Механорецептор PIEZO1 — один з білків, за вивчення яких була вручена Нобелівська премія 2021 року – виявився головним винуватцем свербіння, що виникає у відповідь на подразнення шкіри.
Команда минулорічного нобеліата з фізіології та медицини продовжує вивчати рецепторні білки. У новій роботі Ардем Патапунян (Ardem Patapoutian) і його колеги показали, що деякі чутливі нейрони здатні сприймати механічне роздратування шкіри, створюючи відчуття свербіння. Реакцію запускає білок PIEZO1-механорецептор, що сприймає слабкий тиск. Про це вчені пишуть у статті, опублікованій в журналі Nature.
Сверблячка може викликатися і хімічними, і механічними подразниками — соком отруйного плюща, що потрапив на шкіру, або комахою, що повзає по ній, чи «колючими» волокнами вовняного одягу. Це відчуття дозволяє позбавлятися від комах та інших впливів, що ушкоджують шкіру. Однак від надмірного свербіння сильно страждають деякі алергіки, а якщо справа доходить до екземи, то нестерпне бажання здатне змушувати розчісувати болячку до крові.
Вважається, що за виникнення цього відчуття відповідальні різні білкові молекули, що працюють в різних клітинах тіла. Деякі з них, що відповідають на хімічне подразнення гістаміном, визначили деякий час назад. А тепер команда Ардема Патапутяна з інституту Скріппса показала, що на механічне подразнення реагує механорецептор PIEZO1.
За вивчення PIEZO1, близького до нього PIEZO2 та інших рецепторів Патапутян отримав Нобелівську премію з фізіології та медицини 2021 року. Однак роль цього білка у виникненні свербежу виявилася досить несподіваною.
Ці білки експресуються в безлічі різних клітин організму і розміщуються на їх мембранах. Вони “відчувають” деформацію мембрани і запускають каскади сигнальних реакцій, завдяки яким ми сприймаємо слабкі дотики до шкіри, відчуваємо положення суглобів або наповненість сечового міхура. Разом з тим в нервових рецепторних клітинах PIEZO1 не виробляється, за винятком деяких не дуже численних груп.
- Медики знайшли спосіб зупинити вікове погіршення зору
- Учений-фізик запропонував шукати витоки людської свідомості в іншому вимірі
У новій роботі Патапутян і його колеги показали, що білок виробляється і працює в нейронах, пов’язаних з виникненням свербіння. Лабораторні миші, у яких активність PIEZO1 була підвищена, ставали дуже чутливі до подразнення шкіри. І навпаки, тварини з пригніченим білком PIEZO1 реагували на роздратування набагато слабкіше.
Цікаво, що зміна активності PIEZO1 злегка змінювало і дратівливість у відповідь на речовини-іррітанти. Це може бути пов’язано з тим, що білок бере участь і в «механічному», і в «хімічному» шляхах виникнення свербежу. Підтвердити це ще належить. Крім того, вчені збираються з’ясувати, як невеликі відмінності в активності PIEZO1 у різних популяціях людей впливають на їх чутливість до свербіння. Зокрема, у жителів Африки, стійких до зараження малярійним плазмодієм, рівень PIEZO1 злегка підвищений. Можливо, ці прояви якось пов’язані.
Але головне, мабуть, в тому, що нова робота може привести до створення засобів, що послаблюють важкий свербіж у деяких хворих. Вчені вже продемонстрували здатність деяких речовин знижувати функцію PIEZO1, проте в майбутньому, можливо, з’являться більш специфічні засоби, що блокують білок і роздратування, яке він викликає.