Просто осязание

В 1997 году Мартин Шмельц и его коллеги обнаружили первые признаки специфических для зуда сенсорных нервных волокон у людей с помощью микронейрографии – методики, при которой тонкий электрод пропускается через кожу в сенсорный нерв для регистрации электрической активности отдельных волокон. Они открыли популяцию медленных немиелинизированных С-волокон, реагировавших, когда гистамин (химическое вещество, вызывающее зуд, которое обычно вырабатывается в организме) наносился на крошечные участки кожи у добровольцев. Реакция началась как раз в тот момент, когда испытуемые сообщили об ощущении зуда. Интересно, что эти волокна не предназначались только для небольшого участка кожи, но распространялись, чтобы иннервировать область около 7 см в диаметре. Поскольку волокна не реагировали на механическую стимуляцию, считалось, что они специфичны для зуда и поддерживают теорию маркированных линий. Однако через несколько лет та же группа исследователей обнаружила, что, по крайней мере, некоторые из этих чувствительных к зуду C-волокон также могут быть электрически активированы болевым стимулом, что противоречит теории маркированных линий.

Отчасти трудность в интерпретации этих результатов заключается в том, что используемым стимулом к зуду был гистамин, так как этот гормон является лишь одним из множества различных триггеров зуда, которые действуют через различные химические пути. Действительно, большинство из нас имели опыт лечения зуда антигистаминным кремом и обнаружили, что он работает только в некоторых случаях. Из этих экспериментов мы не знаем, чувствительны ли нервные волокна также к боли. И поэтому доказательство существования специально маркированных для зуда нейронов остается неустановленным. Трудность доказательства заключается в невозможности проникнуть внутрь нерва и нацелиться на определенное волокно. С мышами удалось добиться гораздо большего прогресса в этой области, используя генетические, анатомические и электрические методы записи.

Чесотку могут вызывать различные виды стимуляции кожи. Во многих случаях у нас еще нет понимания молекулярных событий, лежащих в основе передачи зуда. Для большинства зудящих раздражителей путь оказывается косвенным. Например, когда кожа постоянно раздражается или локально реагирует на аллерген, запускается воспалительный каскад. Молекулы, выделяемые иммунными клетками, такие как гистамин из тучных клеток, могут связываться с рецепторами гистамина, расположенными на оголенных концах сенсорных нейронов в эпидермисе, и вызывать у них электрические импульсы. В другом примере природный белок BAM8-22 будет связываться с другим рецептором на проводящих зуд нервных окончаниях в коже.

Иногда происходит прямая активация рецептора зуда молекулой из окружающей среды. Например, противомалярийное лекарство хлорохин хорошо известно, как вызывающее кожный зуд. Хлорохин связывается непосредственно с другим рецептором в сенсорных нейронах. Ключевой момент: существует по крайней мере три различных молекулярных датчика, способные активировать нейроны, обнаруживающие зуд, и, хотя некоторые из них непосредственно активируются сигналами в окружающей среде, большинство реагирует на химический сигнал в организме, который служит посредником.

Если действительно существуют маркированные для зуда нейроны, то, во-первых, мы должны научиться блокировать ощущение зуда, оставляя другие сенсорные ощущения, такие как боль или температура, без изменений. Во-вторых, выборочная активация этих выделенных нейронов должна вызывать восприятие зуда, но не боль или другие ощущения прикосновения. В-третьих, анатомическое распределение нервных окончаний должно отражать известную локализацию ощущений зуда, чтобы они присутствовали в эпидермисе кожи и внешних слизистых оболочках, но не в мышцах, суставах, внутренних органах.

Один из подходов к идентификации маркированных нейронов заключается в том, чтобы попытаться определить молекулу нейротрансмиттера, используемую такими сенсорными нейронами для обнаружения зуда и связи со своими целями в спинном мозге, а затем использовать генетические манипуляции для удаления этой молекулы у мыши.

Сантош Мишра и Марк Хун из Национального института здравоохранения так и поступили, сделав обоснованное предположение, что передатчиком нейронов зуда может быть молекула под названием NPPB. Когда они проводили тесты на мыши-мутанте с отсутствующим NPPB, то обнаружили, что у нее был серьезный дефицит реакции при ощущении зуда, вызванном широким спектром раздражителей, включая как гистамин, так и хлорохин. Самое важное, что мыши с отсутствием NPPB имели нормальную реакцию на боль, температуру и легкое прикосновение.