به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، دانشمندان دانشکده پزشکی‌ هاروارد برای اولین بار نشان دادند که یک باکتری معمولی پوست، استافیلوکوکوس اورئوس، می‌تواند با اثر مستقیم روی سلول‌های عصبی باعث خارش شود. این یافته‌ها بر اساس تحقیقات روی موش و سلول‌های انسانی، در 22 نوامبر در نشریه Cell گزارش شده است. این تحقیق بخش مهمی را به معمای طولانی مدت خارش اضافه می‌کند و به توضیح اینکه چرا بیماری‌های پوستی رایج مانند اگزما و درماتیت آتوپیک اغلب با خارش مداوم همراه است، کمک می‌کند. به گفته محققان، در چنین شرایطی، تعادل میکروارگانیسم‌هایی که پوست ما را سالم نگه می‌دارند، اغلب از تعادل خارج می‌شود و به استافیلوکوکوس اورئوس اجازه می‌دهد تا شکوفا شود.

پیش زمینه

تا به حال تصور می‌شد خارشی که با اگزما و درماتیت آتوپیک ایجاد می‌شود از التهاب همراه پوست ناشی می‌شود. اما یافته‌های جدید نشان می‌دهد که استافیلوکوکوس اورئوس به تنهایی با تحریک یک واکنش زنجیره‌ای مولکولی که به میل به خاراندن ختم می‌شود، خارش ایجاد می‌کند. ایزاک چیو، نویسنده ارشد و استادیار ایمونولوژی در موسسه بلاواتنیک در HMS می‌گوید:" ما مکانیسم کاملا جدیدی را در پس خارش شناسایی کرده‌ایم؛ یعنی باکتری استافیلوکوکوس اورئوس که تقریبا در همه بیماران مبتلا به درماتیت آتوپیک مزمن یافت می‌شود. ما نشان می‌دهیم که خارش می‌تواند توسط خود میکروب ایجاد شود." آزمایشات این مطالعه نشان داد که استافیلوکوکوس اورئوس یک ماده شیمیایی آزاد می‌کند که پروتئینی را روی رشته‌های عصبی فعال می‌کند که سیگنال‌ها را از پوست به مغز منتقل می‌کند. درمان حیوانات با داروی ضد انعقاد تایید شده توسط FDA با موفقیت فعال شدن پروتئین را مسدود کرد تا این مرحله کلیدی در چرخه خارش-خراش قطع شود. این درمان علائم را کاهش داد و آسیب پوست را به حداقل رساند. این یافته‌ها می‌تواند طراحی داروهای خوراکی و کرم‌های موضعی را برای درمان خارش مداوم که با شرایط مختلف مرتبط با عدم تعادل در میکروبیوم پوست، مانند درماتیت آتوپیک، خارش ندولاریس، و پسوریازیس رخ می‌دهد، نشان دهد. خاراندن مکرر که مشخصه این شرایط است می‌تواند باعث آسیب پوست و تشدید التهاب شود. لیون دنگ، همکار آزمایشگاه چیو و نویسنده اول این مطالعه، که این مطالعه تحقیق فوق دکترا اوست گفت: " این بیماری می‌تواند در بیمارانی که از بیماری‌های مزمن پوستی رنج می‌برند، بسیار ناتوان کننده باشد. بسیاری از این بیماران همان میکروبی را روی پوست خود حمل می‌کنند که ما اکنون برای اولین بار نشان داده‌ایم که می‌تواند خارش ایجاد کند."

شناسایی فندک مولکولی که خارش را مشتعل می‌کند

محققان پوست موش‌ها را در معرض استافیلوکوکوس اورئوس قرار دادند. حیوانات طی چند روز دچار خارش شدید شدند و خاراندن مکرر باعث بدتر شدن آسیب پوستی شد که فراتر از محل اصلی قرار گرفتن در معرض آن گسترش یافت. علاوه بر این، موش‌هایی که در معرض استافیلوکوکوس اورئوس قرار گرفتند به محرک‌های بی ضرری که معمولاً باعث خارش نمی‌شوند حساس شدند. موش‌های در معرض خطر بیشتر از موش‌هایی که در معرض تماس قرار نگرفته بودند، در پاسخ به لمس خفیف، خارش غیرطبیعی ایجاد کردند. این پاسخ بیش فعال، وضعیتی به نام آلوکنزیس، در بیماران مبتلا به بیماری‌های مزمن پوستی که با خارش مداوم مشخص می‌شود، رایج است. اما همچنین می‌تواند در افراد بدون هیچ گونه شرایط زمینه‌ای رخ دهد؛ که مانند احساس خراشیدگی است که ممکن است تصور شود که از یک ژاکت پشمی‌دریافت کنید. برای تعیین اینکه این باکتری چگونه خارش را ایجاد می‌کند، محققان چندین نسخه اصلاح شده از میکروب استافیلوکوکوس اورئوس را که به گونه‌ای مهندسی شده بودند که فاقد قطعات خاصی از آرایش مولکولی این باکتری بودند، آزمایش کردند. این تیم بر روی 10 آنزیم که در اثر تماس با پوست توسط این میکروب آزاد می‌شوند، تمرکز کردند. محققین یکی پس از دیگری 9 مظنون را حذف کردند. نشان داده شد که یک آنزیم باکتریایی به نام پروتئاز V8 به تنهایی مسئول شروع خارش در موش است. نمونه‌های پوست انسان از بیماران مبتلا به درماتیت آتوپیک نیز دارای استافیلوکوکوس اورئوس بیشتر و سطوح V8 بالاتری نسبت به نمونه‌های پوست سالم بود. آنالیزها نشان داد که V8 با فعال کردن پروتئینی به نام PAR1 که روی نورون‌های پوستی که از نخاع منشا می‌گیرند و سیگنال‌های مختلفی را از لمس، گرما، درد، خارش  و ... حمل می‌کنند، یافت می‌شود و خارش ایجاد می‌کند.  از پوست گرفته تا مغز به طور معمول، PAR1 غیرفعال است، اما در تماس با آنزیم‌های خاص، از جمله V8، فعال می‌شود. این تحقیق نشان داد که V8 یک انتهای پروتئین PAR1 را بریده و آن را بیدار می‌کند. آزمایش‌ها روی موش‌ها نشان داد که پس از فعال شدن، PAR1 سیگنالی را آغاز می‌کند که مغز در نهایت آن را به عنوان خارش درک می‌کند. هنگامی‌که محققان آزمایش‌ها را در ظروف آزمایشگاهی حاوی نورون‌های انسانی تکرار کردند، به V8 نیز پاسخ دادند. جالب توجه است که سلول‌های ایمنی مختلف در ایجاد آلرژی‌های پوستی نقش دارند و به طور کلاسیک باعث خارش می‌شوند.  مانند ماست سل‌ها و بازوفیل‌ها؛ آزمایش‌ها نشان دادند که پس از قرار گرفتن در معرض باکتری خارش ایجاد نمی‌شود. همچنین مواد شیمیایی التهابی به نام اینترلوکین یا گلبول‌های سفید که در طی واکنش‌های آلرژیک فعال می‌شوند و همچنین در بیماری‌های پوستی و حتی در برخی اختلالات عصبی افزایش می یابند، وجود نداشت. دنگ گفت: " زمانی که مطالعه را شروع کردیم، مشخص نبود که آیا خارش ناشی از التهاب است یا خیر. ما نشان می‌دهیم که این چیزها را می‌توان جدا کرد، که لزوماً نباید التهاب داشته باشید تا میکروب باعث خارش شود، اما خارش باعث تشدید التهاب روی پوست می‌شود."

قطع کردن چرخه خارش و خراش

از آنجایی‌که، PAR1  پروتئین فعال شده توسط استافیلوکوکوس اورئوس، در لخته شدن خون نقش دارد، محققان می خواستند ببینند که آیا یک داروی ضد انعقاد تایید شده که PAR1 را مسدود می‌کند، خارش را متوقف می‌کند یا خیر، نتیجه مثبت بود. موش‌های دچار خارش که پوست آن‌ها در معرض استافیلوکوکوس اورئوس قرار گرفته بود، هنگام درمان با این دارو، بهبود سریعی را تجربه کردند. میل آن‌ها به خاراندن به طرز چشمگیری کاهش یافت، همچنین آسیب پوستی ناشی از خاراندن نیز کاهش یافت. علاوه بر این، پس از درمان با مسدودکننده‌های PAR1، موش‌ها دیگر خارش غیرطبیعی را در پاسخ به محرک‌های بی‌ضرر تجربه نکردند. مسدود کننده PAR1 در حال حاضر در انسان برای جلوگیری از لخته شدن خون استفاده می‌شود و می‌تواند به عنوان داروی ضد خارش استفاده شود. به عنوان مثال، محققان خاطرنشان کردند که ماده فعال این دارو می‌تواند پایه‌ای برای کرم‌های موضعی ضد خارش باشد. یک سوال مهم که محققان قصد دارند در کارهای آینده بررسی کنند این است که آیا میکروب‌های دیگری به جز استافیلوکوکوس اورئوس می‌توانند خارش ایجاد کنند یا خیر. چیو گفت: "ما می‌دانیم که بسیاری از میکروب‌ها از جمله قارچ‌ها، ویروس‌ها و باکتری‌ها با خارش همراه هستند، اما چگونگی ایجاد خارش مشخص نیست." فراتر از آن، یافته‌ها سؤال گسترده‌تری را مطرح می‌کنند، چرا یک میکروب باعث خارش می‌شود؟ از نظر تکاملی، چه چیزی برای باکتری مفید است؟ به گفته محققان، یک احتمال این است که پاتوژن‌ها ممکن است خارش و سایر رفلکس‌های عصبی را به نفع خود ربوده باشند. به عنوان مثال، تحقیقات قبلی نشان داده است که باکتری سل مستقیماً نورون‌های واگ را برای ایجاد سرفه فعال می‌کند، که ممکن است آن را قادر سازد راحت تر از یک میزبان به میزبان دیگر پخش شود. دنگ گفت: " در حال حاضر این یک حدس و گمان است، اما چرخه خارش و خراش می‌تواند برای میکروب‌ها مفید باشد و باعث گسترش آن‌ها به نقاط دوردست بدن و میزبان‌های غیر آلوده شود. چرا ما  چرخه خارش و خراش را انجام می‌دهیم؟ آیا این به ما کمک می‌کند یا به میکروب‌ها کمک می‌کند؟ این چیزی است که می‌توانیم در آینده آن را پیگیری کنیم."

پایان مطلب./