Il prurito causato dalle punture di zanzara e quello causato dal grattarsi sono la stessa cosa?

Quando il caldo diventa insopportabile, non è solo la temperatura in aumento a essere fastidiosa, ma anche le zanzare che non lasciano scampo. Spesso ciò che ci fa accorgere delle punture di zanzara non è l'"assassino" in sé, ma la spiacevole sensazione di prurito. Per quanto riguarda il prurito causato dalle punture di zanzara, grattarsi procura una sensazione estremamente rinfrescante, ma quando si smette si avverte un fastidio estremo.

Quindi la domanda è: rispetto al prurito causato dal solletico, che ti fa sentire molto prurito quando ti gratti ma ti dà una sensazione estremamente rinfrescante quando smetti, il prurito causato dalle punture di zanzara e il prurito causato dal solletico sono lo stesso tipo di prurito?

Capire il prurito

Vista, udito, olfatto, gusto, freddo, caldo, dolore, prurito, sono tutte sensazioni, il prodotto dell'elaborazione da parte del cervello di stimoli esterni generati dalle cellule sensoriali e trasmessi attraverso il sistema nervoso. Il prurito è una sensazione spiacevole che spinge il corpo a grattarsi; fu definito per la prima volta dal medico tedesco Samuel Hafenreffer nel 1660.

La faccia infelice di Samuel Hafenreffer

Proprio come la sensazione del dolore ha lo scopo di proteggere gli animali dai danni, anche la sensazione del prurito è un meccanismo di autodifesa degli animali. Il corpo sceglie di ignorare alcuni contatti innocui, come il contatto tra i vestiti e la pelle. Quando il contatto provoca disagio fisico, la risposta del corpo è quella di allontanarlo, come nel caso delle punture di zanzara. Questa sensazione, diversa dal contatto innocuo, è un prurito e la risposta del corpo è quella di grattarsi.

Vie di segnalazione del prurito

La sensazione di prurito deve passare attraverso diverse trasmissioni "a relè" delle cellule nervose prima di poter essere trasmessa al centro sensoriale del cervello. Il percorso di trasmissione del prurito attualmente riconosciuto è più o meno il seguente: terminazioni nervose (stimolate) - corno dorsale del midollo spinale - tratto spinotalamico - corteccia cerebrale (produce la sensazione di prurito). La trasmissione della sensazione di prurito dal midollo spinale al cervello è sempre stata un problema complesso nel percorso di trasduzione del segnale del prurito.

Solo nel 2017 Sun Yangang e il suo team dell'Istituto di neuroscienze dell'Accademia cinese delle scienze hanno scoperto per la prima volta un importante percorso per la trasmissione della sensazione di prurito dal midollo spinale al cervello, vale a dire che la proiezione del nucleo parabrachiale del midollo spinale è coinvolta nella trasmissione delle informazioni relative al prurito e il nucleo parabrachiale è un'importante area cerebrale coinvolta nell'elaborazione delle informazioni relative al prurito. Studi precedenti hanno scoperto che quando si verifica una stimolazione pruriginosa, vengono attivati ​​i neuroni che si proiettano dal midollo spinale dorsale al nucleo parabrachiale del cervello. I ricercatori hanno ipotizzato che il nucleo parabrachiale possa essere coinvolto nella sensazione di prurito. Successivamente, la congettura è stata confermata sperimentalmente. Bloccando la proiezione dal midollo spinale al nucleo parabrachiale mediante l'optogenetica, abbiamo scoperto che la risposta al grattamento dei topi in risposta alla stimolazione del prurito era significativamente ridotta.

Mu e altri 2017 (immagine modificata)

Prurito e dolore, amici o nemici?

Molte persone hanno avuto questa esperienza: dopo essere state punte da una zanzara, si grattano inconsciamente la zona interessata e potrebbero persino essere graffiate. Dopo aver avvertito il dolore bruciante, la sensazione di prurito scompare. Dopo la scomparsa del dolore, la sensazione di prurito ricomparirà. Anche comprendere il dolore e il prurito è un'esperienza difficile.

Inizialmente si pensava che prurito e dolore fossero codificati dagli stessi neuroni. Uno stimolo di intensità minore codifica una sensazione di prurito; uno stimolo più intenso codifica una sensazione di dolore. Tuttavia, ora ci sono sempre più prove che confutano questa tesi.

Le teorie più diffuse al momento sono la teoria della selettività e la teoria della specificità. La teoria della selettività sostiene che la generazione e la trasmissione del prurito sono intraprese specificamente da una parte dei neuroni del corpo e sono indipendenti dalla trasmissione di altre sensazioni come il dolore; mentre la teoria della specificità sostiene che, nonostante esistano alcuni neuroni di proiezione sensoriale unici nel percorso del prurito, la trasmissione complessiva del prurito e di altre sensazioni come il dolore sono interconnesse e che la trasmissione del dolore inibirà la trasmissione dei segnali del prurito. Ecco perché grattare delicatamente la zona pruriginosa può alleviarla temporaneamente.

Teoria della selettività e teoria della specificità della trasmissione del prurito

Esistono molti recettori che avvertono il prurito.

Ci sono molti fattori che possono causare prurito, come punture di zanzara, tocco leggero, contatto con alcune piante, guarigione delle ferite, infezioni, ecc. Per vari fattori di prurito, il corpo ha anche molti tipi di recettori per percepire questi stimoli, producendo così la sensazione di prurito. La sostanza chimica che provoca prurito, come quello provocato dalle punture di insetti e dall'orticaria, è l'istamina, che si forma dalla rimozione del gruppo carbossilico dell'istidina. Quando la pelle viene stimolata, l'istamina viene secreta e si lega ai recettori dell'istamina presenti nella pelle, formando un segnale di prurito. Anche i semi di Mucuna pricklyris possono provocare una forte sensazione di prurito negli esseri umani. Le punte del baccello contengono mucuna, che si lega a un recettore attivato dalla proteasi nella pelle per produrre un segnale di prurito.

I recettori del prurito studiati finora comprendono principalmente sette categorie, ovvero i recettori dell'istamina, i recettori dell'interleuchina, i recettori attivati ​​dalla proteasi, i recettori degli oppioidi, i recettori dei cannabinoidi, i recettori del peptide rilasciante la gastrina e i recettori a tensione transitoria.

Il prurito meccanico e il prurito chimico hanno vie di conduzione diverse

In base alle differenze nelle vie di trasmissione, i ricercatori dividono il prurito in prurito meccanico e prurito chimico. Nel caso di un contatto innocuo, il corpo sceglierà di ignorarlo e di non reagire; ma anche piccoli tocchi, come formiche che camminano sul braccio o piante che sfiorano la pelle esposta, possono provocare prurito. In che modo il corpo distingue le due cose?

Lo studio ha scoperto che il neuropeptide Y espresso dai neuroni nel corno dorsale del midollo spinale svolge un ruolo chiave in questo. Può trasmettere alcune sensazioni di prurito causate dal tocco leggero e ignorarne altre. Lo scienziato americano Martyn Gouding scoprì che se questi neuroni venissero rimossi dal midollo spinale dei topi, i topi percepirebbero ogni minimo tocco come segnali di prurito e si gratterebbero continuamente.

Differenze nei percorsi di trasduzione del prurito chimico e meccanico

Nella via di trasmissione chimica del prurito, il recettore del peptide di rilascio della gastrina espresso dai neuroni del corno dorsale del midollo spinale svolge un ruolo importante. Studi hanno dimostrato che la perdita dei recettori del peptide rilasciante la gastrina riduce significativamente la risposta al grattamento indotta dai peptidi chimici. La rimozione contemporanea dei neuroni che rilasciano il neuropeptide Y e dei neuroni che secernono il peptide che rilascia la gastrina non può eliminare il prurito causato dalla stimolazione meccanica. Ciò dimostra che le vie di trasmissione del prurito chimico e del prurito meccanico sono diverse. Il prurito meccanico può essere indotto da un contatto non nocivo, da una stimolazione elettrica, ecc., mentre il prurito chimico può essere stimolato da sostanze chimiche come l'istamina e la clorochina. Entrambi producono segnali corrispondenti attraverso diversi neuroni sensoriali. Ad esempio, il grattamento è principalmente un prurito meccanico causato da un tocco leggero, mentre le punture di insetti sono un prurito chimico causato dall'istamina.

Prurito chimico, le vie di conduzione del prurito hanno anche alti e bassi

Anche le vie di segnalazione del prurito chimico possono essere divise in due tipi: via di segnalazione del prurito dipendente dall'istamina e via di segnalazione del prurito indipendente dall'istamina. La differenza tra i due sta nelle diverse fibre nervose che trasmettono i segnali del prurito.

Il percorso di segnalazione del prurito dipendente dall'istamina è simile a una normale autostrada, lenta ma diffusa. È mediata dalle fibre C amieliniche (CMi), che sono insensibili alla stimolazione meccanica, hanno una velocità di conduzione delle fibre lenta, un'ampia innervazione e possono essere attivate dall'istamina. Le sue terminazioni nervose sono distribuite principalmente al confine tra derma ed epidermide. Alcuni sono distribuiti direttamente nell'epidermide. Dopo aver ricevuto la stimolazione con l'istamina, le terminazioni nervose trasmettono segnali al corno dorsale del midollo spinale. Il segnale viene poi trasmesso lungo il tratto spinotalamico al talamo e da lì al centro sensoriale nel cervello.

Il percorso di segnalazione del prurito non dipendente dall'istamina è come un'autostrada, con una velocità di trasmissione più elevata. È mediata dalle fibre C meccano-termosensibili (CMH), le cui terminazioni nervose sono distribuite principalmente nell'epidermide. I CMH trasmettono segnali di prurito al corno dorsale del midollo spinale, quindi salgono lungo il tratto spinotalamico fino al talamo e continuano a salire fino al centro sensoriale del cervello.

Diversi stimoli di prurito possono attivare diverse aree del cervello

Finora nessuna ricerca è riuscita a individuare una singola regione del cervello come centro della percezione o della regolazione del prurito. Studi di neuroimaging hanno rilevato differenze nelle regioni cerebrali attivate dall'istamina e dalla mucunaina. Ciò suggerisce che diversi stimoli che inducono prurito attivano aree diverse del cervello.

Quelle verdi sono le aree cerebrali attivate dall'istamina, quelle blu sono le aree cerebrali attivate dalla mucunaina e quelle rosse sono le aree cerebrali attivate da entrambe. Alexandru DP Papoiu et al, 2012

Quindi, anche se si chiamano allo stesso modo, il prurito causato da una puntura di zanzara e il prurito causato dal solletico non sono in realtà esattamente la stessa sensazione.

Riferimenti:

http://www.wikiwand.com/en/Samuel_Hafenreffer

Bourane, Steeve, et al. "Controllo del prurito meccanico da parte di una sottopopolazione di interneuroni del midollo spinale." Scienza 350.6260 (2015): 550-554.

Papoiu, Alexandru DP, et al. "Un racconto di due pruriti. Caratteristiche comuni e notevoli differenze nell'attivazione cerebrale evocata dal prurito indotto da cowhage e istamina." Neuroimage 59.4 (2012): 3611-3623.

Green, Dustin e Xinzhong Dong. "La biologia cellulare del prurito acuto." Italiano: La ricerca ha pubblicato nel 2016 un articolo su Cell Biol 213.2.

Sole YG, Chen ZF. Un recettore del peptide rilasciante la gastrina media la sensazione di prurito nel midollo spinale. Nature 25 luglio 2007, pubblicazione online anticipata.

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Mu D, Deng J, Liu KF, et al. Un circuito neurale centrale per la sensazione di prurito[J]. Scienza, 2017, 357(6352): 695-699.

Autore: Duke Cat (Istituto di idrobiologia, Accademia cinese delle scienze)

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