Při čtení úvodu k nejnovějšímu článku laureáta Nobelovy ceny Ardema Pataputyana o svědění jsem se poškrábal nejméně desetkrát. Pak vám sukně sklouzne po kotník. Pak vám přes rameno přeběhne moucha. Pak vás bude bolet ucho odřené o náušnici a štípnutí od komára na koleno. Ke středu odstavce mě pravá ruka začala svědit na několika místech najednou. Z empatie k experimentálním myším jsem se musel ještě párkrát poškrábat. Pak jsem přestal počítat (i když jsem nepřestal svědit). Ale přemýšlel jsem: bylo těchto deset různých důvodů svědění nebo jeden a tentýž? Ukázalo se, že dodnes nikdo přesně neví, kolik jich je.

Kdybych byl ještě před přečtením tohoto článku požádán o klasifikaci svých pudů ke svědění, asi bych je jednoduše rozdělil na vnější a vnitřní. Sukni a mušku bych zařadila jako první, dráždí povrch pokožky. Komár a náušnice – k druhému: ve chvíli, kdy jsem ucítila svědění, mi komár už dávno sundal náušnici z kolena a ucho se zbavilo náušnice. Vše, co z nich zbylo, je zánět a je lokalizován pod kůží – tam to svědí.

Pokud vezmeme klasifikaci vážně, vše se ukáže být mnohem složitější. Abyste s neurofyziologickou přesností rozpoznali existenci jakéhokoli vjemu, musíte pro něj najít alespoň samostatný receptor – nebo ještě lépe samostatnou dráhu neuronů, která vede z tohoto receptoru do mozku.

Svědění versus bolest

V polovině 20. století bylo svědění považováno za druh bolesti. Neurofyziologové to dokázali takto: pokud vezmete bolestivý podnět (například elektrický proud) a snížíte jeho intenzitu, pak subjekt v určitém okamžiku přestane pociťovat bolest. Zůstane jen sotva znatelný nádech, který budete chtít seškrábat. A protože se jedna věc mění v druhou, znamená to, že pro svědění neexistují žádné speciální signální dráhy, využívá kanál bolesti – a nelze to tedy považovat za samostatný pocit.

Koncem 1980. let minulého století vědci zkusili jiný přístup: začali podnětem, který způsoboval mírné svědění a postupně ho zesiloval. Použili k tomu histamin (signální molekula, která se uvolňuje při zánětu a alergii): byl vpravován pod kůži subjektům ve zvyšující se koncentraci a byl požádán, aby ohodnotil intenzitu výsledného svědění. Ukázalo se, že lidé dobře odhadnou sílu, s jakou se chtějí škrábat, ale i při velkých dávkách (více než 10 mikrogramů, pokud je dále zvyšujete, intenzita svědění se již nezvyšuje), tento pocit nepřechází v bolest .

Od té doby začal svrab pomalu získávat svou nezávislost. Nový smysl potřeboval k nalezení senzorických neuronů a receptorů. Ale nebylo to tak jednoduché. K nalezení nervových vláken, která přenášejí signály o svědění z kůže, bylo nutné vyřešit ještě ošemetnější problém – přijít na nějaké podněty, které by způsobovaly pouze svědění a žádné jiné vjemy. Tedy působit na subjekty tak, aby neovlivňovaly ostatní smyslové neurony.

Poprvé se to vědcům podařilo, opět u histaminu, v roce 1997 (ve stejné době mimochodem David Julius objevil první receptor bolesti TRPV1 a v roce 2021 mu za to byla udělena Nobelova cena, naše text „Cena za pohodu“ je o tom). Vědci vložili mikroelektrody pod kůži nohou pokusných osob, aby zaznamenali aktivitu jednotlivých vláken v kožní větvi peroneálního nervu. Dále jsme pomocí světelného proudu na různé oblasti kůže hledali, ze které zóny na noze to či ono vlákno přijímá signály. A pak kontrolovali, na jaké podněty vlákno reaguje. Po odstranění těch neuronů, které reagovaly na tlak a teplotu, se výzkumníci pokusili ovlivnit zbývající neurony histaminem. A aby injekce nezpůsobila bolest (a hned nezničila experiment), byla aplikována pomocí iontoforézy: na nohu se člověku přiložila houba s roztokem histaminu a pomocí slabého proudu byla nucena protéct kůže.

ČTĚTE VÍCE
Jaké jsou nejlepší značky šperků?

Takto byla nalezena nervová vlákna, která reagovala pouze na histamin – a vyvolala u subjektů pocit svědění. Jednalo se o axony typu C – tenké, pomalé, bez myelinové pochvy. Stejný typ neuronů přenáší signály bolesti a tepla z kůže.

Pak se však ukázalo, že tato vlákna mohou reagovat i na některé bolestivé podněty. A znovu se rozhořela debata o nezávislosti svědění na bolesti. Senzorické neurony pro svědění, které nakonec nikdo neměl podezření, byly nalezeny až v roce 2009 u myší. Když byly tyto neurony zabity, histamin už nemohl zvířata svědit – ačkoli na bolest reagovala stejně jako předtím.

Nyní nikdo nepochybuje o nezávislosti svědění. Nebyl však schopen se zcela oddělit od bolesti. Čas od času najdou společné signální dráhy a na některých svědivých neuronech se nacházejí receptory bolesti TRPV1. A dokonce i nadále v časopise vycházejí články o svědění Bolest.

Malárie, alergie a opioidy

Lidské oko detekuje tři základní barvy, jazyk reaguje na pět základních chutí a počet molekul, díky nimž nám voní z nosu, se pravděpodobně měří v tisících (probírali jsme to v textu „Fenomenologie ducha“). Kolik příčin svědění je stále otevřenou otázkou. A vůbec ne nečinný. Kolik různých nervových drah přenáší signál o svědění, tolik léků může být zapotřebí. Chronické svědění může být velmi nepříjemný problém a někdy se stává smrtelným. Americký chirurg a spisovatel Atul Gawande tak vypráví příběh jedné ženy, která se celý den, dokonce i ve spánku, škrábala na hlavě na stejném místě – a to tak dlouho, až si jednou poškodila jeden z mozkových laloků třením lebka. A pokud se neví, kudy signál jde, pak je zcela nejasné (jako tomu bylo u této ženy), jak takové svědění léčit.

Už v době, kdy se snažili oddělit svědění od bolesti, bylo zřejmé, že histamin není jeho jediným původcem. Svědit mohou i nezanícená místa, například ta, kterými prochází sotva znatelný elektrický proud. Ale prokázat, že svědění může být způsobeno i mechanicky, bylo mnohem obtížnější. Bylo nutné vybrat hmatový podnět, který by na jedné straně vyvolal stejně silnou touhu svědit jako histamin a na druhé straně nemohl být příliš mírnou bolestí.

To bylo možné až v roce 2013. Za tímto účelem vědci sestavili zařízení, ve kterém byl tenký drát tažen podél kůže na tvářích subjektů – tak, aby se dotýkal pouze chloupků na ní, ale ne jejího povrchu. Vědci tedy vyloučili citlivost na bolest – protože zakončení neuronů bolesti jsou zapuštěné uvnitř epidermis. C-vlákna v kůži však v reakci na takový podnět začala vystřelovat. A podle účastníků experimentu se ukázalo, že svědění není slabší než histamin. Ale bylo to jinak: subjekty nepociťovaly žádné pálení ani mravenčení, ke kterému dochází při zánětu.

Později byly v míše nalezeny speciální neurony pro takové svědění: jejich vypnutí blokovalo touhu škrábat se v reakci na mírné podráždění, ale neovlivnilo reakci na histamin. Neurofyziologové tedy rozdělili svědění na chemické a mechanické.

ČTĚTE VÍCE
Jak chlad ovlivňuje vlasy?

Tato klasifikace se na první pohled jen málo liší od dělení na vnější a vnitřní. Mechanické podněty, jako je moucha a sukně, se zdají být vnější, zatímco chemické, jako kousnutí komárem, se zdají být vnitřní. Ale ve skutečnosti je vše zařízeno mazaněji.

Například chemické svědění může způsobovat nejen histamin, ale celá hromada různých látek – a každá má svůj receptor. V raných fázích studia svědění tedy vědci často testovali dobrovolníky s Mucuna pruriens. Chloupky na jejích plodech způsobují silnou touhu svědit – a tato touha, pokud jí podlehnete, se snadno rozlévá po kůži. Člověk si to totiž celé rozmaže jen vlastníma rukama. pruritogen (tedy svědivá látka). V mucuně je to mucunain, serinová proteáza, u které bylo prokázáno, že působí na receptory PAR-2 ​​​​a PAR-4. Podobným způsobem – vylučováním proteáz – vyvolávají svědění i roztoči.

Ukazuje se, že někdy může být chemické svědění způsobeno vnějším podnětem – to znamená, že již nefunguje dělení na vnitřní-chemické a vnější-mechanické.

Vnitřní chemické svědění také nemusí nutně souviset s histaminem. Takže kdyby mě kousl ne obyčejný komár, ale maláriový, mohl bych mít další důvod ke svědění. To bych pak musela začít brát chlorochin – a na ten reagují Mgpr receptory a způsobují svědění.

Také nehistaminové svědění způsobují opioidy a také žlučové kyseliny – kdy se při stagnaci žluči hromadí v krvi a tkáních, kde je rozpoznává receptor TGR5. A konečně, chemické svědivé senzorické neurony reagují na různé prozánětlivé molekuly, jako jsou interleukiny, které jsou uvolňovány imunitními i normálními kožními buňkami v různých situacích, jako je atopická dermatitida nebo alergie.

Takže mohou být více než dva důvody, které mě svědí. Kromě sukně a histaminu mě mohou mučit i některé nehistaminové chemické podněty. A ačkoli netrpím malárií ani stagnací žluči, může to být například alergie, kterou čas od času objevím – buď na vlnu, nebo na prach, nebo na neznámé kvetoucí keře. Ale co svědění, které se objevuje doslova zčistajasna – bez kousnutí, pobíhajících much nebo alergických skvrn?

Kde to svědí?

Jako každý jiný pocit je svědění způsobeno složitou sítí neuronů – mnohé z nich dokonce nejsou v kůži, ale v centrálním nervovém systému. Neurony v míše se na cestě k ní a z ní vzájemně podporují nebo naopak ucpávají, aby si podle okolností upravily sílu signálu. A pak se v mozku objeví touha svědit – kterou člověk může uspokojit nebo (pokud svědění není příliš silné) ignorovat. A na této dlouhé cestě se může rozbít cokoli.

Může se ukázat, že neexistuje vůbec žádný vnější podnět, ale touha po svědění se stále objevuje jakoby z ničeho nic. Je to proto, že některé neurony v řetězci přenosu svědění jsou samy příliš vzrušené – tomu se říká senzibilizace. Proto mohou svědit i ochrnuté části těla nebo ty, které ztratily jiný typ citlivosti (v některých ohledech je to podobné chronické a fantomové bolesti – o které jsme psali v textu „Prostě to bolí“).

Takové svědění nemá speciální receptor a samostatnou nervovou dráhu, je to prostě selhání v systému. Ale má své vlastní jméno, neuropatické svědění – a to je pro lékaře vážná výzva. Vzhledem k tomu, že problém leží hluboko v nervovém systému, je poměrně obtížné jej léčit – nestačí jednoduše zablokovat některý receptor nebo navázat přebytečný histamin. A takové svědění způsobuje pacientům mnoho potíží, i když neberete v úvahu fyzické nepohodlí a sníženou kvalitu života. Může být tak silný, že si lidé škrábou kůži, dokud se rány nezahojí. A u ženy, která se poškrábala celou lebkou, bylo svědění také s největší pravděpodobností neuropatické – dříve trpěla pásovým oparem a herpes virus, který to způsobil, mohl zničit neurony, které inhibovaly zbytečné signály svědění z pokožky hlavy.

ČTĚTE VÍCE
Co je podvádění v psychologii?

Někdy se svědění objevuje doslova „od hlavy“: neustálá touha svědit může být společníkem různých duševních problémů (tedy poruch již na úrovni mozku) – jako je úzkost nebo obsedantně-kompulzivní porucha. Ani v tomto případě na vnějším podnětu příliš nezáleží. A samozřejmě je tu také to, co cítím jako empatii k experimentálním myším a neurofyziologové tomu říkají nakažlivé svědění — ale jak to ve skutečnosti funguje, není úplně jasné.

Senzibilizace se může projevit i jiným způsobem – touha svědit se objevuje v reakci na podněty, které jsou příliš slabé na to, aby normálně způsobily svědění. Například mechanické svědění je snazší vyvolat kolem kousnutí komárem než na zdravé kůži. Tento jev se nazývá aloknézea stále to s ním není jednoduché.

Není přesně známo, proč se nervová vlákna stávají citlivějšími, než se očekávalo. Dříve se předpokládalo, že jde o výsledek srážky několika signálů na úrovni míchy. Například, pokud má člověk zanícenou oblast kůže – jako po kousnutí komárem – pak neurony histaminové dráhy nepřetržitě vysílají signály do míchy. Z tohoto důvodu jsou přijímací neurony míchy neustále excitovány – a snáze reagují na jakýkoli podnět z mechanických svědivých neuronů, i když je podprahový a měl by být normálně ignorován.

Pak se ukázalo, že senzibilizace může nastat přímo na místě, aniž by se dostala do míchy. Ukázalo se, že další smyslová vlákna – Merkelovy buňky, které jsou zodpovědné za smysl pro dotek – blokují svědivé neurony. Snad je to nutné, aby do nervového systému nešel dvojitý signál, tedy aby nás místo, kterým něco cítíme, nesvědilo. Stává se ale, že blokování přestane fungovat – například s věkem, kdy je hmatových vláken v kůži méně. A svědění se objevuje stále častěji.

Nyní tým Ardema Patapoutiana, vědce, který sdílel Nobelovu cenu za bolest a mechanorecepci v roce 2021 s Davidem Juliem, našel třetí mechanismus. Pataputyan a jeho kolegové zjistili, že senzibilizace může nastat i na úrovni jediné buňky – a vlastní vinou.

Příliš dojemné

Pataputyan v roce 2010 objevil receptory mechanické citlivosti: Piezo1 a Piezo2. Oba se nacházejí v buňkách vnitřních orgánů – tam vnímají tlak a protažení a pomáhají koordinovat práci (např. s jejich pomocí nervový systém rozhodne, že je čas na nádech nebo výdech). Pataputyan navíc objevil Piezo2 v horních vrstvách kůže – tam sedí na membránách Merkelových buněk, které přenášejí mechanické hmatové signály. Ale na vzniku svědění se přímo nepodílejí – věřilo se, že pouze jeden typ vlákna s jinými receptory, LTMR, přenáší signály mechanického svědění.

V novinách, které mě přiměly počítat své škrábací impulsy, Pataputian a jeho kolegové píší, že si všimli něčeho nového: ukázalo se, že senzorické neurony v kůži také obsahují Piezo1 (alespoň u myší). Ale ne ti, kteří jsou zodpovědní za hmatové vjemy. A v neuronech, které jsou zodpovědné za histaminové svědění.

ČTĚTE VÍCE
Co dává manželství?

Toto zjištění se nezdá být chybou nebo nehodou: vědci ověřili, že receptory fungují, to znamená, že způsobují impuls v neuronu v reakci na dotyk jeho povrchu tupou jehlou. Navíc myši postrádající gen Piezo1 škrábal mnohem méně v reakci na mechanické podněty, což znamená, že Piezo1 se podílí na jejich vnímání. Ukázalo se tedy, že stejné senzorické neurony jsou zodpovědné za chemické i mechanické svědění.

Poté vědci tyto neurony ovlivnili dvěma podněty za sebou: nejprve myším vstříkli histamin a poté je lechtali příliš tenkou nití, aby zvířata normálně svědila. A ukázalo se, že senzibilizace funguje: poté, co byly tyto neurony ošetřeny histaminem, jejich práh mechanické citlivosti klesl a myši začaly svědit sotva znatelným dotykem. Ukazuje se, že alokneze může fungovat na úrovni jednoho neuronu: nejprve je buňka excitována chemickým podnětem a poté vyvolá patologicky silnou reakci na dotyk nití.

Nyní je ještě obtížnější zjistit, proč lidé v dané situaci pociťují svědění – a kolik různých scénářů mě svědilo. Jestliže dosud neurofyziologové jasně rozdělovali svědění na mechanické a chemické (a také neuropatické, bez vnějšího podnětu), nyní je zřejmé, že se signální dráhy u těchto typů citlivosti překrývají. A samotné mechanické svědění nebylo tak jednoduché. Bude se také muset rozdělit.

  • První je klasický, popsaný v roce 2013. Jsou za to zodpovědné LTMR receptory (nízkoprahové), tytéž, které se podílejí na vzniku hmatových vjemů. Vlákna, která přenášejí tyto svědivé signály, patří do skupiny Aβ – jedná se o poměrně silné a rychlé axony.
  • Druhý je nově objevený, který působí prostřednictvím chemických svědivých neuronů. Jsou to buňky se značkami Nppb и sv, obvykle reagují na histamin – ale jak se nyní ukazuje, mohou reagovat i na mechanické podněty. A posílat signály přes C-vlákna, tenká a pomalá.

Pataputian a kolegové naznačují, že tyto dva typy svědění mají různé účely. Rychlé signály jsou potřeba pro rychlou reakci – upravit lem sukně nebo srazit mouchu z ramene. Je zbytečné přenášet takové informace podél pomalých axonů. Jsou potřeba zřejmě k něčemu jinému – k signalizaci problému, který rychle nezmizí – například o podkožních parazitech. Když se s nimi setkají, reagují neurony na chemický podnět, tedy na histamin, který se uvolňuje při zánětu, a zároveň snižují práh dráždivosti pro mechanické podněty. A začnou reagovat na každý sebemenší pohyb parazita, což způsobí majiteli silnou touhu svědit – dokud nevyžene cizince zpod kůže.

Tím ale pokusy o klasifikaci svědění nekončí. Patapoutianova skupina objevila další skupinu neuronů, ve kterých se Piezo1 vyskytuje. Jsou to také chemické svědivé neurony, ale odlišné – nesou Mrgprd receptory, které obvykle reagují na nekanonickou aminokyselinu beta-alanin. Zbývá pochopit, jak funguje jejich signální dráha a jakou roli v tomto systému hrají.

Nejsme tedy ještě připraveni jasně vyjmenovat všechny mechanismy, které v našem těle spouštějí svědění. A může se ukázat, že pokaždé, když jsem se při dokončování tohoto textu poškrábal, moje tělo mi dávalo úplně jiné signály.

Sesbírali jsme 12 faktů, ze kterých se budete drbat na hlavě.

ČTĚTE VÍCE
Jaké květiny je nejlepší použít do svatební kytice?

1. Poškrábete se asi 97krát denně

Podle výzkumů každého z nás asi 100x denně něco svědí. Pravděpodobně vás teď něco svědí. Poškrábejte to, nikdo si toho nevšimne.

2. Nutkání svědit je způsobeno toxiny, které na kůži zanechávají zvířata nebo rostliny.

Toxiny způsobují uvolňování histaminu, který je součástí imunitní reakce těla. V důsledku toho začnou nervová vlákna vysílat do mozku signály „svědění“. Nejjednodušším příkladem je setkání s medúzou.

3. Škrábání má svůj vlastní nervový systém

Do určité doby se věřilo, že svědění a bolest probíhají stejnou cestou, ale v roce 1997 byl učiněn nečekaný objev, který prokázal, že za svědění jsou zodpovědná určitá nervová vlákna.

4. Signály, že něco svědí, se přenášejí velmi pomalu.

Nervová vlákna mají různé rychlosti:

  • rychlost přenosu dotykového signálu – 321 km/h
  • „rychlá bolest“ (druh, který zažíváte, když se například náhodně dotknete horkých kamen) se pohybuje rychlostí 128 km/h
  • touha po svědění se „plazí“ rychlostí 3,2 km/h – pomaleji, než jdete

5. Nutkání svědit je nakažlivé.

Vědci to dokázali tím, že skupinám myší ukázali videa, na kterých jiné myši svědí. Přihlížející skupina se také začala škrábat.

6. Za nakažlivé škrábání je zodpovědné suprachiasmatické jádro

Neurovědci zatím nevědí, jak se malá část našeho mozku zvaná suprachiasmatické jádro podílí na pozorování škrábání a vyvolávání nutkání se škrábat.

7. Nutkání škrábat je nejlepší způsob, jak se vyrovnat se svěděním způsobeným hmyzem nebo rostlinami.

To pomáhá zbavit se jakéhokoli otravného hmyzu nebo jedovatých rostlin a také rozšiřuje krevní cévy, což umožňuje bílým krvinkám a plazmě vyplavovat toxiny. Právě kvůli tomuto zarudnutí kůže zčervená a zčervená.

8. Škrábání je dobrý pocit, protože uvolňuje serotonin do mozku.

Serotonin je neurotransmiter, který vědci připisují pocitům pohody a štěstí. Čím více serotoninu cirkuluje v těle, tím šťastnější se cítíte. Není divu, že někdy je těžké zastavit svědění.

9. Nejpříjemnějším místem pro škrábání je kotník.

Alespoň podle studie zveřejněné v British Journal of Dermatology v roce 2012.

Výsledky ukázaly, že svědění bylo nejintenzivnější v kotníku, ale bylo to také místo, kde byl požitek z škrábání nejintenzivnější a trval nejdéle.

Podrbete se teď na kotníku, abyste zkontrolovali zjištění britských vědců? Jen upřímně.

10. Čím více se škrábete, tím více to svědí.

Když se poškrábete na kůži, histamin se uvolní do vašeho krevního oběhu a pošle do mozku další signály svědění.

11. Bludný kruh škrábání a škrábání je nebezpečný pro lidi s kožními chorobami

Těmto pacientům trpícím ekzémem, psoriázou a jinými kožními onemocněními jsou často předepisována antihistaminika, aby se pokusila snížit intenzitu pocitu svědění.

12. Chronické svědění je stejně vysilující jako chronická bolest.

Vědci zjistili, že lidé, kteří trpí přetrvávajícím svěděním, pociťují podobnou míru nepohodlí a deprese jako pacienti s chronickými nemocemi.

Podle studie zveřejněné Archives of Dermatology se lidé, kteří trpí svěděním týdny, měsíce nebo dokonce roky, cítí stejně špatně jako lidé trpící chronickou bolestí.

Ve skutečnosti autoři studie říkají, že chronické svědění je kožní ekvivalent bolesti.

Kromě toho by se nemělo ignorovat přetrvávající svědění, chronické svědění může být spojeno s mnoha onemocněními, jako je onemocnění jater a lymfom.