Понимание зуда: механизмы кожного зуда различаются на безволосой и волосатой коже. - Производство ЭКОтехнологии

Понимание зуда: механизмы кожного зуда различаются на безволосой и волосатой коже.

Хронический кожный зуд привлекает к дерматологу больше людей, чем любое другое заболевание. Фактически, последняя научная литература показывает, что 7% взрослых в США и от 10 до 20% людей в развитых странах страдают дерматитом – распространенным воспалительным заболеванием кожи, которое вызывает зуд.

«Зуд – серьезная клиническая проблема, часто вызываемая основными заболеваниями кожи, печени или почек. Из-за нашего ограниченного понимания механизмов зуда у нас нет эффективного лечения для большинства пациентов», – сказал Лян Хань. доцент Школы биологических наук Технологического института Джорджии, который также является исследователем Института биоинженерии и биологических наук Паркера Х. Пети.

До недавнего времени нейробиологи считали механизмы кожного зуда одинаковыми. Но Хан и ее исследовательская группа недавно обнаружили различия в зуде на неволосых и волосатых участках кожи, открыв новые области для исследований.

Их исследование, опубликованное 13 апреля в журнале PNAS ( Proceedings of the National Academy of Sciences ), может открыть новые, более эффективные методы лечения пациентов, страдающих постоянным кожным зудом.

Причины зуда лежат не только на коже

По словам исследователей, существует два разных типа раздражителей со стороны нервной системы, которые вызывают ощущение зуда через сенсорные нервы в коже – химические и механические. В своем исследовании Хан и ее команда определили определенную популяцию нейронов, которая контролирует зуд в «голой» коже – более гладкой и жесткой коже на ладонях и подошвах ног.

Зуд в этих областях вызывает большие трудности у больных и встречается на удивление часто. В США ежегодно регистрируется около 200 000 случаев дисгидроза – кожного заболевания, вызывающего появление зудящих волдырей только на ладонях и подошвах. Еще одно хроническое заболевание кожи, ладонно-подошвенный пустулез (тип псориаза, вызывающий воспаление, шелушение кожи и сильный зуд на ладонях и подошвах), ежегодно поражает 1,6 миллиона человек в США.

«Это на самом деле одно из самых изнурительных мест (где может появиться зуд)», – сказал первый автор Хейли Р. Стил, аспирант Школы биологических наук. «Если у вас чешутся руки, вам трудно что-то схватить, а если это ваши ноги, может быть трудно ходить. Если у вас чешется рука, вы все равно можете печатать. Вы будете отвлекаться, но будете Хорошо. Но если дело в руках и ногах, то повседневные дела делать сложнее “.

Сенсорные нервы в голой коже (неволосатая кожа подошвенной задней лапы мыши) помечены красной флуоресценцией. Предоставлено: Кристофер Мур, Технологический институт Джорджии.
Способность блокировать и активировать нейроны, вызывающие зуд, у лабораторных мышей.

Поскольку многие биологические механизмы, лежащие в основе зуда, такие как рецепторы и нервные пути, у мышей и людей схожи, большинство исследований зуда основано на тестировании на мышах. Используя мышей в своей лаборатории, исследователи Технологического института Джорджии смогли активировать или заблокировать эти нейроны .

Исследование впервые показывает, что «фактические нейроны, которые вызывают зуд, относятся к разным популяциям. Нейроны, которые находятся в волосатой коже и не чувствуют зуда в голой коже, – это одна популяция, а другая – чувствует зуд в голой коже».

Почему объяснение так далеко ускользнуло от науки? «Я думаю, одна из причин заключается в том, что большинство людей в этой области вроде бы предположили, что это тот же механизм, который контролирует ощущение. Это технически сложно. Это сложнее, чем работать с волосатой кожей», – сказал Хан.

По словам Стила, чтобы преодолеть это техническое препятствие, команда использовала новую исследовательскую процедуру или анализ, смоделированный на основе аллергического контактного дерматита человека.

Предыдущий метод предполагал введение химикатов, вызывающих зуд, в кожу мышей, но большая часть кожи мыши покрыта волосами. Команде пришлось сосредоточиться на гладкой голой коже на руках и ногах крошечных мышей. Использование генетически модифицированных мышей также помогло определить правильные сенсорные нейроны, ответственные за зуд голой кожи.

«Мы активировали определенный набор нейронов, вызывающих зуд, и мы увидели, что это поведение при укусе снова смоделировано», – сказал Стил, имея в виду, как мыши обычно справляются с кожным зудом.

Одной группе исследуемых мышей давали химическое вещество для уничтожения целой линии нейронов. Сосредоточившись на трех ранее известных нейронных механизмах, связанных с ощущением зуда в волосатой коже, они обнаружили, что два нейрона, MrgprA3 + и MrgprD +, не играют важной роли в кожном зуде без волосяных покровов, но третий нейрон, MrgprC11 +, играет. Его удаление уменьшило как острый, так и хронический зуд в подошвах и ладонях подопытных мышей .

Исследователи Технологического института Джорджии Лян Хан (слева) и Хейли Стил (справа) обнаружили различия в зуде на волосистой и неволосатой коже, что может привести к более эффективному лечению пациентов с постоянным кожным зудом. Предоставлено: Кристофер Мур, Технологический институт Джорджии.
Возможность стимулировать новые методы лечения хронического зуда

Команда Хана надеется, что исследование приведет к лечению, которое отключит эти вызывающие зуд нейроны, возможно, блокируя их на коже человека.

«На сегодняшний день большинство методов лечения кожного зуда не различают волосатую и голую кожу, за исключением потенциальной лекарственной активности из-за увеличенной толщины голой кожи», – заметил Рон Фельдман, доцент кафедры дерматологии в Школе университета Эмори. Медицина. Выводы Технологического института Джорджии «служат обоснованием для разработки методов лечения хронического зуда рук и ног, которые, если их не лечить, могут сильно повлиять на качество жизни пациентов», – заключил он.

Что дальше у Хан и ее команды? «Мы хотели бы исследовать, как эти нейроны передают информацию в спинной и головной мозг», – сказал Хан, который также хочет исследовать механизмы хронических зудящих состояний, которые в основном влияют на голую кожу, например, холестатический зуд или зуд, вызванный уменьшением или блокировкой. выделение желчи часто наблюдается при заболеваниях печени и желчевыводящих путей.

«Я вступил в эту лабораторию , потому что я люблю работать с Лян Хань,» добавил Стил, который выбрал голые кожи зуда исследования для ее Ph.D. «потому что это было наиболее технически сложным и имело наибольший потенциал для того, чтобы быть действительно интересным и значимым для этой области».

Ссылка на основную публикацию