پروتئین "خارش مکانیکی" کشف شد!

این پیشرفت بر روی چیزی که به عنوان "خارش مکانیکی"(mechanical itching) شناخته می‌شود، متمرکز است و تیم تحقیقاتی در پشت کشف آن نشان می‌دهد که چگونه یک پروتئین را می‌توان برای کاهش احساس خارش در مدل‌های موش مبتلا به این بیماری مسدود کرد.

بسیاری از خارش‌هایی که ما به عنوان انسان تجربه می‌کنیم، به دلیل فعال شدن "سامانه هیستامین" است. این سامانه، هیستامین را به عنوان بخشی از واکنش بدن به مواردی مانند نیش پشه، گرده‌ی گل یا برخی داروها آزاد می‌کند و نوعی خارش و قرمزی ایجاد می‌کند که اغلب در نتیجه‌ی آن محرک‌ها مشاهده می‌کنیم.

هیستامین(Histamine) یک آمین زیستی است که در واکنش‌های ایمنی موضعی، تنظیم عملکرد فیزیولوژیک روده و به عنوان یک انتقال دهنده عصبی در سیستم عصبی مؤثر است.

فرآیند آزاد شدن هیستامین به عنوان بخشی از پاسخ ایمنی فرد به پاتوژن‌های خارجی است که توسط "بازوفیل‌"ها تولید شده و توسط سلول‌های "ماست سل"(mast cell) موجود در بافت همبند اطراف محل التهاب آزاد می‌شود. "ماست سل" یک سلول مهاجر از بافت همبند است که شامل ریزدانه(گرانول)های غنی از هیستامین و هپارین است که رنگ تیره دارند.

هیستامین‌ها با افزایش نفوذپذیری مویرگ‌های خونی به گویچه‌های سفید خون و پروتئین‌های دیگر، ضمن افزایش فشار خون به آنها اجازه می‌دهند برای دفاع در برابر مهاجمان خارجی در بافت آسیب دیده عملکرد مناسبی نشان دهند.

در حالی که این شکل از "خارش شیمیایی" به مدت طولانی مورد مطالعه قرار گرفته است، اخیراً دانشمندان تمرکز خود را روی پدیده‌ای جداگانه به نام "خارش مکانیکی" معطوف کرده‌اند.

"خارش مکانیکی" از طریق اعمال محرک‌های سبک ایجاد می‌شود، مانند خزیدن حشره روی پوست یا کشیدن یک پتوی پشمی روی زانوهای برهنه. در شرایطی مانند اگزما، تحریک مکانیکی از طریق خاراندن می‌تواند التهاب و در نتیجه خارش را تشدید کند و یک دور باطل از تحریک ایجاد کند.

اکنون دانشمندان شروع به بررسی مداخلات احتمالی در این فضا کرده‌اند، مانند مطالعه‌ای در سال ۲۰۱۹ که یک مسیر عصبی مسئول تنظیم خارش مکانیکی را شناسایی کرد.

اما جدیدترین مطالعه روی "خارش مکانیکی" که توسط دانشمندان موسسه تحقیقاتی "اسکریپس"(Scripps) انجام شده است، پروتئینی را در اعصاب حسی شناسایی کرده است که به عنوان نوعی "حسگر" برای خارش مکانیکی عمل می‌کند. این اولین کشف پروتئینی مربوط به خارش مکانیکی است و از کارهای قبلی در مورد پروتئین کانال یونی "PIEZO1" در غشای بیرونی سلول‌ها نشات می‌گیرد که در پاسخ به اعوجاج مکانیکی باز می‌شود.

مطالعات نشان می‌دهد که "PIEZO1" در سطوح پایینی در زیرمجموعه‌های خاصی از نورون‌های حسی بیان می‌شود و تیم تحقیقاتی "اسکریپس" اطلاعات مهم جدیدی را برای این فرضیه فراهم کرده است.

این تیم از طریق آزمایشات روی موش‌ها نشان داد که "PIEZO1" به عنوان یک پروتئین کانال یونی حساس به فشار در دو نوع نورون حسی عمل می‌کند که قبلاً شناخته شده بود که در خارش شیمیایی نقش دارند.

مشخص شد موش‌های دارای اَشکالِ بیش‌فعالِ "PIEZO1" نسبت به احساس خارش مکانیکی بسیار حساس‌تر هستند، در حالی که موش‌هایی که فاقد این پروتئین بودند، در واکنش به محرک‌ها، واکنش بسیار کمتری از خود نشان دادند. سپس دانشمندان توانستند نشان دهند که استفاده از ترکیبی برای جلوگیری از "PIEZO1" باعث کاهش رفتارهای خاراندن در مدل‌های موش مبتلا به اگزما می‌شود.

"رز هیل" نویسنده ارشد این مطالعه گفت: ما تاثیر چشمگیری بر روی میزان خارش با این ترکیب دیدیم و اگرچه به اندازه کافی در برابر "PIEZO1" خاص نبود تا به یک دارو تبدیل شود، امیدواریم در نهایت یک ترکیب بسیار خاص از "PIEZO1" برای درمان شرایط خارش مکانیکی ایجاد کنیم.

به نظر می‌رسد تا جایی که به "PIEZO1" مربوط می‌شود، بین خارش شیمیایی و مکانیکی همپوشانی وجود دارد. دانشمندان گزارش دادند که هنگام بالا و پایین بردن فعالیت "PIEZO1"، البته در مقیاس کوچکتر، کاهش و افزایش خارش ناشی از محرک‌های خارش شیمیایی را نیز مشاهده کرده‌اند. با این حال، این نشان می‌دهد که سیگنال‌های خارش مکانیکی و شیمیایی دارای برخی از مسیرهای عصبی مشابه هستند.

برای تبدیل یافته‌های این مطالعه به یک درمان بالینی برای شرایطی مانند اگزما، به تحقیقات بیشتری نیاز است، اما این یافته‌ها درک محققان را از خارش، عمیق‌تر می‌کند.

دانشمندان اکنون به عنوان بخشی از مراحل بعدی در حال بررسی رابطه بالقوه بین تغییرات ژن "PIEZO1" و حساسیت به خارش در انسان هستند.

"آردم پاتاپوتیان" از نویسندگان ارشد این مطالعه می‌گوید: این یافته‌ها به ما کمک می‌کند پیچیدگی احساس خارش را حل کنیم و نشان می‌دهد که مهارکننده‌های "PIEZO1" می‌توانند از نظر بالینی بسیار مفید باشند.

این تحقیق در مجله "نیچر"(Nature) منتشر شده است.