Onderzoekers van de Universiteit van Michigan hebben een voorheen onbekend biologisch pad geïdentificeerd dat verklaart hoe die nauwelijks zichtbare haartjes het jeukgevoel opwekken. De bevindingen, gedaan in muismodellen, onthullen een toegewijd sensorisch systeem dat wetenschappers uiteindelijk kan helpen betere behandelingen te ontwikkelen voor chronische jeukstoornissen.
"Jeuk is een van de belangrijkste symptomen bij de meeste patiënten met chronische huidontsteking," zei Bo Duan, universitair hoofddocent bij de afdeling Moleculaire, Cellulaire en Ontwikkelingsbiologie. "Wat we hebben ontdekt is een pad waarvan we geloven dat het een zeer belangrijke rol speelt bij zowel acute als chronische jeukgewaarwording."
De onderzoekers identificeerden een voorheen onbekend type haar bij muizen, genaamd vellus-achtige haren, samen met een gespecialiseerde groep aanraakgevoelige zenuwcellen die ermee verbonden zijn. Deze haren lijken op de fijne, korte, lichte vellusharen die een groot deel van het menselijk lichaam bedekken, algemeen bekend als perzikdons.
De studie, die gedeeltelijk werd ondersteund door de National Institutes of Health, werd gepubliceerd in het tijdschrift Neuron.
Om de rol van deze neuronen te onderzoeken, bestudeerde het team muizen met chronische huidontsteking, een aandoening die vergelijkbaar is met eczeem bij mensen. Muizen met de gespecialiseerde neuronen krabden normaal als reactie op jeuk. Dieren die deze neuronen misten, of waarbij de neuronen waren uitgeschakeld, vertoonden echter een dramatische vermindering van het kraaggedrag.
Huidige behandelingen werken redelijk goed voor chemische jeuk veroorzaakt door irriterende stoffen zoals muggenbeten of gifsumak. Ze zijn veel minder effectief tegen de aanhoudende jeuk die gepaard gaat met chronische huidontsteking. Volgens Duan kan het nieuw geïdentificeerde "mechanische jeuk"-pad een geheel nieuw doelwit bieden voor toekomstige therapieën.
"We hebben een nieuw pad nodig om aan te pakken als we chronische jeuk willen behandelen," zei Duan. "En ons onderzoek suggereert dat deze populatie neuronen in de toekomst een doelwit zou kunnen zijn. We hebben lopende projecten die hiernaar kijken."
Hoewel de onderzoekers niet direct kunnen testen op hetzelfde pad bij mensen, suggereren verschillende aanwijzingen dat mensen een soortgelijk systeem kunnen hebben. Mensen dragen bijvoorbeeld de genen die nodig zijn om deze gespecialiseerde aanraakgevoelige neuronen te produceren.
Het team identificeerde ook eiwitten bij muizen die jeuksignalen van de haren naar het ruggenmerg transporteren via deze neuronen. Wanneer menselijke neuronen die in laboratoriumculturen waren gekweekt, werden blootgesteld aan dezelfde eiwitten, reageerden ze op vergelijkbare manieren.
"Onze studie geeft aan dat mensen dit zelfde soort mechanisme kunnen hebben om mechanische jeuk over te brengen," zei Duan. "Het onthult ook dat het lichaam een toegewijd systeem heeft voor dit type gewaarwording."
Een van Duans favoriete klaslokaaldemonstraties helpt het fenomeen te illustreren. Rol een hoek van een tissue in een lange, fijne punt en strijk deze zachtjes over de kleine haartjes rond je lippen. Als je de fijne vellusharen licht aanraakt in plaats van de dikkere terminale haren, kun je plotseling jeuk voelen.
"Mensen en dieren ervaren dit soort jeuk, maar niemand kende de moleculaire en cellulaire mechanismen erachter," zei Duan.
De nieuwe bevindingen identificeren het sensorische pad dat deze gespecialiseerde haren verbindt met het zenuwstelsel. In combinatie met het eerdere onderzoek van het team geeft het werk een duidelijker beeld van hoe mechanische jeuksignalen door het lichaam reizen.
Wetenschappers beschreven de ongebruikelijke vellus-achtige haren die bij muizen worden gevonden voor het eerst meer dan 100 jaar geleden. Deze haren komen vooral veel voor achter de oren, onder de lippen en nabij de basis van de poten. Ondanks hun vroege ontdekking hebben ze relatief weinig aandacht gekregen van sensorische onderzoekers.
Omdat er geen gevestigde methoden waren om dit type jeuk bij muizen te bestuderen, moest Duans team zijn eigen experimentele aanpak ontwikkelen. "Een muis kan niet zeggen dat het jeukt," zei Duan. "Maar het zal krabben."
De onderzoekers stimuleerden voorzichtig de vellus-achtige haren van de dieren met een kleine lus van draad om mechanische jeuk op te wekken. Na het identificeren van de neuronen