72 godzin od wystąpienia wysypki) zmniejsza czas trwania i nasilenie bólu, ale nie zapobiega PHN.
- Patogeneza neuralgii popółpaścowej
- Mechanizm powstawania neuralgii popółpaścowej
- Zmiany w obwodowym układzie nerwowym
- Rola cytokin i mediatorów zapalnych
- Zmiany w ośrodkowym układzie nerwowym
- Główne hipotezy patofizjologiczne
- Hipoteza nierównowagi wejściowej
- Hipoteza rozruszników ektopowych
- Hipoteza zapalenia i rola układu współczulnego
- Złożoność bólu w PHN
- Czynniki ryzyka i znaczenie wczesnego leczenia
- Podsumowanie
Patogeneza neuralgii popółpaścowej
Neuralgia popółpaścowa (PHN, Post-herpetic neuralgia) to zespół bólu neuropatycznego, charakteryzujący się utrzymującym się bólem przez miesiące lub lata po ustąpieniu wysypki spowodowanej półpaścem (herpes zoster). Ból występuje w tych samych dermatomach, co pierwotna wysypka półpaścowa i wynika z uszkodzenia neuronów obwodowych i ośrodkowych, które może być produktem ubocznym odpowiedzi immunologicznej/zapalnej towarzyszącej reaktywacji wirusa varicella-zoster (VZV).12
Mechanizm powstawania neuralgii popółpaścowej
Dokładny mechanizm powstawania PHN nie jest w pełni poznany, jednak badania wskazują na złożony proces patofizjologiczny. Po pierwotnym zakażeniu wirusem ospy wietrznej, VZV przenika do zakończeń nerwów czuciowych w skórze i przemieszcza się wzdłuż aksonów czuciowych, aby ustanowić latencję w neuronach zwojów czuciowych. Reaktywacja wirusa prowadzi do zapalenia i uszkodzenia tkanki nerwowej, powodując ostry ból.34
Podczas reaktywacji półpaśca, wirus VZV replikuje się i rozprzestrzenia w obrębie zwoju, powodując martwicę neuronów, intensywny stan zapalny i proces, który często skutkuje ciężką neuralgią. Replikacja VZV może wywołać ostre uszkodzenie neuronów czuciowych, nasilając zapalne uszkodzenie tkanki. W różnych typach komórek i tkanek, VZV, bezpośrednio lub pośrednio, wywołuje wzrost pro-zapalnych cytokin, takich jak interleukina (IL)-1, IL-2, IL-6, IL-17, IL-18 i czynnik martwicy nowotworu alfa (TNF-α). Obecność białek wirusowych w połączeniu z odpowiedzią immunologiczną inicjuje zapalenie w dotkniętym miejscu i przyczynia się do bólu oraz zwiększonej wrażliwości.56
Zmiany w obwodowym układzie nerwowym
Gdy włókna nerwowe zostają uszkodzone, mogą rozwinąć niższy próg dla potencjałów czynnościowych, wyładowywać się spontanicznie i wykazywać nieproporcjonalne odpowiedzi na bodźce. To prowadzi do uwrażliwienia obwodowego i bólu bez bolesnych bodźców (allodynia).1 Uszkodzone włókna nerwowe obwodowe tracą zdolność hamowania sygnałów bólu nocyceptywnego, co obniża próg aktywacji bólu nocyceptywnego i powoduje spontaniczne wyładowania ektopowe, generując nieproporcjonalny ból przy niebolesnych bodźcach.7
U niektórych pacjentów z PHN, makroskopowe badania histologiczne wykazują niedobór mieliny i aksonów oraz zanik rogów grzbietowych rdzenia kręgowego. Uszkodzenie nerwów obwodowych przez wirus prowadzi do demielinizacji, zwyrodnienia Wallera i sklerozy, a także związanych z PHN zmian w ośrodkowym układzie nerwowym.89
Przebudowa komórkowa poprzez modyfikacje napięciowo-zależnych kanałów kationowych i receptorów sprzężonych z białkiem G znacząco wpływa na transmisję bólu w PHN. Kanały przepuszczalne dla wapnia kontrolują różnorodną dynamikę wewnątrzkomórkową wapnia, co ma implikacje dla różnych przewlekłych zaburzeń bólowych. Rola kanałów wapniowych rozciąga się na antagonistów receptora NMDA, będących powszechnym celem terapeutycznym w neuropatycznych stanach bólowych, w tym PHN. Aktywacja receptorów NMDA przyczynia się do mechanicznej allodynii, podkreślając ich kluczową rolę w tym kontekście.5
Rola cytokin i mediatorów zapalnych
Skomplikowane wzajemne oddziaływanie między nasilonym stanem zapalnym a aktywnością neuronalną podkreśla złożoność modulacji bólu. Pro-zapalne cytokiny IL-1 i TNF-α odgrywają kluczową rolę poprzez uwrażliwienie nocyceptorów, wpływając na sygnalizację bólu.5 Obecność białek wirusowych w połączeniu z odpowiedzią immunologiczną inicjuje zapalenie w dotkniętym miejscu i przyczynia się do bólu oraz zwiększonej wrażliwości.6
Z pewnością ciągłe zapalenie zostało zasugerowane jako jeden z mechanizmów podtrzymujących ból w PHN. Badania immunologiczne wskazują, że poziomy komórek T CD4+ i komórek Th17 zmieniają się podczas leczenia pregabaliną, a znaczący spadek wartości OB i CRP po leczeniu, znanych jako pozytywne reaktanty ostrej fazy, sugeruje, że proces zapalny, który odgrywa rolę w patogenezie bólu neuropatycznego, zmniejsza się po leczeniu pregabaliną.910
Zmiany w ośrodkowym układzie nerwowym
W odpowiedzi na zwiększoną aktywność nerwów obwodowych, neurony rogów grzbietowych w rdzeniu kręgowym mogą ulec zmianie, upośledzając zstępujące hamowanie bólu i prowadząc do uwrażliwienia ośrodkowego. Wraz z utratą obwodowych włókien czuciowych, centralne procesy przeżywających aksonów mogą rozwijać nieprawidłowe połączenia, a wynikająca z tego reorganizacja anatomiczna i funkcjonalna może prowadzić do allodynii i spontanicznego bólu często obserwowanego w PHN.1112
Chociaż zakażenie VZV było tradycyjnie kojarzone z efektami obwodowymi, obecność ostrego lub przetrwałego zapalenia i uszkodzenia nerwów może prowadzić do trwałych modyfikacji w szlakach bólowych ośrodkowego układu nerwowego. Kaskadowe efekty reaktywacji VZV na układ nerwowy tworzą złożony obraz PHN.6
Utrzymująca się aktywacja pierwotnych neuronów aferentnych, reagujących na ostre uszkodzenie neuronalne spowodowane reaktywacją półpaśca, może powodować uwrażliwienie nocyceptywnych neuronów rogów grzbietowych, skutkując przedłużoną, przesadną odpowiedzią na bodźce niebólowe. To uwrażliwienie ośrodkowe jest uważane za kluczowy mechanizm w rozwoju i utrzymywaniu się bólu w PHN.3
Główne hipotezy patofizjologiczne
Hipoteza nierównowagi wejściowej
Hipoteza nierównowagi wejściowej jest najlepiej znaną z hipotez proponowanych do wyjaśnienia patogenezy PHN. Według tej hipotezy, nierównowaga obejmująca utratę dużych włókien hamujących i nienaruszoną lub zwiększoną liczbę małych włókien pobudzających powoduje zmienione wejście do nieprawidłowego rogu grzbietowego zawierającego oderwane nadwrażliwe neurony. Obserwacje kliniczne potwierdzają, że zarówno obszary obwodowe, jak i ośrodkowe są zaangażowane w powstawanie bólu.1314
W badaniu zakażenia zwojów korzeni grzbietowych szczura wirusem HZ, zaobserwowano, że zwojów radikulitis, możliwe z powodu ustanowienia kontaktów efaptycznych, powoduje powtarzające się, hipersynchrotyczne wyładowania komórek zwojowych, które mogą być odpowiedzialne za przewlekłe nieprawidłowe wejście do rdzenia i tym samym utrzymywanie się bólu.14
Hipoteza rozruszników ektopowych
Hipoteza rozruszników ektopowych proponuje, że ból zarówno w półpaścu, jak i PHN jest napędzany przez nadpobudliwe ektopowe miejsca rozrusznikowe w różnych lokalizacjach w pierwotnych neuronach czuciowych dotkniętych zakażeniem wirusem varicella-zoster. To obwodowe wejście jest nasilone przez uwrażliwienie ośrodkowe indukowane i utrzymywane przez aktywność ektopową.15
Według tej hipotezy, spontaniczny ból zarówno w półpaścu, jak i PHN jest przypisywany spontanicznemu wyładowaniu impulsów powstającemu w ektopowych miejscach rozrusznikowych w obwodowym układzie nerwowym, miejscach związanych z zamieraniem końcówek aksonów i patologią w ciałkach czuciowych w zwoju grzbietowym zakażonym VZV. Allodynia dotykowa jest wynikiem intensyfikacji efektów sensorycznych normalnych aferentów dotykowych A przez uwrażliwienie ośrodkowe. Z kolei to uwrażliwienie ośrodkowe jest utrzymywane przez spontaniczne wyładowanie ektopowe.1516
W hipotezie rozruszników ektopowych, uwaga jest przesunięta z OUN na obwodowy układ nerwowy: nie byłby to już ból oderwania (deaferentacyjny) czy centralny, ale obwodowy ból neuropatyczny wynikający z aktywacji ektopowej elektrogenności w aksonie lub zwoju korzenia grzbietowego, gdzie centralną nadpobudliwość funkcjonowałaby jako czynnik zaostrzający.14
Hipoteza zapalenia i rola układu współczulnego
PHN byłby podtrzymywany przez utrzymujące się zapalenie spowodowane reaktywacją wirusa. Na poparcie tezy o zapaleniu, zbadano znaczenie markerów zapalenia (OB, białko C-reaktywne i liczba białych krwinek) jako predyktora ewolucji półpaśca w PHN, zgłaszając, że OB jest najistotniejszym markerem.14
Według Coldinga, zwojów radikulitis powoduje nieprawidłowe wejście do rogu grzbietowego rdzenia kręgowego, a wynikający z tego nadmiar współczulny powoduje wasokonstrykcję isosegmentalną odpowiedzialną za niedokrwienie, hipoksję i lizę komórek. Rola substancji P (SP) i jej receptora sprzężonego z białkiem G NK-1R (receptor neurokinin 1) jest ważna w bólu związanym z VZV.146
Złożoność bólu w PHN
Pacjenci z PHN doświadczają trzech głównych rodzajów bólu: 1) stały ból bez bodźca (często opisywany jako palący, tępy lub pulsujący), 2) przerywany ból bez bodźca (często opisywany jako kłujący, strzelający lub podobny do porażenia prądem), i 3) ból wywołany bodźcem, ale nieproporcjonalny do bodźca (hiperalgezja), trwający co najmniej 3 miesiące po wygojeniu wysypki związanej z półpaścem.12
PHN często skutkuje hiperalgezją na bolesne bodźce (np. ciepło, zimno, nacisk mechaniczny i chemiczny), przypisywaną przetwarzaniu nocyceptorów, które odgrywa centralną rolę w bólu związanym z VZV. Receptory potencjału przejściowego (TRP), takie jak TRPV1 (nieselektywny kanał kationowy, który przetwarza wrażliwość na ciepło i kapsaicynę) i TRPA1 (wyjątkowo wrażliwy na multimodalną aktywację, w tym temperaturę, bodźce mechaniczne, utlenianie i kilka egzogennych i endogennych związków), odgrywają kluczową rolę w tym procesie.5
Złożoność patogenezy i implikacje kliniczne
Żadna z poprzednich hipotez nie wyjaśnia w pełni złożonej patogenezy PHN, ale łącząc kilka koncepcji i umieszczając je w określonej sekwencji, można pomyśleć, że flogoza zwojowa indukuje nadmiar współczulny, a ten z kolei powoduje wasokonstrykcję i w konsekwencji niedokrwienne uszkodzenie tkanki nerwowej.14
Z tego wynika, że PHN nie jest pojedynczą jednostką patogenetyczną, ale rzeczywistością kliniczną, w której możliwe są wszystkie patogenetyczne typy bólu neuropatycznego, występujące pojedynczo lub różnie reprezentowane, powodujące różną ciężkość obrazu klinicznego i warunkujące rokowanie, które może być chorobą przeznaczoną do wyleczenia lub trwania na zawsze.14
Rozwój PHN obejmuje mechanizmy zarówno na poziomie ośrodkowego, jak i obwodowego układu nerwowego. Z jednej strony występuje obwodowe uwrażliwienie nocyceptorów z redukcją progu pobudzenia, pojawieniem się spontanicznych ektopowych wyładowań w aksonach obwodowych i centralnych oraz utratą zstępujących kontroli hamujących ból. Z drugiej strony, uwrażliwienie ośrodkowe następuje poprzez uwrażliwienie neuronalne, wraz z nadpobudliwością rdzeniową.17
Zespół kaskadownego efektu reaktywacji VZV na układ nerwowy tworzy złożony krajobraz PHN. Wgląd uzyskany z przeplatających się ról cytokin, kanałów kationowych, kanałów TRP i neuropeptydów, takich jak CGRP i substancja P, oświetla potencjalne drogi dla bardziej ukierunkowanych interwencji.5
Czynniki ryzyka i znaczenie wczesnego leczenia
Czynniki ryzyka rozwoju PHN po ataku półpaśca obejmują zaawansowany wiek, ciężki atak półpaśca, lokalizację w obszarze nerwu trójdzielnego, nasilenie bólu w ostrej fazie, obecność objawów prodromalnych (ból, dyzestezja i allodynia), immunosupresję, cukrzycę, nieprawidłowości czuciowe w dotkniętych dermatomach, polineuropatię i uraz.1819
Szybkie leczenie półpaśca acyklowirem, najlepiej w ciągu 72 godzin, nie zapobiega neuralgii popółpaścowej, ale zmniejsza ból i czas trwania zaburzenia, szczególnie u pacjentów powyżej 60 roku życia. Acyklowir i podobne środki nie mają roli w leczeniu neuralgii popółpaścowej; są użyteczne tylko w ostrym półpaścu.18
Ta przetrwałość bólu neuralgii popółpaścowej wynika z pamięci bólu z długotrwałego pobudzenia połączenia nerwowego (tzw. długotrwałej potencjalizacji), w połączeniu z proliferacją bolesnych obwodów nerwowych po zapaleniu rogu grzbietowego rdzenia kręgowego przez wirusa. Po 3-4 tygodniach półpaśca, gdy ból nie ustępuje, ostra faza półpaśca przechodzi w neuralgię popółpaścową. Mechanizm przejścia polega na tym, że ból jest przechowywany w rogu grzbietowym rdzenia kręgowego. Gdy ból zostanie zapisany, staje się oporny na leczenie i staje się bardziej nieustępliwy im dłużej był obecny.20
Nowe podejścia terapeutyczne
Leczenie farmakologiczne PHN jest niezadowalające, istnieje kliniczna potrzeba nowych podejść. Od 2016 roku, 15 różnych cząsteczek zostało ocenionych w badaniach klinicznych fazy II, III i IV dla PHN. Wśród nich znaleziono cztery cele pierwszego w swojej klasie dla leczenia PHN: antagonizm AT2R, inhibicja AAK1, aktywacja LANCL i inhibicja NGF.1717
Istnieje rosnąca liczba dowodów wskazujących na Układ Renina-Angiotensyna (RAS) w wielu aspektach bólu neuropatycznego (NP). Znaczenie blokady Napięciowo-zależnych kanałów sodowych (VGSC) w przewodzeniu bólu jest dobrze znane. Inhibitory cyklooksygenazy są skuteczne i szeroko stosowane w leczeniu bólu zapalnego, ale skuteczność w NP jest kontrowersyjna.17
Antagoniści receptora NMDA są sugerowane do leczenia NP od lat, ponieważ uczestniczą w przekazywaniu sygnałów bólowych. Dobrze ustalonym na podstawie badań na zwierzętach i ludziach jest fakt, że NGF jest fundamentalny dla modulacji nocycepcji.17
Mechanizmy immunologiczne odgrywają istotną rolę w patogenezie bólu neuropatycznego, podejście lecznicze oparte na immunologii będzie kluczowym punktem leczenia. Pomimo obszernych badań, mechanizmy patofizjologiczne, które generują ból neuropatyczny, nie zostały jeszcze jasno ujawnione. Najnowsze publikacje i rosnące dowody wskazują, że układ odpornościowy odgrywa istotną rolę w rozwoju bólu neuropatycznego.10
Zapobieganie PHN jest ważnym celem terapeutycznym. Ponieważ odporność komórkowa jest uważana za odgrywającą znaczącą rolę w patogenezie neuralgii popółpaścowej, szczepienie mogłoby teoretycznie zapewnić ochronę. Szczepionka RZV jest skuteczna w zmniejszaniu częstości występowania półpaśca i powinna być rozważana u pacjentów, którzy są narażeni na ryzyko półpaśca. Procedury takie jak blokady nadtwardówkowe i podskórne lub śródskórne iniekcje miejscowych środków znieczulających i steroidów można rozważyć u pacjentów z wysokim ryzykiem PHN, aby zmniejszyć jego częstość występowania.217
Podsumowanie
Neuralgia popółpaścowa to złożony zespół bólu neuropatycznego, który rozwija się w wyniku zakażenia wirusem półpaśca. Patogeneza PHN obejmuje uszkodzenie neuronów obwodowych i ośrodkowych, które może być wynikiem odpowiedzi immunologicznej/zapalnej towarzyszącej reaktywacji wirusa varicella-zoster. Uszkodzone neurony obwodowe i ośrodkowe mogą rozwinąć niższy próg dla potencjałów czynnościowych, wyładowywać się spontanicznie i wykazywać nieproporcjonalne odpowiedzi na bodźce, co prowadzi do uwrażliwienia obwodowego i bólu bez bolesnych bodźców (allodynia).12
Wysiłki badawcze koncentrują się na lepszym zrozumieniu złożonych mechanizmów patofizjologicznych leżących u podstaw PHN, co może doprowadzić do bardziej ukierunkowanych i skutecznych strategii leczenia. Badania nad rolą cytokin, kanałów jonowych, receptorów i innych mediatorów bólu otwierają nowe możliwości terapeutyczne, które mogą poprawić jakość życia pacjentów cierpiących na tę wymagającą chorobę.176
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.
Materiały źródłowe
- #1 Postherpetic neuralgia: epidemiology, pathophysiology, and pain management pharmacologyhttps://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5036669/
Postherpetic neuralgia is a neuropathic pain syndrome characterized by pain that persists for months to years after resolution of the herpes zoster rash. […] It stems from damage to peripheral and central neurons that may be a byproduct of the immune/inflammatory response accompanying varicella zoster virus reactivation. […] PHN occurs in the same dermatomes as the HZ rash, and stems from damage to peripheral and central neurons that may be a byproduct of the immune/inflammatory response that accompanied VZV reactivation and migration. […] When damaged, peripheral and central nerve fibers may develop a lower threshold for action potentials, discharge spontaneously, and exhibit disproportionate responses to stimuli, resulting in peripheral sensitization and pain without painful stimuli (allodynia).
- #1 Postherpetic neuralgia: epidemiology, pathophysiology, and pain management pharmacologyhttps://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5036669/
Patients with PHN experience three major types of pain: 1) constant pain without a stimulus (often described as burning, aching, or throbbing), 2) intermittent pain without a stimulus (often described as stabbing, shooting, or electric shock-like), and 3) pain brought on by a stimulus but is disproportionate to the stimulus (hyperalgesia), enduring for at least 3 months after healing of the HZ-related skin rash. […] The safety and tolerability of pharmacologic therapies are important issues to consider as PHN affects primarily an older population. […] Once PHN has been diagnosed, treatment should be directed at pain control and minimizing treatment-related adverse events. […] No single best treatment has been identified. […] Current guidelines recommend treatment of PHN in a hierarchical manner, with calcium channel 2- ligands (gabapentin and pregabalin), tricyclic antidepressants (amitriptyline, nortriptyline, or desipramine), or topical lidocaine patches as first-line drugs.
- #2 Postherpetic neuralgia: epidemiology, pathophysiology, and pain manage | JMDHhttps://www.dovepress.com/postherpetic-neuralgia-epidemiology-pathophysiology-and-pain-managemen-peer-reviewed-fulltext-article-JMDH
Postherpetic neuralgia is a neuropathic pain syndrome characterized by pain that persists for months to years after resolution of the herpes zoster rash. It stems from damage to peripheral and central neurons that may be a byproduct of the immune/inflammatory response accompanying varicella zoster virus reactivation. […] PHN occurs in the same dermatomes as the HZ rash, and stems from damage to peripheral and central neurons that may be a byproduct of the immune/inflammatory response that accompanied VZV reactivation and migration. When damaged, peripheral and central nerve fibers may develop a lower threshold for action potentials, discharge spontaneously, and exhibit disproportionate responses to stimuli, resulting in peripheral sensitization and pain without painful stimuli (allodynia).
- #2 Postherpetic neuralgia: epidemiology, pathophysiology, and pain manage | JMDHhttps://www.dovepress.com/postherpetic-neuralgia-epidemiology-pathophysiology-and-pain-managemen-peer-reviewed-fulltext-article-JMDH
Patients with PHN experience three major types of pain: 1) constant pain without a stimulus (often described as burning, aching, or throbbing), 2) intermittent pain without a stimulus (often described as stabbing, shooting, or electric shock-like), and 3) pain brought on by a stimulus but is disproportionate to the stimulus (hyperalgesia), enduring for at least 3 months after healing of the HZ-related skin rash.
- #3 FF #272 Postherpetic Neuralgia – Palliative Care Network of Wisconsinhttps://www.mypcnow.org/fast-fact/postherpetic-neuralgia/?print=print
Postherpetic neuralgia (PHN) is a syndrome of zoster-associated pain persisting more than 3 months after resolution of an initial herpes zoster (HZ) rash (âshinglesâ). […] In acute HZ, reactivation of the virus from the dorsal root ganglia of spinal or cranial nerves causes inflammation and damage to the affected nerve tissue, resulting in acute pain. Subsequently, primary afferent neurons responding to the acute neuronal damage of zoster reactivation can cause sensitization of the nociceptive dorsal horn neurons, resulting in a prolonged exaggerated response to non-noxious stimuli. This central sensitization is thought to be a key mechanism in the development and maintenance of the pain of PHN.
- #4 Management of Herpes Zoster (Shingles) and Postherpetic Neuralgia | AAFPhttps://www.aafp.org/pubs/afp/issues/2000/0415/p2437.html/1000
Herpes zoster (commonly referred to as shingles) and postherpetic neuralgia result from reactivation of the varicella-zoster virus acquired during the primary varicella infection, or chickenpox. […] Reactivation of latent varicella-zoster virus from dorsal root ganglia is responsible for the classic dermatomal rash and pain that occur with herpes zoster. […] The pathophysiology of postherpetic neuralgia remains unclear. However, pathologic studies have demonstrated damage to the sensory nerves, the sensory dorsal root ganglia and the dorsal horns of the spinal cord in patients with this condition. […] The virus remains latent for decades because of varicella-zoster virus-specific cell-mediated immunity acquired during the primary infection, as well as endogenous and exogenous boosting of the immune system periodically throughout life. […] Reactivation of the virus occurs following a decrease in virus-specific cell-mediated immunity. The reactivated virus travels down the sensory nerve and is the cause for the dermatomal distribution of pain and skin lesions.
- #5https://link.springer.com/article/10.1007/s11916-023-01209-z
TG-PHN, caused by the VZV reactivation, involves intricate changes in pain signaling pathways, leading to heightened pain response through nociceptors sensitization, sensitivity due to local inflammatory mediators, augmented pain pathways excitability, and diminished inhibitory control. Given structural changes found in the TG, its afferent and efferent nerve, and even the trigeminal brainstem complex, neuropathy or neuronopathy may be better terms for TG-PHN. Investigating the multifaceted pathophysiological elements and their clinical correlations may offer valuable insights into more effective treatment approaches. […] VZV replication can induce acute injury to sensory neurons, exacerbating inflammatory tissue damage. In various cell and tissue types, VZV, either directly or indirectly, triggers an increase in pro-inflammatory cytokines, such as interleukin (IL)-1, IL-2, IL-6, IL-17, IL-18, and tumor necrosis factor-alpha (TNF-). The presence of viral proteins coupled with immune responses initiates inflammation at the affected site and contributes to pain and heightened sensitivity.
- #5https://link.springer.com/article/10.1007/s11916-023-01209-z
The intricate interplay between heightened inflammation and neuronal activity underscores the complexities of pain modulation. Pro-inflammatory cytokines IL-1 and TNF- play a pivotal role by sensitizing nociceptors, influencing pain signaling. […] Cellular remodeling through voltage-gated cation channels and G protein-coupled receptor modifications significantly affects pain transmission in PHN. Notably, calcium-permeable channels wield control over diverse intracellular calcium dynamics, with implications for various chronic pain disorders. […] The role of calcium channels extends to NMDA receptor antagonists, a common therapeutic target for neuropathic pain conditions, including PHN. Activation of NMDA receptors contributes to mechanical allodynia, highlighting their pivotal role in this context.
- #5https://link.springer.com/article/10.1007/s11916-023-01209-z
TG-PHN often results in hyperalgesia to noxious stimuli (e.g., heat, cold, mechanical pressure, and chemical), attributed to nociceptor transduction, which plays a central role in VZV-associated pain. Transient receptor potential (TRP) channels, such as TRPV1, transient receptor potential vanilloid 1 (a nonselective cation channel, which processes heat and capsaicin sensitivity), and TRPA1, transient receptor potential ankyrin 1 (uniquely sensitive to multimodal activation, including temperature, mechanical, oxidation, and several exogenous and endogenous compounds), play a crucial role in this process. […] The cascading effects of VZV reactivation on the nervous system create the complex landscape of TG-PHN. The insights gleaned from the intertwined roles of cytokines, cation channels, TRP channels, and neuropeptides like CGRP and substance P illuminate potential avenues for more targeted interventions.
- #6 Trigeminal Postherpetic Neuralgia: From Pathophysiology to Treatment | springermedizin.dehttps://www.springermedizin.de/trigeminal-postherpetic-neuralgia-from-pathophysiology-to-treatm/26653906
Investigating the multifaceted pathophysiological elements and their clinical correlations may offer valuable insights into more effective treatment approaches. […] VZV replication can induce acute injury to sensory neurons, exacerbating inflammatory tissue damage. […] The presence of viral proteins coupled with immune responses initiates inflammation at the affected site and contributes to pain and heightened sensitivity. […] Pro-inflammatory cytokines IL-1 and TNF- play a pivotal role by sensitizing nociceptors, influencing pain signaling. […] The role of substance P (SP) and its G protein-coupled receptor NK-1R (neurokinin 1-receptor) is important in VZV-associated pain. […] While VZV infection has conventionally been associated with peripheral effects, the presence of acute or persistent inflammation and nerve damage can lead to enduring modifications in central nervous system (CNS) pain pathways. […] The cascading effects of VZV reactivation on the nervous system create the complex landscape of TG-PHN. […] Understanding the pathogenesis of TG-PHNs is imperative to overcoming the challenges of its clinical management.
- #7 Herpes Zoster and Post-Herpetic NeuralgiaâDiagnosis, Treatment, and Vaccination Strategieshttps://www.mdpi.com/2076-0817/13/7/596
There are a few mechanisms in which PHN develops: Upon damage of the nerves, roots, and ganglion, these peripheral nerves lose the ability to inhibit nociceptive pain signals. This lowers the threshold for nociceptive pain activation and produces spontaneous ectopic discharges, generating disproportionate pain with non-painful stimuli. […] With small fiber deafferentation from damage, the C fibers become sensitized and lower their threshold for action potentials. This increases their discharge rate and magnitude, resulting in peripheral nervous system-mediated spontaneous pain and allodynia. […] Lastly, there are some patients who experience constant pain in a region of profound sensory loss without allodynia, also termed anesthesia dolorosa. In these patients, there is loss of both large and small diameter fibers and the pain is likely due to intrinsic central changes with increased spontaneous activity in deafferented central neurons and/or reorganization of central connections.
- #7 Herpes Zoster and Post-Herpetic NeuralgiaâDiagnosis, Treatment, and Vaccination Strategieshttps://www.mdpi.com/2076-0817/13/7/596
The RZV is effective in reducing the incidence of herpes zoster and should be considered in patients who are at risk of herpes zoster. Procedures such as epidural blocks and subcutaneous or intracutaneous injections of local anesthetics and steroids can be considered for patients with a high risk of PHN to reduce its incidence.
- #8 Postherpetic Neuralgia – StatPearls – NCBI Bookshelfhttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK493198/
Postherpetic neuralgia (PHN) is the most common long-term complication of varicella-zoster virus (VZV) reactivation, also known as human herpesvirus-3 (HHV-3). […] The hallmark of PHN is a lancinating/burning pain in a unilateral dermatomal pattern that persists for three or more months after the onset of a herpes zoster (HZ) outbreak. […] The exact physiology that separates a self-limited zoster outbreak from postherpetic neuralgia is not fully understood. Histological examinations of relevant peripheral and central nervous tissue from sufferers of PHN reveal myelin and axon deficiency and atrophy of the dorsal horn in certain instances. […] Some suggest that an unchecked inflammatory response at the neuronal level is the main culprit of the eventual development of PHN, specifically via the reduction of centrally-mediated inhibition of nociceptive input and the promotion of peripheral sensitization via damaged nociceptors.
- #9 A New Non-Pharmacological Approach in Treatment of Post-Herpetic Neuralgiahttps://www.gavinpublishers.com/article/view/a-new-non-pharmacological-approach-in-treatment-of-post-herpetic-neuralgia
Post-herpetic neuralgia is chronic refractory neuropathic pain that persists more than three months after resolution of the dermatomal herpes zoster eruption. […] The pathophysiology of PHN is not well known, but recent changes suggest multiple modifications in the afferent pathways at both peripheral and central nervous system levels. […] Certainly, continuous inflammation has been suggested as one of the mechanisms that provide sustenance for the pain in PHN. […] The varicella-zoster virus affects the peripheral nerve by demyelination, Wallerian degeneration and sclerosis, but changes in the central nervous system, have also been associated with PHN. […] It is hypothesized that the frequencies might vibrate and resonate with one or more crucial bonds in the crystalline structure of the zoster virus and change the ability of the virus to interact with the cell membrane. […] These mechanisms of reducing inflammation, elongation of scar tissue and interference with viral binding to nerve tissues could explain the reduction of the spontaneous discharge of neurons and the exaggerated painful response to non-painful stimuli.
- #10 Immunological mechanism of postherpetic neuralgia and effect of pregabalin treatment on the mechanism: a prospective single-arm observational studyhttps://www.epain.org/journal/view.html?doi=10.3344/kjp.2021.34.4.463
Immunological mechanisms play an essential role in the pathogenesis of neuropathic pain, immunologically based treatment approach will be the critical point of treatment. […] Despite extensive research, the pathophysiological mechanisms which generate neuropathic pain have not been clearly revealed yet. Recent publications and increasing evidence indicate that the immune system plays an essential role in developing neuropathic pain. […] According to the present study’s results, while CD4+ T cell and Th17 cell levels increased with pregabalin treatment, Treg cell levels remained unchanged, and T cell shift improved. […] A significant decrease in ESR and CRP values after treatment, known as positive acute phase reactants, suggests that the inflammatory process that plays a role in neuropathic pain’s pathogenesis decreases after pregabalin treatment. […] The authors believe that an immunologically based treatment approach will be the critical element of future treatment, especially in treating neuropathic pain.
- #11 Unmet Need in the Treatment of Postherpetic Neuralgiahttps://www.ajmc.com/view/ad046_13jan_neuralgiasuppl_sacks
Postherpetic neuralgia (PHN) is a chronic pain syndrome that can develop following an episode of herpes zoster. […] The pathophysiology of PHN is incompletely understood. After reactivation of the VZV, the virus replicates and spreads along a spinal or cranial nerve toward the skin, potentially causing nerve damage. In addition, reactivation of the VZV in herpes zoster may spread viral particles into the dorsal horn of the spinal cord through peripheral sensory nerves. Thus, pain may involve both the peripheral and central nervous systems. This reactivation is also accompanied by hemorrhage, immune response, and destruction of peripheral and central neurons and their fibers. […] As damaged peripheral nerves develop lowered activation threshold for pain, sensory receptors become further sensitized, producing hyperexcitability and spontaneous discharge.
- #12 Unmet Need in the Treatment of Postherpetic Neuralgiahttps://www.ajmc.com/view/ad046_13jan_neuralgiasuppl_sacks
In response to increased peripheral nerve activity, dorsal horn neurons in the spinal cord may become altered, impairing descending inhibition of pain, and leading to central sensitization. […] With the loss of peripheral sensory fibers, central processes of surviving axons may develop aberrant connections, and the resulting anatomical and functional reorganization may lead to the allodynia and spontaneous pain frequently observed in PHN.
- #13 Postherpetic Neuralgia: Background, Pathophysiology, Etiologyhttps://emedicine.medscape.com/article/1143066-overview
Some patients with PHN appear to have abnormal function of unmyelinated nociceptors and sensory loss (usually minimal). Pain and temperature detection systems are hypersensitive to light mechanical stimulation, leading to severe pain (allodynia). […] Other patients with PHN may have severe, spontaneous pain without allodynia, possibly secondary to increased spontaneous activity in deafferented central neurons or reorganization of central connections. An imbalance involving loss of large inhibitory fibers and an intact or increased number of small excitatory fibers has been suggested. This input on an abnormal dorsal horn containing deafferented hypersensitive neurons supports the clinical observation that both central and peripheral areas are involved in the production of pain.
- #14 Post-herpetic neuralgia – Pathoshttps://www.pathos-journal.com/2024_1_246.html
A wide variety of factors have been implicated in the pathogenesis of PHN, which explains the diversity of treatments proposed and the lack of a clear correlation between them and the pathogenetic mechanism. The only universally accepted finding is that in individuals who have contracted chickenpox in childhood, the varicella-zoster virus remains nested in the sensory ganglia throughout life and its reactivation is prevented by the cellular immunity induced by the primitive infection. It is a reduction in immune defences that allows it to reactivate and resume replication. Over a lifetime, the risk of reactivation of virus with HZ production would be around 30%. […] Historically, there have been numerous hypotheses to explain the pathogenesis of PHN and it is worth briefly reviewing the most significant ones because, although they are not individually exhaustive, each provide a piece to its understanding.
- #14 Post-herpetic neuralgia – Pathoshttps://www.pathos-journal.com/2024_1_246.html
The input imbalance hypothesis is the best known of those proposed to explain the pathogenesis of PHN. […] Upon infecting the rat dorsal root ganglia with HZ virus, Schon et al observed that ganglioradiculitis, possibly due to the establishment of ephaptic contacts, results in a repetitive, hypersynchronous discharge of ganglion cells that may be responsible for chronic abnormal input to the medulla and thus the persistence of pain. […] PHN would be sustained by the persistence of inflammation caused by virus reactivation. […] In support of the inflammation thesis, Kim et al evaluated the importance of investigating markers of inflammation (ESR, C-reactive protein and white blood cell count) as a predictor of the evolution of HZ into PHN, reporting that ESR is the most significant marker.
- #14 Post-herpetic neuralgia – Pathoshttps://www.pathos-journal.com/2024_1_246.html
According to Colding, ganglioradiculitis causes abnormal input on the dorsal horn of the spinal cord and the resulting sympathetic hypertone produces isosegmental vasoconstriction responsible for ischaemia, hypoxia and cell lysis. […] A more recent pathogenetic hypothesis is that of ectopic pacemakers which would be found in the axon and DRG. […] In addition to ectopic electrogenesis at the distal axonal level, ectopic pacemaker thesis also considers possible ectopic electrogenesis in the DRG. […] In the ectopic pacemaker hypothesis, the role of central sensitisation induced and maintained by afferents from foci of ectopic electrogenesis in microneuromas in nerve fibre terminals and ganglion cells is emphasised. […] Ultimately, according to the pathogenetic hypothesis of ectopic pacemakers, focus should be shifted from CNS to PNS: it would no longer be a question of deafferentation or central pain, but of peripheral neuropathic pain from activation of an ectopic electrogenesis in the axon or DRG where central hyperexcitability would function as an aggravating factor.
- #14 Post-herpetic neuralgia – Pathoshttps://www.pathos-journal.com/2024_1_246.html
Although none of the previous hypotheses explains the complex pathogenesis of PHN on its own, by taking up a few concepts and placing them in a certain sequence, one may think that ganglion phlogosis induces sympathetic hypertone and that this, in turn, causes vasoconstriction and consequently ischaemic nerve tissue damage. […] From this it is clear that PHN is not a single pathogenetic entity but a clinical reality where all the pathogenetic types of neuropathic pain are possible, singularly or variously represented, causing the different severity of the clinical picture and conditioning the prognosis, which may be that of a disease destined to heal or to last forever.
- #15https://journals.lww.com/painrpts/fulltext/2018/12000/rethinking_the_causes_of_pain_in_herpes_zoster_and.1.aspx
Pain in herpes zoster (HZ) and postherpetic neuralgia (PHN) is traditionally explained in terms of 2 processes: irritable nociceptors in the rash-inflamed skin and, later, deafferentation due to destruction of sensory neurons in one virally infected dorsal root ganglion. […] This model, the ectopic pacemaker hypothesis of HZ and PHN, proposes that pain in both conditions is driven by hyperexcitable ectopic pacemaker sites at various locations in primary sensory neurons affected by the causative varicella zoster virus infection. This peripheral input is exacerbated by central sensitization induced and maintained by the ectopic activity. […] The shift in perspective regarding the pain mechanism in HZ/PHN has specific implications for clinical management. […] The ectopic pacemaker hypothesis of pain in HZ and PHN attempts to interpret the clinical facts surrounding HZ/PHN in light of recent advances in our understanding on the biology of neuropathic pain. In a nutshell, the hypothesis has 2 elements: (1) spontaneous pain in both HZ and PHN is proposed to be due to spontaneous impulse discharge arising at ectopic pacemaker sites in the PNS, sites associated with the dying-back of axons ends and pathology in sensory somata in the VZV-infected DRG.
- #16https://journals.lww.com/painrpts/fulltext/2018/12000/rethinking_the_causes_of_pain_in_herpes_zoster_and.1.aspx
Tactile allodynia is proposed to result from intensification of the sensory effects of normal cutaneous A touch afferents by central sensitization. The central sensitization, in turn, is maintained by the spontaneous ectopic discharge. […] The ectopic pacemaker hypothesis adopts a very different explanation. Rather than reflecting neuronal degeneration, the loss of epidermal endings is supposed to represent dying-back of the distal end of the axon because of metabolic stress in infected DRG neurons. […] The process of dying-back is well established in peripheral polyneuropathies (eg, diabetic polyneuropathy or CMT-2) and usually manifests with sensory loss, sometimes accompanied by ongoing pain in a stocking-glove pattern. […] The explanation of tactile allodynia according to the ectopic pacemaker hypothesis is like other neuropathies and not much different from inflammatory pain as laid out above. Both attribute the allodynia to touch-evoked activity in low-threshold A afferents rendered painful by central sensitization. The major difference is that, under the ectopic pacemaker hypothesis, central sensitization is presumed to be maintained by afferent discharge arising at ectopic pacemaker sites in dying-back nerve fibers and/or the VZV-infected DRG.
- #17 Investigational Drugs for the Treatment of Postherpetic Neuralgia: Systematic Review of Randomized Controlled Trialshttps://www.mdpi.com/1422-0067/24/16/12987
The pharmacological treatment of postherpetic neuralgia (PHN) is unsatisfactory, and there is a clinical need for new approaches. […] The development of PHN involves mechanisms at both the central and peripheral nervous system levels. […] On the one hand, there is peripheral nociceptor sensitization with a reduction in the excitation threshold, the appearance of spontaneous ectopic discharges in peripheral and central axons, and a loss of descending pain inhibitory controls. On the other hand, central sensitization occurs through neuronal sensitization, along with spinal hyperexcitability. […] The aim of this systematic review is to summarize the results of drugs evaluated in Phase II/III/IV clinical trials between 2016 and 2023 in order to provide an overview and make predictions for the molecules and pharmacological targets that may be available in the future therapeutic arsenal.
- #17 Investigational Drugs for the Treatment of Postherpetic Neuralgia: Systematic Review of Randomized Controlled Trialshttps://www.mdpi.com/1422-0067/24/16/12987
There is increasing evidence implicating the ReninâAngiotensin System (RAS) in multiple facets of NP. […] The involvement of this target in NP has been known for years. […] The importance of Voltage-Gated Sodium Channel (VGSC) blockade in pain transduction is well known. […] Cyclooxygenase inhibitors are effective and widely used for inflammatory pain treatment, but efficacy in NP is controversial. […] Preclinical studies have shown that the genetic depletion of AAK1 reduces pain in models of persistent pain but not acute pain without showing side effects or motor deficiencies. […] NMDA receptor antagonists have been suggested for the treatment of NP for years, as they participate in the transmission of pain signals. […] It is well established, based on animal and human studies, that NGF is fundamental for nociception modulation. […] Since 2016, 15 different molecules have been evaluated in Phase II, III and IV clinical trials for PHN. […] Among them, we found four first-in-class targets for the treatment of PHN: AT2R antagonism, AAK1 inhibition, LANCL activation and NGF inhibition.
- #18 Post-herpetic Neuralgia:https://www.patientcareonline.com/view/post-herpetic-neuralgia
Post-herpetic neuralgia is a common complication of herpes zoster (shingles). Nearly 1 million cases occur each year in the United States, and the incidence is expected to rise as baby boomers age. […] Until the early 1990s, tricyclic antidepressants (TCAs) were the only effective treatment available. Since then, evidence supporting the use of gabapentin, opioids, and lidocaine patches has emerged. Still, management of the condition can be frustrating for both patient and physician because no single modality produces excellent pain control and the majority of patients do not respond to medical treatment. […] The main risk factors for the development of post-herpetic neuralgia after a shingles attack are presented in Table 1. Of these, the most notable are advanced age and a severe shingles attack.
- #18 Post-herpetic Neuralgia:https://www.patientcareonline.com/view/post-herpetic-neuralgia
Prompt treatment of shingles with acyclovir-ideally within 72 hours-does not prevent post-herpetic neuralgia, but it does reduce the pain and duration of the disorder, especially in patients older than 60 years. […] Acyclovir and similar agents have no role in the treatment of post-herpetic neuralgia; they are useful only in acute shingles. Treatment of shingles with corticosteroids has no effect on post-herpetic neuralgia. […] Treatment of shingles with amitriptyline helps ameliorate post-herpetic neuralgia (NNT, 5.1), and a low dose is usually well tolerated. […] Gabapentin effectively treats pain and sleep disturbance caused by post-herpetic neuralgia. […] The FDA has approved gabapentin for the treatment of post-herpetic neuralgia, and in 2003 the members of the Fourth Annual Conference on the Mechanism and Treatment of Neuropathic Pain designated gabapentin as a first-line medication for the treatment of post-herpetic neuralgia.
- #19 Acute Herpes Zoster and Postherpetic Neuralgia | PM&R KnowledgeNowhttps://now.aapmr.org/acute-herpes-zoster-and-post-herpetic-neuralgia/
The reactivation of VZV in the sensory ganglia causes inflammation and neuronal destruction. The virus travels along the sensory nerve to the skin, resulting in vesicular lesions, primary afferent nerve damage, and generalized cell necrosis. Nerve damage starts early in the acute phase of HZ prior to rash onset and may correlate with the severity of painful neuropathy. Histopathology reveals intraepidermal blisters with surrounding inflammatory infiltrate. On biopsy multinucleated giant cells with intranuclear inclusions are characteristic. […] The incidence of developing PHN is 10-25%, and increases with age, more severe rash and acute HZ pain, ophthalmic involvement, and presence of prodromal symptoms (pain, dysesthesia, and allodynia). Other risk factors include immunosuppression, diabetes, sensory abnormalities in the affected dermatomes, polyneuropathy, and trauma.
- #20 Postherpetic neuralgia – Medical Services – Yuwa Clinichttps://yuwa-clinic.com/en/medical_treatment/content04.html
This persistence of postherpetic neuralgia pain is due to pain memory from long-term excitation of the nerve junction (called long-term potentiation), combined with proliferation of painful nerve circuits following inflammation of the spinal cord dorsal horn by the virus. […] After 3-4 weeks of shingles, when the pain does not subside, the acute phase of shingles shifts to post-herpetic neuralgia. The mechanism of the transition is that the pain is stored in the dorsal horn of the spinal cord. Once the pain is stored, it becomes resistant to treatment and becomes more intractable the longer it has been present. […] The „ease/difficulty of healing” of shingles is strongly influenced by the time since onset of shingles. […] Thus, if left untreated, the memory of pain becomes stronger and more intractable, so early treatment is necessary.
- #21 Prevention and Treatment of Postherpetic Neuralgia | AAFPhttps://www.aafp.org/pubs/afp/issues/1999/0301/p1295.html
Approximately 10 percent of cases of herpes zoster infection result in significant postherpetic neuralgia. The incidence of postherpetic neuralgia rises dramatically with age, with over one half of all cases of herpes zoster in patients older than 60 years resulting in this end-stage disorder. […] Since cell-mediated immunity is believed to play a significant role in the pathogenesis of postherpetic neuralgia, vaccination could theoretically confer protection.