Ученые выяснили, почему мы знаем, когда нужно перестать чесаться

Когда вы чешетесь, мозг получает сигнал о том, когда стоит остановиться. Это ощущение "достаточно почесано" не возникает случайно. Ученые выявили ключевые молекулярные и нейронные механизмы, которые обеспечивают эту встроенную систему торможения, что дает новое понимание того, как организм контролирует зуд и почему этот контроль нарушается при хронических заболеваниях.

В новом исследовании, проведенном в лаборатории Лувенского университета в Брюсселе, ученые выявили неожиданную роль ионного канала TRPV4 в механическом зуде. TRPV4 принадлежит к семейству ионных каналов, которые работают как молекулярные "ворота" в мембранах сенсорных нейронов, позволяя ионам перемещаться в ответ на физические или химические стимулы. Эти каналы помогают нервной системе воспринимать температуру, давление и растяжение тканей. Хотя давно предполагалось, что TRPV4 участвует в механическом ощущении, его роль в зуде, особенно при хроническом, до сих пор оставалась спорной.

Чтобы прояснить этот вопрос, команда создала генетическую модель мышей, в которой TRPV4 удалялся только из сенсорных нейронов. Такой подход позволил избежать ограничений предыдущих исследований, где канал удалялся из всех тканей, что затрудняло определение конкретного места его действия. С помощью сочетания генетических методов, кальциевой визуализации и поведенческих тестов исследователи показали, что TRPV4 присутствует в нейронах, традиционно связанных с осязанием – низкопороговых механорецепторах Aβ (Aβ-LTMR), а также в подгруппах сенсорных нейронов, участвующих в передаче сигналов зуда и боли, включая клетки, экспрессирующие TRPV1. Когда исследователи вызвали у мышей хронический зуд, аналогичный атопическому дерматиту, результаты были впечатляющими. Мыши без TRPV4 в сенсорных нейронах чесались реже, но каждая сессия чесания длилась значительно дольше, чем обычно.

Данные показывают, что TRPV4 не просто вызывает зуд. В механосенсорных нейронах этот канал участвует в запуске сигнала отрицательной обратной связи – нейронного сигнала, который сообщает спинному и головному мозгу, что почесывание уже достаточно. Без этого сигнала чувство облегчения ослабевает, и почесывание становится чрезмерным. Иными словами, TRPV4 является частью внутренней нервной цепи, которая помогает остановить процесс чесания. Результаты исследования также показывают, что роль TRPV4 в формировании зуда гораздо сложнее, чем считалось раньше. Если в клетках кожи канал способствует возникновению ощущений зуда, то в нейронах он, наоборот, помогает контролировать и ограничивать эти ощущения. Такая двойственная функция имеет большое значение для разработки новых лекарств против зуда.