Исследователи из Каролинского института в Швеции идентифицировали новый орган механической и температурной чувствительности в коже. Он реагирует на сильные стимулы, передавая болевые ощущения. Но самое удивительное в том, что он состоит из шванновских клеток, контактирующих с нервными волокнами, формируя единый нейроглиальный комплекс. Подробнее об исследовании можно узнать в свежем номере журнала Science.
Схематическое изображение нейроглиального органа в слоях кожи сбоку, сверху и в увеличении. Красным обозначены шванновские клетки, синим – нервные волокна. Credit: Abdo et al, Science 2019
Боль вносит в нашу жизнь не самые позитивные ощущения, однако, вряд ли кто-то будет оспаривать её важность для организма. Болевые стимулы дают четкое понимание, что вредное воздействие нужно прекратить, а от источника боли по возможности избавиться в самые короткие сроки.
Для воздействий разных модальностей в нашей коже имеется широкая гамма чувствительных рецепторов: к теплу и холоду, к механическому раздражению и давлению, а также для тех раздражителей, которые обладают большой силой – ноцицептивные (болевые) рецепторы. Считалось, что их формируют свободные нервные окончания, но как выяснили шведские исследователи, на границе эпидермиса и дермы (слои кожи) есть самостоятельный чувствительный орган, состоящий из специализированных глиальных шванновских клеток. Обычно в периферической нервной системе эти клетки образуют миелиновую оболочку нервных волокон, однако, как выяснилось, в коже существует подтип шванновских клеток с совершенно иными функциями.
Новооткрытый орган формируется из сети шванновских клеток, тесно объединенных с нервными окончаниями. Эти глиальные клетки обладают специфичностью и реагируют на температурные и механические раздражения чрезмерной силы. В ответ на них возникает болевой импульс, который шванновские клетки передают на немиелинизированные ноцицептивные нервные окончания. Все это становится пуском для рефлекторного поведения – например, отдергивания руки от горячего чайника.
Рекомбинация глии и других ноцицептивных клеток. Credit: Abdo et al, Science 2019
Другие нервные окончания также могут передавать болевую информацию, но без этого нейроглиального органа интенсивность сигнала гораздо ниже и менее чувствительна. Исследователи проверили этот факт, прицельно «отключая» обнаруженные шванновские клетки. Более того, оптогенетическая активация ноцицептивных шванновских клеток приводила к «болевому» поведению подопытных животных. В другом эксперименте такая же активация вызывала электрическую активность в пальмарном нерве в лапках мышей (в отношении ладоней человека пальмарной называют тыльную сторону ладони, в отношении лапок мышей действует та же аналогия: пальмарная сторона противоположна «рабочей» поверхности, на которую животное наступает).
«Наше исследование показывает, что чувствительность к боли осуществляют не только нервные волокна кожи, но и этот недавно открытый чувствительный к боли орган. Это меняет наше понимание клеточных механизмов физических ощущений и может иметь значение для лучшего понимания источников хронической боли», — говорит руководитель работы Патрик Эрнфорс (Patrik Ernfors), профессор кафедры медицинской биохимии и биофизики Каролинского института.
Текст: Анна Хоружая
Specialized cutaneous Schwann cells initiate pain sensation byAbdo H, Calvo-Enrique L, Martinez Lopez J, Song J, Zhang MD, Usoskin D, El Manira A, Adameyko I, Hjerling-Leffler J, Ernfors P. in Science. Published August 2019.
doi:10.1126/science.aax6452
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте, Яндекс-Дзен, Одноклассниках и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.
Фармацевтическая компания Teva Pharmaceuticals получила разрешение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) на внедрение в клинику препарата фреманезумаб (fremanezumab) на…
Почему человек не может заснуть? Виновными могут оказаться самые различные факторы, но если у него есть очаг хронической боли, то ответ становится очевидным. Между хронической…
Историю о 34-летнем мужчине, наевшемся самого острого перца чили в мире, после чего его «поразила» громоподобная головная боль, в журнале BMJ Case Reports опубликовали врачи…
Исследователи из Университета Калифорнии в Сан-Франциско (UCLA) создали новый эффективный подход при инсульте. Они предложили стимулировать нейроны, располагающиеся в крыловидно-небном узле – части тройничного нерва….
Группа ученых под руководством Майкла Костигана (Michael Costigan) в Бостонской детской больнице исследовала роль иммунных клеток в разрушении поврежденных нервов. Результаты опубликованы в журнале Cell. Естественные киллеры, проникшие…
Ученые из Шотландии опубликовали описание случая пациентки, которой после ортопедической операции на руке не требовались обезболивающие. Удалось выявить мутацию FAAH—OUT, которая могла снижать активацию соседнего гена…
В последние несколько лет транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS) стала очень привлекательной терапевтической опцией для того, чтобы попытаться улучшить какие-либо функции мозга. Многие исследования подтверждают…
Очень важное открытие совершили ученые из Бостона. Им удалось выделить нейроны, так называемые нейроны S1 соматосенсорной коры, которые «уходят вниз», к рогам спинного мозга, и…
Испытывая боль, едва ли можно комфортно спать. Но как некачественный сон влияет на ощущение боли? Мэттью Уокер (Matthew Walker)и Адам Краузе (Adam Krause)из Калифорнийского университета…
Оказывается, если человек получит травму, двигательные области мозга будут уменьшать передачу сигналов мышцам, сокращения которых приводят к боли, и усиливать сигнал к мышцам, противодействующей болезненному…
Исследователи из Университета Индианы в Блумингтоне, США, и Центра биотехнологии в Турку в Финляндии смогли идентифицировать новый белок, ингибиторы (вещества, подавляющие активность) которого помогут пациентам…