Τι δείχνει νέα έρευνα του πανεπιστημίου του Χάρβαρντ

Επιστήμονες της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ ανακάλυψαν ότι ένα κοινό βακτήριο του δέρματος – το Staphylococcus aureus – μπορεί να προκαλέσει φαγούρα δρώντας απευθείας στα νευρικά κύτταρα.

Τα ευρήματα, βασισμένα σε έρευνα σε ποντίκια και ανθρώπινα κύτταρα, παρουσιάστηκαν στις 22 Νοεμβρίου στο Cell. Η έρευνα προσθέτει ένα σημαντικό κομμάτι στο μακροχρόνιο παζλ της φαγούρας και εξηγεί γιατί κοινές δερματικές παθήσεις όπως το έκζεμα και η ατοπική δερματίτιδα συχνά συνοδεύονται από επίμονη φαγούρα.

Σε τέτοιες συνθήκες, η ισορροπία των μικροοργανισμών που διατηρούν το δέρμα υγιές συχνά απορρίπτεται, επιτρέποντας στο Staphylococcus aureus να ανθίσει, λένε οι ερευνητές. Μέχρι τώρα, η φαγούρα που εμφανίζεται με το έκζεμα και την ατοπική δερματίτιδα πιστευόταν ότι προέρχεται από τη συνοδό φλεγμονή του δέρματος. Όμως τα νέα ευρήματα δείχνουν ότι το Staphylococcus aureus προκαλεί μόνο του φαγούρα υποκινώντας μια μοριακή αλυσιδωτή αντίδραση που κορυφώνεται στην επιθυμία για ξύσιμο.

«Έχουμε εντοπίσει έναν εντελώς νέο μηχανισμό πίσω από τη φαγούρα — το βακτήριο Staphylococcus aureus, το οποίο βρίσκεται σχεδόν σε κάθε ασθενή με χρόνια πάθηση της ατοπικής δερματίτιδας. Δείχνουμε ότι η φαγούρα μπορεί να προκληθεί από το ίδιο το μικρόβιο», δήλωσε ο επιμελητής της έρευνας Isaac Chiu , αναπληρωτής καθηγητής ανοσολογίας στο Ινστιτούτο Blavatnik στο HMS.

Τα πειράματα της μελέτης έδειξαν ότι το βακτήριο Staphylococcus aureus απελευθερώνει μια χημική ουσία που ενεργοποιεί μια πρωτεΐνη στις νευρικές ίνες, οι οποίες μεταδίδουν σήματα από το δέρμα στον εγκέφαλο. Η θεραπεία σε ζώα με ένα εγκεκριμένο από τον FDA φάρμακο κατά της πήξης εμπόδισε με επιτυχία την ενεργοποίηση της πρωτεΐνης ώστε να διακόψει αυτό το βασικό βήμα στον κύκλο φαγούρας-γρατζουνιάς. Η θεραπεία ανακούφισε τα συμπτώματα και ελαχιστοποίησε τη βλάβη του δέρματος.

Τα ευρήματα μπορούν να αποτελέσουν βασικό βήμα για τα φάρμακα και τις τοπικές κρέμες στη θεραπεία της επίμονης φαγούρας που εμφανίζεται με διάφορες παθήσεις που συνδέονται με μια ανισορροπία στο μικροβίωμα του δέρματος, όπως η ατοπική δερματίτιδα, ο οζώδης κνησμός και η ψωρίαση.

Το επαναλαμβανόμενο ξύσιμο που είναι χαρακτηριστικό αυτών των καταστάσεων μπορεί να προκαλέσει βλάβη στο δέρμα και να ενισχύσει τη φλεγμονή.

«Ο κνησμός μπορεί να είναι αρκετά εξουθενωτικός σε ασθενείς που υποφέρουν από χρόνιες δερματικές παθήσεις» δήλωσε ο συντάκτης της μελέτης Liwen Deng, και συνεργάτης στο εργαστήριο Chiu.

Οι ερευνητές εξέθεσαν το δέρμα ποντικών στο βακτήριο. Τα ζώα ανέπτυξαν έντονη φαγούρα για αρκετές ημέρες και το επαναλαμβανόμενο ξύσιμο προκάλεσε επιδείνωση της βλάβης του δέρματος που εξαπλώθηκε πέρα από το αρχικό σημείο έκθεσης.

Επιπλέον, τα ποντίκια που εκτέθηκαν στο S. aureus έγιναν υπερευαίσθητα σε αβλαβή ερεθίσματα που τυπικά δεν θα προκαλούσαν φαγούρα. Τα εκτεθειμένα ποντίκια είχαν περισσότερες πιθανότητες από τα ποντίκια που δεν είχαν εκτεθεί να αναπτύξουν ανώμαλο κνησμό ως απόκριση σε ένα ελαφρύ άγγιγμα.

Αυτή η υπερκινητική απόκριση, μια κατάσταση που ονομάζεται αλλόκνηση, είναι συχνή σε ασθενείς με χρόνιες παθήσεις του δέρματος που χαρακτηρίζονται από επίμονο κνησμό. Αλλά μπορεί επίσης να συμβεί σε άτομα χωρίς υποκείμενες παθήσεις, όπως για παράδειγμα η αίσθηση της φαγούρας από ένα μάλλινο πουλόβερ.

Για να προσδιορίσουν πώς το βακτήριο πυροδότησε φαγούρα, οι ερευνητές δοκίμασαν πολλαπλές τροποποιημένες εκδόσεις του μικροβίου S. aureus που είχαν σχεδιαστεί ώστε να μην έχουν συγκεκριμένα κομμάτια της μοριακής σύνθεσης του μικροβίου. Η ομάδα εστίασε σε 10 ένζυμα που είναι γνωστό ότι απελευθερώνονται από αυτό το μικρόβιο κατά την επαφή με το δέρμα. Ο ένας μετά τον άλλο, οι ερευνητές εξάλειψαν εννέα “ύποπτους”, δείχνοντας ότι ένα βακτηριακό ένζυμο που ονομάζεται πρωτεάση V8 ήταν από μόνο του υπεύθυνο για την έναρξη της φαγούρας στα ποντίκια. Τα δείγματα ανθρώπινου δέρματος από ασθενείς με ατοπική δερματίτιδα είχαν επίσης περισσότερο S. aureus και υψηλότερα επίπεδα V8 από τα δείγματα υγιούς δέρματος.

Οι αναλύσεις έδειξαν ότι το V8 προκαλεί φαγούρα ενεργοποιώντας μια πρωτεΐνη που ονομάζεται PAR1, η οποία βρίσκεται στους νευρώνες του δέρματος που προέρχονται από το νωτιαίο μυελό και μεταφέρουν διάφορα σήματα όπως οι αφή, θερμότητα, πόνος, φαγούρα, από το δέρμα στον εγκέφαλο. Κανονικά, το PAR1 είναι αδρανές, αλλά κατά την επαφή με ορισμένα ένζυμα, συμπεριλαμβανομένου του V8, ενεργοποιείται.

Η έρευνα έδειξε ότι το V8 κόβει το ένα άκρο της πρωτεΐνης PAR1 και την αφυπνίζει. Πειράματα σε ποντίκια έδειξαν ότι μόλις ενεργοποιηθεί, το PAR1 εκκινεί ένα σήμα που ο εγκέφαλος τελικά αντιλαμβάνεται ως φαγούρα. Το ίδιο συνέβη και με τους ανθρώπινους νευρώνες.

«Όταν ξεκινήσαμε τη μελέτη, δεν ήταν σαφές εάν η φαγούρα ήταν αποτέλεσμα φλεγμονής ή όχι, Δείχνουμε ότι αυτά τα πράγματα μπορούν να αποσυνδεθούν, ότι δεν χρειάζεται απαραίτητα να έχετε φλεγμονή για να προκαλέσει φαγούρα το μικρόβιο, αλλά ότι η φαγούρα επιδεινώνει τη φλεγμονή στο δέρμα» είπαν οι επιστήμονες.

Επειδή η PAR1 – η πρωτεΐνη που ενεργοποιείται από το S. aureus – εμπλέκεται στην πήξη του αίματος, οι ερευνητές ήθελαν να δουν εάν ένα ήδη εγκεκριμένο αντιπηκτικό φάρμακο που μπλοκάρει το PAR1 θα σταματούσε τον κνησμό. Και το έκανε.

Τα ποντίκια με φαγούρα των οποίων το δέρμα εκτέθηκε στο S. aureus παρουσίασαν ταχεία βελτίωση όταν έλαβαν θεραπεία με το φάρμακο. Η επιθυμία τους να ξυθούν μειώθηκε δραματικά, όπως και η βλάβη στο δέρμα που προκλήθηκε από το ξύσιμο.

Επιπλέον, αφού έλαβαν θεραπεία με αναστολείς PAR1, τα ποντίκια δεν παρουσίασαν πλέον μη φυσιολογική φαγούρα ως απόκριση σε αβλαβή ερεθίσματα.

Ο αναστολέας PAR1 χρησιμοποιείται ήδη σε ανθρώπους για την πρόληψη θρομβώσεων στο αίμα και θα μπορούσε να επαναχρησιμοποιηθεί ως φάρμακο κατά του κνησμού. Για παράδειγμα, σημείωσαν οι ερευνητές, το δραστικό συστατικό του φαρμάκου θα μπορούσε να γίνει η βάση για τοπικές κρέμες κατά της φαγούρας.

Ένα άμεσο ερώτημα που σκοπεύουν να διερευνήσουν οι ερευνητές σε μελλοντική εργασία είναι εάν άλλα μικρόβια εκτός από το S. aureus μπορούν να προκαλέσουν φαγούρα.

«Γνωρίζουμε ότι πολλά μικρόβια, συμπεριλαμβανομένων των μυκήτων, των ιών και των βακτηρίων, συνοδεύονται από φαγούρα, αλλά το πώς προκαλούν φαγούρα δεν είναι ξεκάθαρο», είπε ο Chiu.

Πέρα από αυτό, τα ευρήματα εγείρουν ένα ευρύτερο ερώτημα: Γιατί ένα μικρόβιο προκαλεί φαγούρα; Εξελικτικά μιλώντας, τι είναι αυτό για το βακτήριο;

Μια πιθανότητα, είπαν οι ερευνητές, είναι ότι τα παθογόνα μπορεί να εκμεταλλευτούν τη φαγούρα και άλλα νευρικά αντανακλαστικά προς όφελός τους. Για παράδειγμα, προηγούμενη έρευνα έχει δείξει ότι το βακτήριο της φυματίωσης ενεργοποιεί άμεσα τους πνευμονογαστρικούς νευρώνες για να προκαλέσει βήχα, κάτι που θα μπορούσε να του επιτρέψει να εξαπλωθεί πιο εύκολα από τον έναν ξενιστή στον άλλο.

«Είναι μια εικασία σε αυτό το σημείο, αλλά ο κύκλος φαγούρας-γρατζουνιάς θα μπορούσε να ωφελήσει τα μικρόβια και να επιτρέψει την εξάπλωσή τους σε άλλες περιοχές του σώματος και σε μη μολυσμένους ξενιστές», είπε ο Deng. «Γιατί ξυνόμαστε και γρατσουνιζόμαστε; Μας βοηθά ή βοηθάει το μικρόβιο; Αυτό είναι κάτι που θα μπορούσαμε να παρακολουθήσουμε στο μέλλον».

 

Με πληροφορίες του Science daily

Πηγή:lifo.gr