私たちの多くは、ひどい日焼けの痛みとそれに続くかゆみを伴う皮膚の剥がれを経験しました。何十年もの間、科学者たちは痛みとかゆみは同じものであり、異なる強さでしか表現されなかったと疑っていました。かゆみは単なる軽い痛みであり、痛みは強いかゆみでした。
科学者たちは、これらの感覚が細胞レベルでどのように発生するかをよりよく理解しようとしています。 National Institutes of Healthが資金提供した最近の研究では、痛みやかゆみは、多くの種類の神経伝達物質、神経信号を脳に伝達する化学物質、受容体、これらの信号を受け取る細胞表面タンパク質などの複雑なプロセスから生じることが示されています。この一連の研究の主要な目標は、鎮静薬を使用しても持続することが多い慢性の痛みやかゆみの状態に取り組むためのより良い方法を見つけることです。
痛みとかゆみの定義
痛みとかゆみはどちらも痛覚の形であり、環境からの刺激による危険の感知です。基本的なレベルでは、痛みは怪我があったか、切迫していることを体に伝えます。痛覚は、私たちが炎に近づきすぎると、焼けるような感覚を感じる理由です。掻痒として臨床的に知られているかゆみは、刺激物または潜在的な毒素があることを示しています。
どちらの場合も、皮膚は信号伝達に不可欠です。ケラチノサイトと呼ばれる細胞は、表皮の底、皮膚の表層に存在し、感覚信号を近くの神経終末に送ります。皮膚が町を囲む石の壁である場合、ケラチノサイトは監視員であり、侵入者への接近について町民に警告します。神経終末は、複数の神経細胞の回路を介して信号を脳に送信します。
しかし、痛みは皮膚に限定されません。同じ痛みの受容体が体内の神経終末にも存在し、激しい筋肉や胃のけいれんの感覚を生み出します。かゆみ受容体はそうではありません。それらは、私たちの鼻孔や喉の中など、粘膜と同じくらい体の内部まで行きます。これが、私たちの内臓がかゆく見えることのない理由です。もしそうなら、彼らがスクラッチするのがどれほど難しいか想像してみてください！
痛みとかゆみは、さまざまな方法で発生します。たとえば、かゆみはヒスタミンと呼ばれる化学物質によって引き起こされます。ヒスタミンは、蚊に刺されたときやじんましんを使って感じるアレルギー反応の重要な部分です。ヒスタミンを介したかゆみは、抗ヒスタミン薬で緩和できます。しかし、慢性のかゆみの大部分はヒスタミンを含まないため、薬を服用することが困難です。実際、そのようなヒスタミン非依存性のかゆみは、モルヒネなどの鎮痛薬の一般的な副作用です。
科学者たちは、この痛みとかゆみの関係を、2つが関連しているもう1つの手掛かりとして捉えましたが、かゆみが単に鈍い痛みなのか、それともはっきりとした感覚なのかはわかりませんでした。彼らは神経細胞の答えを探し始めました。
痛みとかゆみを見つける
1つの答えは、ジョンズホプキンス大学の科学者からのものです。研究者らは、ケラチノサイトから信号を受け取る神経細胞上の受容体の2つのファミリーを発見しました：TRP受容体は痛みとかゆみを仲介し、Mrgpr受容体はヒスタミン非依存性かゆみを仲介します。
科学者は、人間と同様の神経系を持つマウスの異なるタイプの受容体をオフにすることによってこれらの発見をしました。副作用としてかゆみを引き起こす可能性のある抗マラリア薬であるクロロキンと、辛い唐辛子に含まれる「熱い」化合物であるカプサイシンにマウスをさらすことで、マウスが感じたことを知ることができます。
「ネズミがかゆみを感じたら、後ろ足で耳の後ろを引っ掻くでしょう」と研究を率いたXinzhong Dongは言います。 「痛みを感じると、頬を前脚でこすります。」
クロロキンに特異的なMrgpr「かゆみ」受容体を欠くマウスは、かゆみではなく痛みを感じる可能性があります。カプサイシンに反応するTRP「痛み」受容体を持たなかったマウスは、実際にはカプサイシンがかゆみを伴うのではなく、かゆみを示しました。
ドンは、これらの発見がTRP受容体のみを含むニューロンが痛みの感覚を処理することを示していると説明しています。一方、TRP受容体とMrgpr受容体の両方を含むニューロンは、かゆみ信号を送信します。
結果はまた、痛みの回路がかゆみ回路を阻害する可能性があることを示唆しているので、一度に1つの信号のみが送信されます-痛みとかゆみがめったに起こらない理由を説明しています。
今日、研究者たちは、痛みやかゆみの受容体を直接遮断し、より少ない副作用でより的を絞った緩和をもたらす薬物化合物を追求しています。
この記事で報告されている研究は、助成金R01GM087369、R01NS054791、P01NS047399、R01NS014624およびR01NS070814の下で国立衛生研究所から資金提供を受けました。
このInside Life Scienceの記事は、LiveScienceと協力して提供されました。 国立総合医療研究所、 の一部 国立衛生研究所.
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