Учёные из Каролинского института в Стокгольме открыли неизвестные ранее подробности в механизме восприятия боли. Они установили, что вспомогательные клетки нервной системы, так называемые «шванновские клетки», окружающие болевые рецепторы во внешних слоях кожи, сами также участвуют в ощущении боли. Возможно, это открытие поможет лечению некоторых хронических болевых расстройств.
Шванновские клетки были открыты ещё в XIX веке немецким учёным Теодором Шванном. Они создают электроизолирующую оболочку вокруг аксонов — отростков нервных клеток, многократно обёртываясь вокруг них. В некоторых случаях аксон может быть окружён сотней слоёв мембраны шванновской клетки. С разрушением такой обёртки нервных волокон связаны некоторые тяжёлые заболевания.
До сих пор, однако, считалось, что окончания нервных отростков, проникающие в верхние слои эпидермиса и обеспечивающие болевую чувстительность, лишены оболочки из шванновской клетки. Обнаружив такие оболочки в образцах тканей, учёные были удивлены. Но ещё больше их удивило, когда выяснилось, что шванновская клетка в этих случаях не просто поддерживает аксон, а участвует в восприятии боли. Это удалось выяснить в эксперименте на мышах, использовав метод оптогенетики.
Исследователи получили генетически модифицированных мышей, шванновские клетки в коже ног которых производили белок, поглощающие свет. Когда на кожу мышиных ног направляли свет, этот белок изменялся и оказывал воздействие на клеточную мембрану, вызывая изменение в электрическом заряде клетки, иными словами, возбуждая активность этой клетки. Мыши в такой ситуации проявляли признаки того, что они ощущают боль в ногах. По мере увеличения длительности световых импульсов количество возбуждённых соседних нервных клеток увеличивалось, подтверждая предположение, что шванновские клетки передают сигнал в мозг через нервные клетки.
Чтобы выяснить, что ещё может активировать эти шванновские клетки, исследователи подвергли ноги мышей воздействию тепла, холода и уколам. Затем они сравнили поведение мышей в этих ситуациях с их реакцией на те же стимулы при одновременной активизации или дезактивизации шванновских клеток светом. Выяснилось, что во всех трёх случаях у мышей наблюдался более сильный болевой ответ после активации клеток светом, а в случае уколов — более слабый ответ после дезактивации клеток. Всё это подтверждает, что шванновские клетки играют важную роль в восприятии боли. Исследователи говорят, что фактически они имеют дело с особым двуклеточным рецепторным органом восприятия боли, состоящим из нервной и шванновской клеток.
На людях обнаруженные явления ещё не проверялись, неясным остаётся и то, каким образом происходит передача болевого сигнала от шванновской клетки к нейрону.
Исследование опубликовано в журнале Science.
