¿Por qué sentimos dolor?

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Antecedentes

El dolor siempre parece un problema, pero generalmente es parte de la solución

A veces, sin embargo, el dolor es demasiado intenso o duradero, causando un enorme sufrimiento inútil. La gran mayoría de la investigación sobre las causas se ha centrado en los mecanismos que median y regulan el dolor. Esa investigación ha dado lugar a un rico conjunto de conocimientos que describe los mecanismos que median y regulan dolor a niveles de genes a moléculas a tejidos y órganos.

Sin embargo, las esperanzas de encontrar moléculas específicas o loci cerebrales para explicar el dolor y los síndromes de dolor no se han cumplido. Muchos genes y moléculas diferentes interactúan para hacer posible el dolor, y la mayoría de ellos también están involucrados en muchos otros procesos corporales. El sistema nervioso y las vías cerebrales involucradas en el dolor son solo algo específicas. Si bien las vías específicas de la médula espinal median la transmisión del dolor, muchas regiones y circuitos cerebrales están involucrados. Todo el sistema proporciona un buen ejemplo de cómo los sistemas formados por la selección natural se caracterizan por una complejidad orgánica que es fundamentalmente diferente de la complejidad en los sistemas diseñados por ingenieros.

Es cada vez más claro que comprender los síndromes dolorosos requiere comprender no solo los mecanismos que regulan el dolor, sino también las razones evolutivas por las que esos mecanismos son vulnerables al fracaso. Fracasan para muchas personas, a menudo y trágicamente. En los EE. UU., el 10% de las personas informan dolor de espalda crónico severo, la mayor causa de los años de discapacidad. El costo económico de las condiciones de dolor es mayor que el de las enfermedades cardíacas y el cáncer.

La segunda mitad del siglo XX vio las ideas de Darwin aplicadas al comportamiento animal. En particular, el etólogo ganador del Premio Nobel Nico Tinbergen reconoció que cuatro preguntas deben ser respondidas para proporcionar una explicación biológica completa de cualquier rasgo. Dos de ellas son las llamadas "preguntas inmediatas o proximales", una sobre la estructura de un mecanismo y la otra sobre cómo se desarrolla el mecanismo a lo largo de la vida de un organismo individual. Las otras dos son preguntas evolutivas o distales. Una pregunta sobre el significado adaptativo del rasgo y las ventajas selectivas que lo conformaron. La otra pregunta sobre la filogenia del rasgo. Ambas son relevantes para una comprensión completa del dolor.

Los campos de la ecología del comportamiento y la conducta animal han prosperado gracias a la nueva atención a las formas en que las variaciones genéticas influyen en el cerebro y las variaciones de comportamiento que influyen en la prevalencia de las representaciones genéticas en las generaciones futuras. El reconocimiento de que la representación de un alelo en las generaciones futuras depende del éxito reproductivo independientemente de la esperanza de vida ha sido un gran avance. Otro es el reconocimiento de que la selección opera principalmente a nivel del gen, y que la cooperación entre las células en los metazoos es excelente porque todas las células son inicialmente genéticamente idénticas.

Más recientemente, ha quedado claro que existen explicaciones evolutivas no solo de por qué los rasgos funcionan tan bien, sino también de por qué son vulnerables al fracaso. Por ejemplo, el envejecimiento resulta no solo de alelos fuera del alcance de la selección natural sino también del antagonismo pleiotrópico; los alelos que causan el envejecimiento se seleccionan porque dan ventajas temprano en la vida cuando la selección es más fuerte.

La selección natural ha suprimido fuertemente el cáncer, pero la protección es limitada porque tener más células madre acelera la cicatrización de los tejidos a costa de la vulnerabilidad al cáncer. Proponer y probar hipótesis para tales explicaciones es un enfoque principal para el nuevo campo de la medicina evolutiva.

La selección natural da forma a los organismos no para la longevidad, la salud o liberarse del dolor, sino para maximizar la reproducción

Una respuesta bien reconocida es que la selección natural no es todopoderosa; las mutaciones ocurren, los mecanismos del cuerpo no pueden optimizarse perfectamente y pueden ser dañados por toxinas y traumas. La medicina evolutiva aumenta esta observación al alentar la atención a posibles explicaciones adicionales, como la falta de coincidencia con los entornos modernos, los patógenos que evolucionan más rápido que sus huéspedes, las compensaciones que limitan la perfección de cada rasgo y el reconocimiento de que la selección natural da forma a los organismos no para la longevidad, la salud o liberarse del dolor, sino para maximizar la reproducción.

Cómo configuró la selección el sistema del dolor

La variación individual sustancial en las respuestas al dolor ha sido clínicamente obvia durante mucho tiempo, y los estudios experimentales encuentran enormes diferencias en los umbrales del dolor. Las variaciones en la sensibilidad al dolor son heredables, con aproximadamente el 40% de la variación explicada por variaciones genéticas y haplotipos específicos que causan diferencias de dos a tres veces en la sensibilidad al dolor. Existe una variación hereditaria en el dolor, por lo que la selección natural lo moldeará.

Una pregunta lógica anterior es si los umbrales para los diferentes tipos de dolor están altamente correlacionados dentro de los individuos. La respuesta parece ser, algo sorprendente, no. Alguien que es extremadamente sensible al dolor por calor puede ser relativamente insensible al dolor de la presión. Esto sugiere que ningún mecanismo único regula la sensibilidad al dolor en general, y sugiere además que los diferentes tipos de nocicepción divergieron hace mucho tiempo o que tuvieron orígenes separados.

El valor adaptativo del dolor se demuestra, a menudo trágicamente, por los síndromes de deficiencia del dolor.

Las personas nacidas sin capacidad para experimentar dolor acumulan un daño tisular creciente, especialmente en la piel y las articulaciones, y no logran defenderse completamente contra las enfermedades y los traumas. El resultado es la deformidad, los problemas de movilidad y la muerte prematura. En particular, el daño resulta no solo de factores exógenos, sino también de la falta de motivación para los pequeños movimientos que protegen las articulaciones y la piel del daño causado por la presión o la pérdida del suministro de sangre; estos problemas demuestran el papel de la nocicepción en la motivación de la inquietud adaptativa.

Como algunos han notado, el dolor ocurre solo cuando las señales sutiles de nocicepción no han podido proporcionar la protección adecuada. Los síndromes adquiridos de deficiencia de dolor proporcionaron evidencia adicional del valor adaptativo del dolor.

Los pacientes con sífilis contraen las articulaciones de Charcot porque la destrucción de las vías del dolor lo que disminuye los pequeños movimientos normales que protegen el cartílago y los huesos. Los pacientes con lepra pierden dolor periférico y sensibilidad en la medida en que fumar cigarrillos puede provocar la pérdida de carne hasta el hueso. Los pacientes con lesiones de la médula espinal central también experimentan daños en la carne debido a un dolor insuficiente. El dolor también puede comunicar el peligro y la necesidad de ayuda.

Además de proteger contra el daño tisular, el dolor también promueve la curación al limitar el movimiento y la interrupción

Eso no hace que tales síndromes sean menos problemáticos. Los pacientes con síndromes de dolor hereditario están en constante agonía, y millones de personas experimentan síndromes de dolor crónico en la espalda, el abdomen, la piel o la cabeza que pueden ser extremadamente difíciles de tratar.

¿Por qué la selección natural no proporcionó una mejor protección contra tal sufrimiento?

Se considerarán varias razones, comenzando con un dolor que es normal pero inútil o excesivo en la instancia individual.  

El principio del detector de humo

La mayoría de las veces, el dolor parece ser excesivo en intensidad o duración. La evidencia para aumentar el testimonio de la experiencia subjetiva individual es proporcionada por la seguridad de los analgésicos en muchos casos.

Esto plantea un misterio evolutivo. ¿Por qué la selección natural daría forma a un mecanismo de regulación que expresa el dolor cuando no es necesario? En términos más generales, ¿por qué las defensas como la tos, la fatiga, los vómitos, la ansiedad y la inflamación son tan excesivas como lo demuestra la aparente seguridad de los medicamentos que las bloquean?

Una parte de la respuesta proviene del principio del detector de humo. Si la magnitud de una amenaza es incierta, ¿qué umbral de respuesta maximizará la aptitud? La respuesta depende del costo de la respuesta defensiva y del costo de no expresar esa respuesta si el peligro está realmente presente.

Esta es una parte importante de la explicación de por qué los analgésicos a menudo se pueden usar de manera segura. Sin embargo, la analgesia excesiva causa grandes problemas, no obstante. Por ejemplo, los pacientes con osteoartritis tratados con medicamentos antiinflamatorios tienden a dañar sus articulaciones y experimentan un deterioro articular más rápido. En términos más generales, los problemas que surgen del uso de drogas que aumentan artificialmente el placer y bloquean el dolor fomenta un mayor respeto por el valor del dolor.

Sensibilización

Las respuestas de muchos sistemas se ajustan en función de la experiencia

El aprendizaje por condicionamiento es un ejemplo muy general, pero otros sistemas también se adaptan después de la experiencia. A veces, como en la formación insensible (callo) después de la abrasión leve de la piel, esto disminuye la sensibilidad. Sin embargo, la activación repetida de un sistema defensivo puede indicar una protección inadecuada y una situación en la que una mayor sensibilidad del sistema puede ofrecer beneficios mayores que los costos. La pregunta evolutiva es si dichos ajustes son producto de un ajuste adaptativo o si son efectos secundarios desafortunados.