https://frosthead.com

Ditemukan: Molekul Bertanggung jawab untuk Gatal

Ada banyak hal yang tidak kita mengerti tentang gatal. Mengapa gatal terkadang muncul tanpa alasan yang jelas? Mengapa gatal menular? Mengapa gagasan tentang gatal — bahkan mungkin fakta yang saat ini Anda baca tentang gatal — membuat Anda merasakan sensasi fisik yang sebenarnya?

Mengingat semua ketidakpastian ini, sebuah penemuan baru yang dilaporkan hari ini di Science setidaknya harus menggaruk permukaan keingintahuan Anda dan menjawab pertanyaan yang ingin Anda tanyakan (permainan kata-kata yang mengerikan). Sepasang ahli genetika molekuler dari National Institutes of Health, Santosh Mishra dan Mark Hoon, mengisolasi molekul pensinyalan penting yang diproduksi oleh sel-sel saraf yang diperlukan untuk meneruskan sensasi gatal ke otak.

Pasangan ini bekerja dengan tikus, dan memulai dengan memeriksa bahan kimia neurotransmitter yang diproduksi oleh sejenis neuron yang mengalir dari kulit binatang ke tulang belakang. Neuron-neuron ini diketahui terlibat dalam memberikan informasi sensorik tentang lingkungan luar, termasuk sensasi panas dan nyeri. Mereka mengukur bahwa salah satu neurotransmiter yang diproduksi oleh sel-sel saraf ini — bahan kimia yang disebut Nppb (natriuretic polypeptide b) —disekresikan secara berlebihan ketika tikus-tikus tersebut mengalami berbagai zat yang merangsang gatal, seperti histamin (senyawa alami yang memicu rasa gatal yang terkait dengan alergi) dan klorokuin (obat malaria yang terkenal menyebabkan gatal-gatal sebagai efek samping).

Untuk menguji apakah Nppd berperan dalam gatal, mereka secara genetik merekayasa beberapa tikus sehingga mereka gagal menghasilkan bahan kimia. Awalnya, mereka memeriksa untuk melihat apakah tikus rekayasa ini tahan terhadap jenis sensasi lain yang juga disampaikan oleh neuron ini (rasa sakit, gerakan dan panas), tetapi mereka tampaknya berperilaku sama seperti tikus normal, menunjukkan Nppb tidak terlibat dalam transmisi rangsangan tersebut.

Kemudian, mereka memaparkan mereka sekali lagi ke bahan kimia penginduksi gatal. Tikus normal menggaruk, tetapi tikus yang direkayasa genetika adalah cerita lain. "Sungguh menakjubkan untuk menonton, " kata Mishra dalam sebuah pernyataan pers. "Tidak ada yang terjadi. Tikus tidak akan menggaruk. "

Mereka menentukan, Nppb memainkan peran penting dalam meneruskan sensasi gatal dari neuron-neuron ini ke otak — terutama karena, ketika mereka menyuntikkan tikus yang sama ini dengan dosis Nppb, mereka tiba-tiba mulai menggaruk seperti yang lain.

Untuk menyelidiki bagaimana Nppb menyampaikan pesan ini, mereka memusatkan perhatian pada titik di duri tikus yang disebut tanduk dorsal, di mana informasi sensorik dari kulit dan otot diintegrasikan ke dalam kolom tulang belakang dan dikirim ke otak. Di daerah ini, mereka menemukan konsentrasi neuron yang tinggi dengan reseptor yang disebut Npra (reseptor peptida natriuretik A) yang tampaknya menerima molekul Nppb yang disekresikan ketika tikus menemukan zat pemicu gatal.

Benar saja, ketika mereka mengangkat neuron dengan reseptor Npra dari normal, tikus yang tidak direkayasa yang menghasilkan Nppb, mereka juga berhenti menggaruk ketika terpapar zat tersebut. Ini menunjukkan bahwa Nppb sangat penting untuk meneruskan sensasi gatal dari saraf yang menjangkau ke kulit ke tulang belakang, dan itu sesuai dengan reseptor Npra pada sel-sel saraf tulang belakang, yang kemudian menyampaikan sensasi tersebut ke otak. Tetapi melepaskan reseptor-reseptor ini tidak mempengaruhi transmisi rasa sakit atau sentuhan, menunjukkan bahwa Npra secara khusus terlibat dalam jalur sensasi gatal. Ini mengejutkan, karena sebagian besar penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa jaringan saraf yang sakit dan gatal saling terkait satu sama lain.

Sementara jalur kimia ini menjelaskan bagian dari mekanisme fisik di belakang gatal, para ilmuwan masih belum sepenuhnya memahami alasan evolusi yang mendasari sensasi pada awalnya. Beberapa berspekulasi bahwa itu berfungsi sebagai langkah pertahanan terhadap serangga, parasit dan alergen, mendorong kita untuk menggaruk — dan, idealnya, menghilangkan benda yang menyinggung dari kulit kita — sebelum menyebabkan kerusakan lebih lanjut.

Terlepas dari alasan evolusi, sistem saraf kita cukup mirip dengan tikus sehingga temuan ini dapat membantu kita lebih memahami pola gatal pada manusia — mungkin orang yang lebih cenderung gatal secara alami menghasilkan tingkat Nppb yang lebih tinggi, dibandingkan dengan mereka yang mendapat biten oleh nyamuk dan merasa gatal mudah diabaikan. Secara praktis, penemuan ini pada akhirnya dapat membantu kita mengembangkan obat anti-gatal untuk orang dengan penyakit gatal kronis, seperti reaksi alergi atau kondisi kulit seperti eksim, yang mempengaruhi sekitar 30 juta orang.

Masalahnya, bagaimanapun, adalah bahwa Nppb memainkan beberapa peran penting lainnya dalam tubuh (itu awalnya ditemukan karena perannya dalam pengaturan sirkulasi dan tekanan darah) sehingga hanya membuat obat yang melumpuhkan Nppb cenderung menyebabkan efek samping yang mengganggu. itu jauh melampaui rasa gatal. Tapi melihat lebih dekat ke dalam cara molekul Nppb bertindak sebagai "mulai beralih" untuk gatal pada manusia-dan mungkin mencari cara untuk mematikan saklar aman-berpotensi dapat memberikan bantuan untuk rasa gatal yang disebabkan oleh semua jenis pemicu, karena pada tikus, setidaknya, molekul itu ditemukan terlibat dalam seluruh jajaran zat penginduksi gatal yang diuji tim.

Ditemukan: Molekul Bertanggung jawab untuk Gatal