Forscher der University of Michigan haben einen bisher unbekannten biologischen Weg identifiziert, der erklärt, wie diese kaum sichtbaren Härchen das Juckgefühl auslösen. Die in Mausmodellen gewonnenen Erkenntnisse offenbaren ein spezialisiertes sensorisches System, das Wissenschaftlern eines Tages helfen könnte, bessere Behandlungen für chronische Juckreizstörungen zu entwickeln.

„Juckreiz ist eines der Hauptsymptome bei den meisten Patienten mit chronischen Hautentzündungen“, sagte Bo Duan, außerordentlicher Professor am Fachbereich für Molekulare, Zelluläre und Entwicklungsbiologie. „Was wir entdeckt haben, ist ein Weg, von dem wir glauben, dass er sowohl für akuten als auch für chronischen Juckreiz eine sehr wichtige Rolle spielt.“

Die Forscher identifizierten eine bisher unbekannte Art von Haaren bei Mäusen, sogenannte Vellus-ähnliche Haare, zusammen mit einer spezialisierten Gruppe von berührungsempfindlichen Nervenzellen, die mit ihnen verbunden sind. Diese Haare ähneln den feinen, kurzen, hellen Vellushaaren, die einen Großteil des menschlichen Körpers bedecken und allgemein als Pfirsichflaum bekannt sind.

Die Studie, die teilweise von den National Institutes of Health unterstützt wurde, wurde in der Fachzeitschrift Neuron veröffentlicht.

Um die Rolle dieser Neuronen zu untersuchen, untersuchte das Team Mäuse mit chronischer Hautentzündung, einem Zustand, der mit Ekzemen beim Menschen vergleichbar ist. Mäuse mit den spezialisierten Neuronen kratzten sich normal als Reaktion auf Juckreiz. Tiere jedoch, denen diese Neuronen fehlten oder bei denen die Neuronen ausgeschaltet waren, zeigten eine drastische Reduzierung des Kratzverhaltens.

Aktuelle Behandlungen wirken recht gut gegen chemischen Juckreiz, der durch Reizstoffe wie Mückenstiche oder Giftefeu verursacht wird. Sie sind weitaus weniger wirksam gegen den anhaltenden Juckreiz, der mit chronischen Hautentzündungen einhergeht. Laut Duan könnte der neu identifizierte „mechanische Juckreiz“-Weg ein völlig neues Ziel für zukünftige Therapien bieten.

„Wir brauchen einen neuen Weg, den wir anvisieren können, wenn wir chronischen Juckreiz behandeln wollen“, sagte Duan. „Und unsere Forschung deutet darauf hin, dass diese Population von Neuronen in Zukunft ein Ziel sein könnte. Wir haben laufende Projekte, die sich damit befassen.“

Obwohl die Forscher denselben Weg nicht direkt am Menschen testen können, deuten mehrere Hinweise darauf hin, dass Menschen ein ähnliches System besitzen könnten. Zum Beispiel tragen Menschen die Gene, die zur Produktion dieser spezialisierten berührungsempfindlichen Neuronen benötigt werden.

Das Team identifizierte auch Proteine in Mäusen, die Juckreizsignale von den Haaren über diese Neuronen zum Rückenmark transportieren. Wenn menschliche Neuronen, die in Laborkulturen gezüchtet wurden, denselben Proteinen ausgesetzt wurden, reagierten sie auf ähnliche Weise.

„Unsere Studie deutet darauf hin, dass Menschen möglicherweise denselben Mechanismus zur Übertragung von mechanischem Juckreiz haben“, sagte Duan. „Sie zeigt auch, dass der Körper ein spezielles System für diese Art von Empfindung hat.“

Eine von Duans Lieblingsdemonstrationen im Klassenzimmer hilft, das Phänomen zu veranschaulichen. Rollen Sie eine Ecke eines Taschentuchs zu einer langen, feinen Spitze und streichen Sie damit sanft über die feinen Härchen um Ihre Lippen. Wenn Sie die feinen Vellushaare anstelle der dickeren Terminalhaare leicht berühren, verspüren Sie möglicherweise plötzlich ein Jucken.

„Menschen und Tiere erleben diese Art von Juckreiz, aber niemand kannte die molekularen und zellulären Mechanismen dahinter“, sagte Duan.

Die neuen Erkenntnisse identifizieren den sensorischen Weg, der diese spezialisierten Haare mit dem Nervensystem verbindet. In Kombination mit der früheren Forschung des Teams liefert die Arbeit ein klareres Bild davon, wie mechanische Juckreizsignale durch den Körper wandern.

Wissenschaftler beschrieben die ungewöhnlichen Vellus-ähnlichen Haare, die bei Mäusen gefunden wurden, erstmals vor mehr als 100 Jahren. Diese Haare sind besonders häufig hinter den Ohren, unter den Lippen und nahe der Basis der Pfoten zu finden. Trotz ihrer frühen Entdeckung haben sie von sensorischen Forschern relativ wenig Beachtung erhalten.

Da es keine etablierten Methoden zur Untersuchung dieser Art von Juckreiz bei Mäusen gab, musste Duans Team seinen eigenen experimentellen Ansatz entwickeln. „Eine Maus kann nicht sagen, dass es juckt“, sagte Duan. „Aber sie wird kratzen.“

Die Forscher stimulierten die Vellus-ähnlichen Haare der Tiere sanft mit einer kleinen Fadenschlinge, um mechanischen Juckreiz zu erzeugen. Nachdem sie die Neuronen identifiziert hatten, die darauf reagierten, schalteten sie diese aus und beobachteten eine deutliche Verringerung des Kratzverhaltens.