Naukowcy zidentyfikowali krytyczne etapy ścieżki nerwowej powodujące swędzenie u myszy, pokazując, że może on różnić się od obwodów, które pozwalają nam odczuwać ciepło i ból. Odkrycie może wskazywać na nowe podejścia do blokowania czasami wyniszczającego swędzenia w stanach takich jak łuszczyca, półpasiec i choroba wątroby.
Neurony czuciowe przenoszą sygnały ze skóry, mięśni i innych tkanek do rdzenia kręgowego – i ostatecznie do mózgu, prowadząc do odczuć takich jak ból, swędzenie i ciepło. Szczegóły tych szlaków sensorycznych pozostają słabo poznane. Naukowcy od dawna wiedzą, że końcówki niektórych neuronów czuciowych są wypełnione kanałem jonowym zwanym TRPV1, który jest aktywowany przez wysoką temperaturę i kapsaicynę, substancję, która sprawia, że papryczki chili są gorące.
Aby dowiedzieć się więcej o tych neuronach, dr. Mark Hoon i Santosh Mishra z Narodowego Instytutu Badań Stomatologicznych i Twarzoczaszki (NIDCR) NIH przyjrzeli się bliżej myszom pozbawionym neuronów TRPV1. Te myszy nie reagowały na zmiany temperatury i nie drapały się pod wpływem substancji swędzących, takich jak histamina. Inne badanie tych myszy wykazało, że skupiska ciał komórek czuciowych w pobliżu rdzenia kręgowego nie zawierały małej cząsteczki zwanej polipeptydem natriuretycznym b (Nppb). Natomiast normalne myszy miały podzbiory podobnych komórek czuciowych, które silnie wyrażały Nppb.
Aby odkryć rolę Nppb, naukowcy stworzyli genetycznie zmodyfikowane myszy, którym brakuje tej cząsteczki. te zmutowane zwierzęta nie reagowały na szeroki zakres substancji wywołujących swędzenie. Poza tym myszy wydawały się zdrowe i miały regularne reakcje na dotyk, temperaturę i bolesne bodźce.
Dalsze eksperymenty wykazały, że Nppb jest niezbędny do wywołania uczucia swędzenia, technicznie znanego jako świąd. Na przykład zastrzyki Nppb w pobliżu rdzenia kręgowego wywoływały drapanie u myszy z niedoborem Nppb. Zastrzyki prowadziły również do drapania u normalnych myszy, nawet bez aktywacji obwodowych neuronów TRPV1. Nppb okazał się mieć kluczowe znaczenie dla odpowiedzi na wiele różnych substancji powodujących świąd.
Hoon i Mishra zbadali obszar rdzenia kręgowego, gdzie sygnały czuciowe są kierowane dalej do mózgu. Wśród tych połączeń nerwowych naukowcy zidentyfikowali podzbiór komórek zawierających receptor odbierający nadchodzące cząsteczki Nppb. Wyłączenie tych neuronów receptorowych w rdzeniu kręgowym wydawało się wyłączać obwód swędzenia, podczas gdy reakcje na ból, dotyk i ciepło pozostały nienaruszone.
Podsumowując, eksperymenty te sugerują, że Nppb – wytwarzany w pobliżu rdzenia kręgowego przez podzbiór neuronów TRPV1 – jest podstawowym, początkowym wyzwalaczem reakcji swędzenia. Połączenie z neuronami odbierającymi Nppb w rdzeniu kręgowym tworzy drugie ogniwo w wydzielonej ścieżce swędzenia. Dodatkowe analizy wykazały, że cząsteczka peptydu uwalniającego gastrynę (GRP), wcześniej zaangażowana jako sygnał związany ze swędzeniem, stanowi trzeci etap w obwodzie odpowiedzi na swędzenie.
Naukowcy zauważają, że zablokowanie Nppb jako środka kontroli swędzenia u ludzi może nie być wykonalne. Ta cząsteczka przyczynia się do funkcjonowania serca, nerek i innych narządów. Próby wyłączenia Nppb w kręgosłupie mogą mieć niepożądane skutki uboczne.
Teraz wyzwaniem jest znalezienie podobnych bioobwodów u ludzi, ocena tego, co tam jest, i identyfikacja unikalnych cząsteczek, które mogą być ukierunkowane na wyłączenie przewlekłego swędzenia bez powodowania niepożądanych skutków ubocznych” – mówi Hoon.
