Dat insecten in zekere zin pijn kunnen ervaren, weten we al sinds er in 2003 in het blad Current Biology een uitgebreid onderzoek naar verscheen. Nieuwe experimenten met fruitvliegen suggereren nu echter dat ook chronische pijn insecten niet vreemd is. De studie kan wel eens nieuwe aanknopingspunten bieden voor het bestrijden van chronische pijn onder mensen.

“Mensen denken er vaak niet over na dat insecten in zekere zin pijn kunnen voelen,” aldus onderzoeker Greg Neely. “Maar verschillende studies hebben reeds aangetoond dat heel wat ongewervelde dieren gevaarlijke prikkels die wij als pijnlijk ervaren, kunnen detecteren en vermijden.” Bij gevaarlijke prikkels moet je dan denken aan zaken die kunnen leiden tot weefselbeschadiging: warmte, kou of bepaalde verwondingen, bijvoorbeeld. “Dus we weten dat insecten ‘pijn’ kunnen voelen (zie kader), maar wat we niet wisten, was dat een verwonding kan leiden tot een blijvende overgevoeligheid voor prikkels die normaal gesproken niet pijnlijk zijn,” aldus Neely.

Strikt genomen valt op de uitspraak dat insecten pijn kunnen voelen wel wat af te dingen, vandaar dat de term ‘pijn’ in dit artikel tussen aanhalingstekens staat of gepaard gaat met de woorden ‘in zekere zin’. Want bij pijn voelen, denk je aan pijnprikkels zoals wij mensen die ervaren. Het lijkt niet aannemelijk dat insecten op een vergelijkbare manier pijn voelen, aangezien zij het zonder een centraal zenuwstelsel moeten stellen. Wat eerdere studie wel onomstotelijk hebben vastgesteld, is dat insecten en verschillende andere ongewervelde dieren in staat zijn om beschadigingen aan hun lichaam te detecteren en vermijden. “Het vermogen om mogelijk schadelijke prikkels zoals warmte, kou of fysieke verwondingen te detecteren, noemen we ook wel nociceptie of pijnzin,” legt Neely uit. Je kunt dus concluderen dat insecten pijnzin hebben. Maar dat ze ook echt pijn voelen, zoals wij dat doen: dat is te kort door de bocht.

Dat verwondingen onder insecten kunnen leiden tot een blijvende overgevoeligheid voor prikkels die normaal gesproken niet pijnlijk zijn, blijkt uit experimenten met fruitvliegen. Neely en collega’s beschadigden een zenuw in één van de pootjes van de vlieg en gaven deze vervolgens de tijd om te helen. Nadat het pootje geheeld was, bleken alle pootjes van de vlieg overgevoelig te zijn geworden, niet alleen voor pijnprikkels, maar ook voor prikkels die normaal gesproken niet pijnlijk zijn.

Hoewel in deze studie alleen gewerkt is met fruitvliegen, acht Neely het aannemelijk dat ook andere soorten insecten chronische ‘pijn’ kunnen ervaren. “Afgaand op de overeenkomsten die er zijn tussen de zenuwstelsels van insecten, lijkt deze reactie op verwondingen onder de meeste of misschien zelfs alle insecten voor te komen.”

Het doet sterk denken aan een vorm van chronische pijn die onder mensen voorkomt: neuropatische pijn. Deze pijn is het gevolg van een zenuwbeschadiging of beschadiging van de pijnbanen in de hersenen of in het ruggenmerg. Vaak wordt deze pijn beschreven als branderig of schrijnend. En wat je ook vaak ziet, is dat de huid op de plek waar men pijn heeft, doof aanvoelt en toch pijn doet. En op die plek kunnen prikkels die normaal gesproken geen pijn doen – zoals een zachte aanraking – toch een pijnreactie geven. Hoe deze chronische pijn precies ontstaat, is onduidelijk. Maar het experiment met de fruitvliegen lijkt daar meer inzicht in te geven.

Na afloop van het experiment werden alle fruitvliegen namelijk ontleed. De onderzoekers hoopten zo vast te kunnen stellen waar hun chronische pijn vandaan kwam. “De vlieg ontvangt ‘pijn’-signalen van zijn lichaam die vervolgens door sensorische neuronen naar een variant op ons ruggenmerg worden gestuurd. In dit ‘ruggenmerg’ bevinden zich remmende neuronen.” Deze kijken kritisch naar de pijnsignalen en kunnen deze op basis van de context tegenhouden of doorzetten. Nadat de onderzoekers de zenuw in het pootje van de vlieg hadden doorgesneden, werden die remmende neuronen voorgoed buiten spel gezet, zo ontdekten Neely en collega’s. “Onze gegevens suggereren dat het zenuwstelsel van een insect na een serieuze verwonding in een verhoogde staat van paraatheid belandt en in de toekomst veel waakzamer is voor mogelijk levensbedreigende situaties,” zo vertelt Neely aan Scientias.nl. “Wat er eigenlijk gebeurt, is dat de grens waarboven iets mogelijk schadelijk wordt geacht veel lager komt te liggen en het veel gemakkelijker is om een vluchtreactie op te roepen, zelfs wanneer de dieren niet echt in gevaar zijn.”

Voor fruitvliegen is die neuropatische ‘pijn’ waarschijnlijk wel ergens goed voor. Maar voor mensen ligt dat anders. “Dieren die op ernstige verwondingen reageren door super-waakzaam te worden, zijn beter in het vermijden van roofdieren dan dieren die niet extra waakzaam worden. Dus oorspronkelijk is dat heel handig, maar als we kijken naar mensen is neuropatische pijn na een verwonding niet langer nuttig, omdat de context waarin wij moeten zien te overleven heel anders is dan de context waarin wilde dieren leven.”

De onderzoekers hopen dat de experimenten met fruitvliegen leiden tot een betere behandeling van neuropatische pijn. “Wat onze studie – en andere onderzoeken – suggereren, is dat het verlies van remmende neuronen in het centrale zenuwstelsel leidt tot chronische neuropatische pijn. Dus wat we nu geprobeerd hebben, is om stamcellen te veranderen in remmende neuronen en die vervolgens in het ruggenmerg van muizen die lijden aan neuropatische pijn te transplanteren. Dit was een succes.” Vervolgonderzoeken zullen uit moeten wijzen of de methode ook goed werkt voor mensen met neuropatische pijn. Daarnaast hopen Neely en collega’s op termijn ook meer inzicht te krijgen in wat er nu precies voor zorgt dat de remmende neuronen na een ernstige verwonding buiten spel komen te staan. “We willen de remmende neuronen die uitvallen tot op moleculair niveau doorgronden en vaststellen hoe deze falen. We weten nu hoe dat gaat bij insecten en verdiepen ons momenteel in neuropatische pijn onder mensen en muizen. Hoewel we vrij ver zijn met het ontwikkelen van een stamceltherapie die de onderliggende oorzaak van neuropatische pijn aanpakt, kijken we ook naar medicijnen die wellicht hetzelfde kunnen doen, aangezien stamceltransplantaties waarschijnlijk alleen ingezet worden voor mensen die extreem veel pijn lijden. Wij zouden graag een pil ontwikkelen voor mensen die pijn hebben, maar waarbij de pijn nog niet zo ernstig is dat een invasieve en experimentele aanpak zoals stamceltransplantatie gerechtvaardigd is.”