Toutes les démangeaisons ne sont pas identiques, selon le cerveau

Toutes les démangeaisons ne sont pas identiques, selon le cerveau

La découverte que des voies cérébrales distinctes sous-tendent les réponses aux démangeaisons et aux démangeaisons chroniques chez la souris ouvre la voie à de nouvelles cibles thérapeutiques

LA JOLLA—La démangeaison est un signal protecteur que les animaux utilisent pour empêcher les parasites d'introduire des agents pathogènes potentiellement dangereux dans le corps. Si un moustique atterrit sur le bras d'une personne, elle sent sa présence sur sa peau et gratte rapidement l'endroit pour l'enlever. Les démangeaisons dues à quelque chose comme un insecte rampant sont dites « mécaniques » et se distinguent des démangeaisons « chimiques » générées par un irritant comme la salive du moustique s'il venait à mordre le bras de la personne. Alors que les deux scénarios provoquent la même réponse (grattage), des recherches récentes menées par des scientifiques de l'Institut Salk ont ​​révélé que, chez la souris, une voie cérébrale dédiée entraîne la sensation mécanique et est distincte de la voie neuronale qui code la sensation chimique.

Leurs conclusions, publiées dans Neuron le 5 avril 2023, montrent qu'une petite population de neurones relaient les informations sur les démangeaisons mécaniques de la moelle épinière au cerveau et identifient les signaux neuropeptidiques qui régulent les deux types de démangeaisons.

"Cette étude fournit des informations fondamentales sur la façon dont ces deux formes de démangeaisons sont codées par le cerveau et ouvre de nouvelles voies d'interventions thérapeutiques pour les patients qui souffrent d'une gamme de démangeaisons chroniques, y compris la dermatite atopique et le psoriasis", déclare l'auteur co-correspondant Martyn Goulding, professeur et titulaire de la chaire Frederick W. et Joanna J. Mitchell.

La découverte s'appuie sur précédent travail dans le laboratoire de Goulding qui avait identifié les neurones de la moelle épinière qui contrôlent les démangeaisons mécaniques et non les démangeaisons chimiques. Les membres du laboratoire de Goulding ont fait équipe avec l'auteur co-correspondant Han chanté, professeur adjoint et titulaire de la chaire de développement du Pioneer Fund, qui avait déjà trouvé qu'une petite région du cerveau sert de centre d'alarme qui envoie des signaux de menace, à la fois externes et internes à l'intérieur du corps.

L'équipe de Han avait remarqué qu'un groupe spécifique de neurones était crucial pour coder les signaux de menace. Le laboratoire de Goulding a alors décidé de se concentrer sur ces neurones et de se demander s'ils jouent un rôle spécifique dans la transmission des signaux de démangeaison mécanique à ce centre d'alarme.

L'équipe a utilisé des approches génétiques combinées à des microscopes miniaturisés portables qui ont permis aux chercheurs de voir l'activité induite par les démangeaisons dans des neurones uniques de souris. Les scientifiques ont découvert qu'en supprimant une voie inhibitrice impliquée dans les démangeaisons, ils pouvaient activer une démangeaison mécanique. En observant l'activité et les changements ultérieurs se produisant dans le tronc cérébral, ils ont constaté que différentes cellules répondaient aux démangeaisons mécaniques ou chimiques. Cela a permis à l'équipe de classer les distinctions entre une voie de démangeaison chimique et une voie de démangeaison mécanique et d'identifier clairement les molécules importantes pour les réguler.

"Nous avons constaté que si vous sensibilisez une voie, vous pouvez stimuler un état de démangeaison pathologique, et vice versa", explique Han. "Cela indique que ces deux voies agissent ensemble pour provoquer des démangeaisons chroniques."

Ensuite, les scientifiques prévoient d'examiner où convergent ces voies dans le cerveau, puis d'explorer les parties du cerveau qui reçoivent des signaux qui déterminent la décision de gratter ou non une démangeaison. Ils veulent également mieux comprendre comment la moelle épinière et le tronc cérébral font la différence entre la douleur et les démangeaisons.

« La prévalence des démangeaisons chroniques augmente avec l'âge. Pour cette raison, nous aimerions également en savoir plus sur ce qui arrive aux circuits neuronaux qui transmettent les démangeaisons à mesure que nous vieillissons », explique Goulding. "Étant donné que les démangeaisons chroniques sont un problème insoluble, nos découvertes devraient aider à tirer parti du développement de nouvelles thérapies pour les traiter."

Parmi les autres auteurs figurent Xiangyu Ren, Shijia Liu, Amandine Virlogeux, Sukjae J. Kang, Jeremy Brusch et David Acton de Salk, Yuanyuan Liu des National Institutes of Health et Susan M. Dymecki de la Harvard Medical School. 

Le travail a été soutenu par les National Institutes of Health (NS111643 et 5ROIMH116203).

DOI: 10.1016 / j.neuron.2023.03.013