Einen Juckreiz zu kratzen ist ein haariges Problem

Einen Juckreiz zu kratzen ist ein haariges Problem

Salk-Forscher klären auf, warum Bürstenbewegungen auf unserer haarigen Haut uns kratzen lassen

LA JOLLA – Ein Insekt landet auf Ihrem Arm und bewegt die winzigen Härchen auf Ihrer Haut gerade so weit, dass Sie sich am liebsten kratzen würden. Forscher des Salk Institute haben Hinweise auf einen speziellen Nervenweg entdeckt, der das juckende Gefühl, das durch eine so leichte Berührung ausgelöst wird, überträgt.

Überraschenderweise unterscheiden sich die spinalen Neuronen, die an dem durch eine leichte Berührung verursachten Kribbeln beteiligt sind, von denen, die Schmerzen oder einen „chemischen“ Juckreiz übertragen, der durch einen Mückenstich oder eine heilende Hautwunde hervorgerufen wird.

Erscheint am 30. Oktober 2015 in der Zeitschrift ForschungDie neuen Ergebnisse liefern Einblicke in mögliche Mechanismen von chronischem Juckreiz, der durch eine Vielzahl von Erkrankungen wie Ekzemen, diabetischer Neuropathie, Multipler Sklerose und bestimmten Krebsarten verursacht wird. Dies kann auch erklären, warum manche Menschen, die unter Juckreiz leiden, nicht auf häufig verwendete Antihistaminika ansprechen.

Ein Querschnitt durch das Rückenmark einer Maus zeigt die enge Beziehung zwischen hemmenden Interneuronen, die NPY exprimieren (rot), und berührungsempfindlichen Neuronen, die aus der behaarten Haut entstehen (grün).

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Bild: Mit freundlicher Genehmigung des Salk Institute for Biological Studies

„Dies ist die erste Studie, die das Vorhandensein einer speziellen Nervenbahn für diese besondere Empfindung im Rückenmark aufdeckt“, sagt Co-Hauptautor und Salk-Professor Martin Goulding. Eine Überaktivierung dieses Signalwegs, der höchstwahrscheinlich entwickelt wurde, um das Vorhandensein krankheitsübertragender Insekten auf der Haut zu erkennen, führt zu vermehrtem Kratzen, ähnlich wie bei Patienten, die chronischen Juckreiz entwickeln.

Das Rückenmark enthält eine Vielzahl von Neuronen, sogenannte Interneurone oder „Mittelsmänner“, die sensorische Informationen aus dem Körper, einschließlich der Haut, verarbeiten und weiterleiten. Das Team fand heraus, dass einige dieser „Zwischenhändler“ ein kleines Protein namens Neuropeptid Y, kurz NPY, exprimieren. Dieser Neurotransmitter ist im gesamten Gehirn vorhanden und hat mehrere Funktionen, aber bisher wusste niemand, was NPY-Neuronen im Rückenmark bewirken.

In der neuen Studie arbeitet Gouldings Team mit Forschern am Dana-Farber-Krebsinstitut, eliminierte selektiv die NPY-Neuronen im Rückenmark erwachsener Mäuse. Innerhalb einer Woche nach der Entfernung dieser hemmenden Interneurone aus dem Rückenmark zeigten die Mäuse übermäßiges Kratzen als Reaktion auf leichte Berührungen, ohne dass sich dies auf ihre Reaktion auf chemisch induzierten Juckreiz oder Schmerz auswirkte.

„Das war eines der überraschendsten Dinge, die wir gefunden haben“, sagt Co-Hauptautor Steeve Bourane, ein Salk-Forscher in Gouldings Labor. Die Gruppe beobachtete ähnliche Verhaltensweisen, als sie eine chemisch-genetische Strategie nutzten, um die NPY-exprimierenden Interneurone zum Schweigen zu bringen, wodurch sie daran gehindert wurden, mit den mutmaßlichen Neuronen zu kommunizieren, die diese Form des Juckreizes übertragen.

Martyn Goulding und Steeve Bourane

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Bild: Mit freundlicher Genehmigung des Salk Institute for Biological Studies

Die Tatsache, dass die Mäuse mit NPY-Mangel nicht empfindlicher auf stärkere Berührungen und schmerzhafte Reize oder sogar auf Chemikalien, die Juckreiz hervorrufen, reagierten als die Kontrolltiere, lässt darauf schließen, dass leichte Berührungen ihren eigenen Weg im Nervensystem nutzen, um Kratzen hervorzurufen.

Interessanterweise entdeckten die Forscher durch die Aufzeichnung der elektrischen Aktivität im Rückenmark von Mäusen, denen NPY-Interneuronen entzogen waren, dass die NPY-Neuronen offenbar selektiv leichte Berührungssignale hemmen oder steuern, die von behaarter Haut ausgehen, nicht jedoch von nicht behaarter (kahler) Haut. wie zum Beispiel die Haut auf Ihrer Handfläche. „Das bedeutet, dass es wahrscheinlich zwei verschiedene sensorische Schaltkreise in der Wirbelsäule gibt, einen für die unbehaarte Haut und einen für die haarige Haut“, sagt Bourane.

A Zelle Studie veröffentlicht von Gouldings Gruppe früher in diesem Jahr identifizierte einen weiteren Akteur im Licht-Berührungs-Schaltkreis: RORα-Neuronen. Die Wissenschaftler führen zusätzliche Studien durch, um die gesamte Kette von Neuronen zu kartieren, die als Reaktion auf leichte Berührung das Kratzen auslösen – etwas, das im Bereich des chronischen Juckreizes bisher übersehen wurde, sagt das Team.

„Vielleicht können wir in Zukunft die Aktivität dieser Neuronen gezielt manipulieren oder modifizieren, um Menschen mit chronischem Juckreiz zu helfen“, fügt Bourane hinzu.

Zu den weiteren Autoren der Studie gehören Co-Hauptautor Bo Duan und Co-Korrespondenzautor Qiufu Ma vom Dana-Farber Cancer Institute Harvard Medical School; Stephanie Koch, Antoine Dalet, Olivier Britz und Lidia Garcia-Campmany vom Salk Institute; Euiseok Kim und Anirvan Ghosh von der University of California, San Diego; und Longzhen Cheng vom Dana-Farber Cancer Institute und Fudan University.

Die Forschung wurde durch Zuschüsse des gefördert National Institutes of Health, die Caterina-Stiftung und die Gatsby gemeinnützige Stiftung.