(Musica)
Say you're at the beach, and you get sand in your eyes. How do you know the sand is there? You obviously can't see it, but if you are a normal, healthy human, you can feel it, that sensation of extreme discomfort, also known as pain. Now, pain makes you do something, in this case, rinse your eyes until the sand is gone. And how do you know the sand is gone? Exactly. Because there's no more pain. There are people who don't feel pain. Now, that might sound cool, but it's not. If you can't feel pain, you could get hurt, or even hurt yourself and never know it. Pain is your body's early warning system. It protects you from the world around you, and from yourself. As we grow, we install pain detectors in most areas of our body. These detectors are specialized nerve cells called nociceptors that stretch from your spinal cord to your skin, your muscles, your joints, your teeth and some of your internal organs. Just like all nerve cells, they conduct electrical signals, sending information from wherever they're located back to your brain. But, unlike other nerve cells, nociceptors only fire if something happens that could cause or is causing damage. So, gently touch the tip of a needle. You'll feel the metal, and those are your regular nerve cells. But you won't feel any pain. Now, the harder you push against the needle, the closer you get to the nociceptor threshold. Push hard enough, and you'll cross that threshold and the nociceptors fire, telling your body to stop doing whatever you're doing. But the pain threshold isn't set in stone. Certain chemicals can tune nociceptors, lowering their threshold for pain. When cells are damaged, they and other nearby cells start producing these tuning chemicals like crazy, lowering the nociceptors' threshold to the point where just touch can cause pain. And this is where over-the-counter painkillers come in. Aspirin and ibuprofen block production of one class of these tuning chemicals, called prostaglandins. Let's take a look at how they do that. When cells are damaged, they release a chemical called arachidonic acid. And two enzymes called COX-1 and COX-2 convert this arachidonic acid into prostaglandin H2, which is then converted into a bunch of other chemicals that do a bunch of things, including raise your body temperature, cause inflammation and lower the pain threshold. Now, all enzymes have an active site. That's the place in the enzyme where the reaction happens. The active sites of COX-1 and COX-2 fit arachidonic acid very cozily. As you can see, there is no room to spare. Now, it's in this active site that aspirin and ibuprofen do their work. So, they work differently. Aspirin acts like a spine from a porcupine. It enters the active site and then breaks off, leaving half of itself in there, totally blocking that channel and making it impossible for the arachidonic acid to fit. This permanently deactivates COX-1 and COX-2. Ibuprofen, on the other hand, enters the active site, but doesn't break apart or change the enzyme. COX-1 and COX-2 are free to spit it out again, but for the time that that ibuprofen is in there, the enzyme can't bind arachidonic acid, and can't do its normal chemistry. But how do aspirin and ibuprofen know where the pain is? Well, they don't. Once the drugs are in your bloodstream, they are carried throughout your body, and they go to painful areas just the same as normal ones. So that's how aspirin and ibuprofen work. But there are other dimensions to pain. Neuropathic pain, for example, is pain caused by damage to our nervous system itself; there doesn't need to be any sort of outside stimulus. And scientists are discovering that the brain controls how we respond to pain signals. For example, how much pain you feel can depend on whether you're paying attention to the pain, or even your mood. Pain is an area of active research. If we can understand it better, maybe we can help people manage it better.
Diciamo che siete al mare e avete un granello di sabbia negli occhi. Come sapete che la sabbia è lì? Ovviamente non potete vederla, ma se siete un individuo sano e normale riuscite a sentirne la presenza, quella sensazione di estrema sofferenza, conosciuta anche come dolore. Ora, il dolore vi fa agire in un certo modo. In questo caso sciacquate gli occhi finché la sabbia va via. E come sapete che la sabbia non c'è più? Esatto! Perché non c'è più dolore. Ci sono persone che non sentono dolore. Può sembrare una cosa stupenda, ma non lo è. Se non sentite dolore, potreste rimanere feriti o anche ferirvi senza saperlo. Il dolore è il sistema di preallarme del corpo. Vi protegge dal mondo circostante e da voi stessi. Crescendo, installiamo rilevatori di dolore in buona parte del nostro corpo. Questi sensori sono cellule nervose specializzate detti nocicettori che si ramificano dal midollo spinale verso la pelle, i muscoli, le articolazioni, i denti e ad alcuni degli organi interni. Proprio come tutte le cellule nervose, conducono segnali elettrici mandando indietro informazioni da qualsiasi luogo al cervello. Ma, diversamente dalle altre cellule nervose, i nocicettori si attivano solo se accade qualcosa che potrebbe causare o sta causando un danno. Dunque, provate a toccare lievemente la punta di un ago. Percepirete il metallo e quelle sono sensazioni provenienti dalle normali cellule nervose. Ma non sentirete alcun dolore. Ora, più a fondo premerete contro l'ago più vi avvicinerete alla soglia di attivazione dei nocicettori. Premete abbastanza forte e supererete quella soglia e i nocicettori si attiveranno, comunicando al vostro corpo di smettere di fare qualsiasi cosa stiate facendo. Ma la soglia minima di dolore non è fissa. Alcune sostanze chimiche riescono a regolare i nocicettori abbassando la loro soglia minima di dolore. E quando le cellule sono danneggiate iniziano, insieme alle cellule vicine, a produrre pazzesche quantità di sostanze chimiche regolatrici abbassando la soglia minima di attivazione dei nocicettori fino al punto in cui il semplice tocco può causare dolore. Ed è qui che entrano in scena gli analgesici venduti senza prescrizione medica. Aspirina e ibuprofene bloccano la produzione di una classe di queste sostanze chimiche regolatrici dette prostaglandine. Diamo uno sguardo a come ci riescono. Quando le cellule sono danneggiate, rilasciano una sostanza chimica chiamata acido arachidonico. Ora, due enzimi detti COX-1 e COX-2 convertono questo acido arachidonico in prostaglandina H2 che a sua volta viene convertita in una serie di altre sostanze chimiche che fanno una serie di cose, tra cui innalzare la temperatura corporea, causare infiammazioni ed abbassare la soglia minima del dolore. Ora, tutti gli enzimi hanno un sito attivo, ovvero il luogo negli enzimi dove avviene la reazione. I siti attivi del COX-1 e COX-2 si adattano alla perfezione all'acido arachidonico. Come potete osservare, non c'è altro spazio libero. Ora, è in questo sito attivo che l'aspirina e l'ibuprofene svolgono la loro funzione. Funzionano in maniera diversa: l'aspirina agisce come la spina di un porcospino. Entra nel sito attivo e poi si spezza in due abbandonando una metà all'interno del sito, bloccando totalmente quel canale e rendendo impossibile l'adesione dell'acido arachidonico. Ciò disattiva permanentemente il COX-1 e COX-2. L'ibuprofene invece entra nel sito attivo, ma non si divide o modifica l'enzima e COX-1 e COX-2 sono liberi di espellere via l'ibuprofene ma finché questo principio attivo è lì dentro l'enzima non riesce a legarsi all'acido arachidonico e non può svolgere la sua normale attività chimica. Ma come sanno l'aspirina e l'ibuprofene dove si trova il dolore? Be', non lo sanno. Una volta che i farmaci sono entrati nel vostro circolo sanguigno vengono trasportati ovunque nel vostro corpo e vanno tanto nelle aree di dolore quanto in quelle senza. Ecco dunque come funzionano l'aspirina e l'ibuprofene. Ma ci sono altre dimensioni del dolore. Il dolore neuropatico, ad esempio, è il dolore causato dai danni al nostro stesso sistema nervoso; in questo caso non è necessario alcun tipo di stimolo esterno. E gli scienziati stanno scoprendo che il cervello controlla come noi reagiamo ai segnali di dolore. Ad esempio, quanto dolore percepiamo può dipendere da quanto prestate attenzione al dolore stesso, o anche dal vostro umore. Il dolore è un'area di ricerca molto attiva. Se riusciamo a comprenderlo meglio, forse possiamo aiutare le persone a gestire meglio il dolore.