Ученые выяснили, почему «персиковый пушок» внезапно вызывает зуд

Ученые обнаружили скрытый путь, по которому пушковые волосы вызывают зуд. Credit: Shutterstock

Исследователи из Мичиганского университета раскрыли ранее неизвестный биологический механизм, объясняющий, почему прикосновение к определенным волоскам вызывает зуд. Открытие, сделанное на мышиных моделях, может помочь в разработке более эффективных методов лечения хронического зуда.

Ученые идентифицировали новый тип волос у мышей, названный «веллусоподобными», и связанные с ними специализированные осязательные нейроны. Эти волосы напоминают тонкий, светлый пушок (vellus), покрывающий большую часть тела человека, известный как «персиковый пушок».

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

Скрытые нейроны и хронический зуд

Чтобы изучить роль этих нейронов, команда работала с мышами, страдающими хроническим воспалением кожи, сравнимым с экземой у людей. Мыши с такими нейронами чесались в ответ на зуд. Однако животные, лишенные этих нейронов или у которых они были отключены, демонстрировали значительное снижение расчесывания.

Современные методы лечения хорошо работают при химическом зуде (например, от укусов комаров или ядовитого плюща), но гораздо менее эффективны при хроническом воспалении кожи. По словам исследователей, вновь открытый «механический» путь зуда может стать новой мишенью для терапии.

«Нам нужен новый путь для лечения хронического зуда, — заявил Бо Дуань, доцент кафедры молекулярной, клеточной и биологии развития. — И наше исследование предполагает, что эта популяция нейронов может стать такой мишенью в будущем».

Хотя ученые не могут напрямую проверить наличие такого же пути у людей, несколько фактов указывают на его существование. Например, у человека есть гены, необходимые для создания этих нейронов. Кроме того, человеческие нейроны в лабораторных культурах реагировали на те же белки, что и мышиные.

«Наше исследование показывает, что у человека может быть такой же механизм передачи механического зуда, — добавил Дуань. — Оно также раскрывает, что в организме существует специализированная система для этого типа ощущений».

Почему «персиковый пушок» вызывает зуд

Одна из любимых демонстраций Дуаня на занятиях помогает проиллюстрировать это явление. Нужно скрутить уголок салфетки в тонкое острие и провести им по пушковым волоскам вокруг губ. Если слегка коснуться именно тонких волосков, а не более толстых, можно внезапно почувствовать зуд.

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

Новые данные идентифицируют сенсорный путь, соединяющий эти волоски с нервной системой. В сочетании с предыдущими работами команды это дает более полную картину того, как сигналы механического зуда передаются по телу.

Разгадка столетней тайны

Ученые впервые описали необычные веллусоподобные волосы у мышей более 100 лет назад. Они особенно распространены за ушами, под губами и у основания лап. Несмотря на раннее открытие, они привлекли мало внимания исследователей.

Поскольку устоявшихся методов изучения такого зуда у мышей не было, команде Дуаня пришлось разработать собственный подход. Исследователи аккуратно стимулировали волоски мышей с помощью небольшой петли из нити. После идентификации нейронов, ответственных за реакцию, они генетически модифицировали их так, чтобы те активировались синим светом. Простое воздействие синего света вызывало у мышей то же расчесывание, что и механическая стимуляция, что доказывает прямую связь этих нейронов с зудом.

Почему мы не чешемся постоянно

«Персиковый пушок» и подобные волосы особенно обильны вокруг рта и ушей. Дуань полагает, что эти волосы могли эволюционировать как система раннего предупреждения, сигнализирующая млекопитающим о контакте насекомых или паразитов с чувствительными участками тела.

Несмотря на то, что тело человека покрыто пушковыми волосами, мы не чешемся постоянно. Предыдущие работы лаборатории Дуаня предлагают объяснение: в спинном мозге есть «вентильные» цепи, которые обычно подавляют сигналы механического зуда, пропуская их только при определенных условиях.

Понимание работы этой скрытой сенсорной системы может в конечном итоге помочь исследователям разработать новые методы лечения хронического зуда, особенно для пациентов с воспалительными заболеваниями кожи, чьи симптомы трудно контролировать существующими лекарствами.