Исследователи из Мичиганского университета выявили ранее неизвестный биологический путь, объясняющий, как эти едва заметные волоски вызывают ощущение зуда. Результаты, полученные на мышиных моделях, раскрывают специализированную сенсорную систему, которая в будущем может помочь ученым разработать более эффективные методы лечения хронических зудящих расстройств.

«Зуд — один из основных симптомов большинства хронических воспалительных заболеваний кожи», — сказал Бо Дуань, доцент кафедры молекулярной, клеточной и биологии развития. «То, что мы обнаружили, — это путь, который, как мы полагаем, играет очень важную роль как в остром, так и в хроническом зуде».

Исследователи выявили ранее неизвестный тип волос у мышей, названный пушковидными волосками, а также специализированную группу чувствительных к прикосновению нервных клеток, связанных с ними. Эти волоски напоминают тонкие, короткие, светлые пушковые волосы, покрывающие большую часть человеческого тела, известные как персиковый пушок.

Исследование, частично поддержанное Национальными институтами здравоохранения, было опубликовано в журнале Neuron.

Чтобы изучить роль этих нейронов, команда исследовала мышей с хроническим воспалением кожи — состоянием, сравнимым с экземой у людей. Мыши со специализированными нейронами нормально чесались в ответ на зуд. Однако животные, лишенные этих нейронов или у которых нейроны были отключены, демонстрировали резкое снижение чесательного поведения.

Современные методы лечения достаточно хорошо работают при химическом зуде, вызванном раздражителями, такими как укусы комаров или ядовитый плющ. Они гораздо менее эффективны против постоянного зуда, связанного с хроническим воспалением кожи. По словам Дуаня, недавно выявленный путь «механического зуда» может стать совершенно новой мишенью для будущей терапии.

«Нам нужен новый путь, на который можно воздействовать, если мы хотим лечить хронический зуд», — сказал Дуань. «И наше исследование предполагает, что эта популяция нейронов может стать мишенью в будущем. У нас есть текущие проекты, изучающие это».

Хотя исследователи не могут напрямую проверить наличие того же пути у людей, несколько линий доказательств указывают на то, что у человека может быть аналогичная система. Например, у людей есть гены, необходимые для производства этих специализированных чувствительных к прикосновению нейронов.

Команда также выявила у мышей белки, которые передают сигналы зуда от волосков к спинному мозгу через эти нейроны. Когда человеческие нейроны, выращенные в лабораторных культурах, подвергались воздействию тех же белков, они реагировали сходным образом.

«Наше исследование показывает, что у людей может быть такой же механизм передачи механического зуда», — сказал Дуань. «Оно также показывает, что организм имеет специализированную систему для этого типа ощущений».

Одна из любимых демонстраций Дуаня в классе помогает проиллюстрировать это явление. Скрутите один уголок салфетки в длинный тонкий кончик и осторожно проведите им по крошечным волоскам вокруг губ. Если вы слегка коснетесь тонких пушковых волосков, а не более толстых терминальных волос, вы можете внезапно почувствовать зуд.

«Люди и животные испытывают такой зуд, но никто не знал молекулярных и клеточных механизмов, стоящих за ним», — сказал Дуань.

Новые результаты выявляют сенсорный путь, соединяющий эти специализированные волоски с нервной системой. В сочетании с более ранними исследованиями команды работа дает более четкую картину того, как сигналы механического зуда передаются по телу.

Ученые впервые описали необычные пушковидные волоски, обнаруженные у мышей, более 100 лет назад. Эти волоски особенно распространены за ушами, под губами и у основания лап. Несмотря на их раннее открытие, они получили относительно мало внимания со стороны исследователей сенсорных систем.

Поскольку не было установленных методов изучения этого типа зуда у мышей, команде Дуаня пришлось разработать собственный экспериментальный подход. «Мышь не может сказать, что у нее чешется», — сказал Дуань. «Но она будет чесаться».

Исследователи осторожно стимулировали пушковидные волоски животных с помощью маленькой петли из нити, чтобы вызвать механический зуд. После идентификации нейронов, реагирующих на стимуляцию, они смогли проследить путь от волосков до спинного мозга.