de bevinding, die verschijnt op 2 april in Gastro-enterologie , geeft aan dat de keratinocytcellen van het huidoppervlak fungeren als wat hoofdonderzoeker Wolfgang Liedtke, MD PhD, noemt 'pre-neuronen'.
De huidcellen zelf zijn onder bepaalde omstandigheden sensorisch, specifiek de buitenste laag van cellen, de keratinocyten."
Wolfgang Liedtke, hoogleraar neurologie, Duke School of Medicine
Deze studie over leverziekte jeuk, gedaan met collega's in Mexico, Polen, Duitsland en Wake Forest University, is een voortzetting van Liedtke's streven naar het begrijpen van een calciumdoorlatend ionenkanaal op het celoppervlak genaamd TRPV4, die hij 20 jaar geleden ontdekte aan de Rockefeller University.
Het TRPV4-kanaal speelt een cruciale rol in veel weefsels, inclusief het gevoel van pijn. Het was bekend dat het in huidcellen voorkomt, maar niemand wist waarom.
"De eerste ideeën waren dat het een rol speelt in hoe de huid gelaagd is, en in de huidbarrièrefunctie, "Zei Liedtke. "Maar dit huidige onderzoek brengt ons in een spannender gebied van de huid die eigenlijk maanlicht als een zintuiglijk orgaan." Zodra een chemisch signaal van jeuk is ontvangen, keratinocyten geven het signaal door aan zenuwuiteinden in de huid die behoren tot jeukgevoelige zenuwcellen in het dorsale wortelganglion naast de wervelkolom.
"Dr. Liedtke en ik waren al lang geïnteresseerd in de rol van TRPV4 in de huid, op basis van onze eerdere samenwerkingen hebben we besloten om ons te concentreren op chronische jeuk, " zei Yong Chen, en assistent-professor neurologie bij Duke, de eerste auteur van het onderzoek.
De onderzoekers ontdekten dat bij een leverziekte die primaire biliaire cholangitis (PBC) wordt genoemd, patiënten hebben een overschot aan lysofosfatidylcholine (LPC), een gefosforyleerd lipide, of vet, circuleren in de bloedbaan. Vervolgens toonden ze aan dat LPC, geïnjecteerd in de huid van muizen en apen, roept jeuk op.
Vervolgens wilden ze begrijpen hoe dit lipide kon leiden tot het agressieve jeukende gevoel. "Als de jeuk optreedt in PBC, het is zo slopend dat de patiënten misschien een nieuwe lever nodig hebben. Zo erg kan het worden, " zei Liedtke. Belangrijk is dat de huid is niet chronisch ontstoken bij PBC, wat betekent dat er slopende jeuk is in de afwezigheid van chronische huidontsteking.
De onderzoekers ontdekten dat wanneer LPC de huid bereikt, het lipide kan direct binden aan TRPV4. Eenmaal gebonden, het activeert direct het ionenkanaal om de poort voor calciumionen te openen, die een universeel schakelmechanisme zijn voor veel cellulaire processen.
Maar in dit geval, het signaal doet iets verrassends. De onderzoekers volgden een signaalcascade in de cel waarin het ene molecuul overgaat op het andere, wat resulteert in de vorming van een kleine bel terug op het oppervlak van de huidcel, een blaasje. Blaasjes zijn ontworpen om cellen af te stoten en weg te dragen wat er in zit.
In dit geval, de bubbels bevatten iets verrassends:micro-RNA, en het functioneerde als een signaalmolecuul. "Dit is gek, omdat microRNA's normaal gesproken bekend staan als genregulatoren." zei Liedtke.
Het blijkt dat dit specifieke stukje microRNA zelf het signaal is dat de jeuk oproept.
Toen ze het eenmaal hadden geïdentificeerd als microRNA miR-146a, de onderzoekers injecteerden het molecuul zelf in muizen en apen en ontdekten dat het onmiddellijk jeuk veroorzaakte, niet uren later, zoals het zou zijn als het genen zou reguleren.
"Toekomstig onderzoek zal zich richten op welke specifieke jeukende sensorische neuronen reageren op miR-146a, voorbij de TRPV1-afhankelijke signalering die we hebben gevonden, ook het diepgaande mechanisme, ' zei Chen.
Met de hulp van Duitse en Poolse leverspecialisten die bloedafnames en jeukgegevens van PBC-patiënten hebben, ontdekten de onderzoekers dat de bloedspiegels van microRNA-146a overeenkwamen met de ernst van jeuk, net als de LPC-niveaus.
Alle delen van de signalering kennen die leiden tot een teveel aan fosfolipiden, LPC, ondraaglijke jeuk geeft wetenschappers een nieuwe manier om te zoeken naar geavanceerde leverziektemarkers, zei Liedtke.
En het wijst op nieuwe wegen om de jeuk te behandelen, ofwel door de TRPV4-kanalen in de huid mogelijk ongevoelig te maken met een plaatselijke behandeling, de specifieke microRNA's aanvallen die de jeuk veroorzaken, of gerichte uitputting van LPC.
Afslankmiddel Wegovy goedgekeurd door FDA
Waterstofademhaling komt niet van Bikini-atol
Biologische appels hebben probiotische eigenschappen
Nieuwe interacties tussen gastheer en viraal microbioom tijdens COVID-19 kunnen de uitkomst bepalen
Veelvoorkomende genetische variant verklaart waarom immunotherapie vaak faalt bij de ziekte van Crohn
SARS-CoV N-eiwit wekt de productie van IFN-β op door alomtegenwoordige RIG-I te veroorzaken,
Nieuwe tool om het darmmicrobioom te ontcijferen
De miljoenen bacteriën die zich in de darmen bevinden, spelen een zeer belangrijke rol bij gezondheid en ziekte. Echter, een constant probleem was het gebrek aan begrip van de feitelijke samenstelling
Orgaanchiptechnologie verbetert de studie van de darm voor gepersonaliseerde geneeskunde
Onderzoekers hebben orgaanchiptechnologie ontwikkeld met behulp van van donoren afgeleide menselijke darmcellen die voordelen biedt ten opzichte van organoïden en nieuwe mogelijkheden biedt voor geper
Uit grote studie blijkt dat SARS-CoV-2 viral load het laagst is bij kinderen
Een tot nadenken stemmende nieuwe studie door onderzoekers in Nederland bevestigt de hypothese dat voor ernstige acute respiratoire syndroom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infectie, hogere leeftijd wordt