Grape stalk and coffee polyphenolic extracts administration as new pharmacological strategies to modulate spinal cord injury-induced neuropathic pain in mice

Abstract

More than half of spinal cord injury patients develop central neuropathic pain, which is largely refractory to current treatments. Developing neuropathic pain has a high impact on the quality of life becoming an emotional, social and economic problem. This implies that it is currently an unmet medical need to find new therapeutic strategies to alleviate the neuropathic pain development after spinal cord injury, without severe side effects. Among potential pharmacological strategies the use of polyphenols can be highlighted since preclinical evidences show that polyphenolic compounds may exert antinociceptive effects. In this context, this doctoral thesis has aimed to study the preventive and analgesic effects of two polyphenolic plant extracts in spinal cord injury-induced neuropathic pain development in mice and to compare it with the effects of epigallocatechin-3-gallate (EGCG), one of the most studied polyphenols in the field of neuropathic pain. The two polyphenolic extracts were obtained from grape stalk and roasted decaffeinated coffee powder, which are vegetal compounds known to be polyphenols-rich natural sources. The results have shown that treatments with polyphenolic plant extracts of grape stalk or coffee have preventive and analgesic effects on spinal cord injury-induced neuropathic pain by modulating not only the reflexive pain responses such as hyperalgesia or allodynia but also the non-reflexive pain responses such as depression and anxiety. The results obtained also showed that these compounds not only exert their effects at the site of injury by modulating both gliosis and central sensitisation-related expression markers but also on supraspinal or brain structures closely associated with central neuropathic pain expression and modulation

Més de la meitat dels pacients amb lesió medul·lar desenvolupen dolor neuropàtic central, que és en gran mesura refractari als tractaments actuals. El desenvolupament de dolor neuropàtic té un alt impacte en la qualitat de vida, esdevenint un problema emocional, social i econòmic. Això implica que hi ha una necessitat mèdica urgent de trobar noves estratègies terapèutiques per alleujar el desenvolupament del dolor neuropàtic després d'una lesió medul·lar i que no tinguin efectes secundaris no desitjats. D’entre les possibles estratègies farmacològiques actuals, en podem destacar l’ús dels polifenols, ja que existeixen evidències preclíniques que mostren que aquests tipus de compostos naturals poden exercir efectes antinociceptius. En aquest context, aquesta tesi doctoral ha tingut com a objectiu estudiar els efectes preventius i analgèsics de dos extractes naturals rics en polifenols en el dolor neuropàtic central induït per una lesió medul·lar en ratolins, i comparar-ho amb els efectes de l'epigalocatequina-3-galat (EGCG), un dels polifenols més estudiats en el camp del dolor neuropàtic. Els dos extractes polifenòlics es van obtenir a partir de la rapa del raïm i de cafè torrat descafeïnat en pols, que són compostos vegetals coneguts per ser fonts naturals riques en polifenols. Els resultats han mostrat que els tractaments amb extractes vegetals polifenòlics de rapa i cafè tenen efectes preventius i analgèsics sobre el dolor neuropàtic central, modulant no només les respostes reflexes del dolor com són la hiperalgèsia o l’al·lodínia sinó també les respostes no reflexes de dolor com ho són la depressió i l’ansietat. Els resultats obtinguts demostren també que aquests compostos no només exerceixen els seus efectes al lloc de la lesió modulant la gliosi i l'expressió de marcadors relacionats amb la sensibilització central, sinó també en estructures supraespinals o cerebrals estretament relacionades amb l'expressió i la modulació del dolor neuropàtic central