Forskare vid University of Michigan har identifierat en tidigare okänd biologisk väg som förklarar hur de knappt synliga håren utlöser klåda. Upptäckterna, gjorda i musmodeller, avslöjar ett dedikerat sensoriskt system som så småningom kan hjälpa forskare att utveckla bättre behandlingar för kroniska klådsjukdomar.
"Klåda är ett av de främsta symtomen hos de flesta patienter med kronisk hudinflammation," sade Bo Duan, docent vid institutionen för molekylär, cell- och utvecklingsbiologi. "Vad vi har upptäckt är en väg som vi tror spelar en mycket viktig roll för både akut och kronisk klåda."
Forskarna identifierade en tidigare okänd typ av hår hos möss som kallas vellus-liknande hår, tillsammans med en specialiserad grupp av beröringskänsliga nervceller kopplade till dem. Dessa hår påminner om de fina, korta, ljusa vellushåren som täcker stora delar av människokroppen, allmänt kända som persikofjun.
Studien, som delvis fick stöd från National Institutes of Health, publicerades i tidskriften Neuron.
För att undersöka dessa nervcellers roll studerade teamet möss med kronisk hudinflammation, ett tillstånd som liknar eksem hos människor. Möss med de specialiserade nervcellerna kliade sig normalt som svar på klåda. Däremot visade djur som saknade dessa nervceller, eller där nervcellerna hade stängts av, en dramatisk minskning av kliandet.
Nuvarande behandlingar fungerar ganska bra mot kemisk klåda orsakad av irriterande ämnen som myggbett eller giftmurgröna. De är långt mindre effektiva mot den ihållande klåda som är förknippad med kronisk hudinflammation. Enligt Duan kan den nyupptäckta "mekaniska klådvägen" utgöra ett helt nytt mål för framtida terapier.
"Vi behöver en ny väg att rikta in oss på om vi vill behandla kronisk klåda," sade Duan. "Och vår forskning tyder på att denna population av nervceller kan vara ett mål i framtiden. Vi har pågående projekt som tittar på detta."
Även om forskarna inte direkt kan testa samma väg hos människor, tyder flera bevislinjer på att människor kan ha ett liknande system. Till exempel bär människor på de gener som behövs för att producera dessa specialiserade beröringskänsliga nervceller.
Teamet identifierade också proteiner hos möss som bär klådsignaler från håren till ryggmärgen genom dessa nervceller. När mänskliga nervceller odlade i laboratoriekulturer exponerades för samma proteiner, svarade de på liknande sätt.
"Vår studie indikerar att människor kan ha samma typ av mekanism för att överföra mekanisk klåda," sade Duan. "Den avslöjar också att kroppen har ett dedikerat system för denna typ av känsla."
En av Duans favoritklassrumsdemonstrationer hjälper till att illustrera fenomenet. Rulla ett hörn av en vävnad till en lång, fin spets och borsta den försiktigt över de små håren runt dina läppar. Om du lätt rör vid de fina vellushåren istället för de tjockare terminalhåren, kan du plötsligt känna en klåda.
"Människor och djur upplever denna typ av klåda, men ingen kände till de molekylära och cellulära mekanismerna bakom den," sade Duan.
De nya rönen identifierar den sensoriska vägen som förbinder dessa specialiserade hår med nervsystemet. I kombination med teamets tidigare forskning ger arbetet en tydligare bild av hur mekaniska klådsignaler färdas genom kroppen.
Forskare beskrev först de ovanliga vellus-liknande håren som finns på möss för mer än 100 år sedan. Dessa hår är särskilt vanliga bakom öronen, under läpparna och nära tassarnas bas. Trots deras tidiga upptäckt har de fått relativt lite uppmärksamhet från sensoriska forskare.
Eftersom det inte fanns några etablerade metoder för att studera denna typ av klåda hos möss, var Duans team tvunget att utveckla sin egen experimentella metod. "En mus kan inte säga att den kliar," sade Duan. "Men den kommer att klia sig."
Forskarna stimulerade försiktigt djurens vellus-liknande hår med en liten ögla av tråd för att framkalla mekanisk klåda. Efter att ha identifierat nervcellerna som svarade, kunde de kartlägga vägen.