Velen van ons hebben last gehad van een brandende zonnebrand en de jeukende, schilferende huid die erop volgt. Decennia lang vermoedden wetenschappers dat pijn en jeuk hetzelfde waren, alleen uitgedrukt in verschillende intensiteiten: jeuk was slechts lichte pijn en pijn was sterke jeuk.
Wetenschappers hebben geprobeerd beter te begrijpen hoe deze sensaties op cellulair niveau voorkomen. Recente studies, gefinancierd door de National Institutes of Health, tonen aan dat pijn en jeuk het gevolg zijn van een gecompliceerd proces waarbij vele soorten neurotransmitters betrokken zijn, chemicaliën die zenuwsignalen naar de hersenen overbrengen en receptoren, celoppervlakte-eiwitten die deze signalen accepteren. Een belangrijk doel van deze onderzoekslijn is het vinden van betere manieren om chronische pijn en jeukaandoeningen aan te pakken, die vaak aanhouden ondanks het gebruik van verzachtende medicijnen.
Pijn en jeuk definiëren
Pijn en jeuk zijn beide vormen van nociceptie, het waarnemen van gevaar door stimulans uit de omgeving. Op een basaal niveau vertelt pijn het lichaam dat er ofwel een verwonding is of dat er een op handen is. Nociceptie is de reden waarom we een branderig gevoel voelen wanneer we te dicht bij een vlam komen. Jeuk, klinisch bekend als pruritus, signaleert dat er een irriterend of potentieel toxine in de buurt is.
In beide gevallen is de huid essentieel voor signalering. Cellen die keratinocyten worden genoemd, leven aan de basis van de opperhuid, de oppervlaktelaag van de huid, en sturen sensorische signalen naar nabijgelegen zenuwuiteinden. Als de huid een stenen muur rond een stad zou zijn, dan zouden keratinocyten de uitkijktorens zijn die de stadsbewoners waarschuwen voor naderende indringers. De zenuwuiteinden verzenden het signaal via circuits van meerdere zenuwcellen naar de hersenen.
Maar pijn is niet beperkt tot de huid. Dezelfde pijnreceptoren bestaan op zenuwuiteinden in het lichaam, waardoor het gevoel ontstaat van een pijnlijke spier of maagkramp. Dat is niet het geval bij jeukreceptoren. Ze gaan alleen zo ver in het lichaam als de slijmvliezen, zoals in onze neusgaten of keel. Dit is waarom onze interne organen nooit jeuken. Als dat zo was, stel je dan voor hoe moeilijk ze zouden zijn om te krabben!
Pijn en jeuk kunnen op verschillende manieren ontstaan. Jeuk kan bijvoorbeeld worden veroorzaakt door chemicaliën die histamines worden genoemd. Histamines zijn een cruciaal onderdeel van de allergische reactie die we voelen bij een muggenbeet of bijenkorven. Door histamine veroorzaakte jeuk kan worden verlicht met een antihistaminicum. Maar de meeste chronische jeuk heeft geen betrekking op histamine, waardoor medicatie moeilijk is. In feite is dat soort histamine-onafhankelijke jeuk een veel voorkomende bijwerking van pijnstillers zoals morfine.
Wetenschappers namen dit verband tussen pijn en jeuk als een andere aanwijzing dat de twee verwant zijn, maar ze wisten nog steeds niet zeker of jeuk gewoon doffe pijn was of een duidelijk gevoel. Ze gingen op zoek naar antwoorden in de zenuwcellen.
Pijn en jeuk vinden
Een antwoord komt van wetenschappers van de Johns Hopkins University. De onderzoekers vonden twee receptorenfamilies op zenuwcellen die signalen van keratinocyten ontvangen: TRP-receptoren mediëren pijn en jeuk, en Mrgpr-receptoren mediëren histamine-onafhankelijke jeuk.
Wetenschappers hebben deze bevindingen gedaan door verschillende soorten receptoren bij muizen uit te schakelen, die een vergelijkbaar zenuwstelsel hebben als mensen. Door de muizen bloot te stellen aan chloroquine, een antimalariamiddel dat jeuk als bijwerking kan veroorzaken, en capsaïcine, de "hete" verbinding in pikante pepers, konden ze zien wat de muizen voelden.
'Als de muis jeuk voelde, krabde hij met zijn achterpoot achter zijn oren', zegt Xinzhong Dong, die de studie leidde. 'Als hij pijn voelde, wreef hij met zijn voorpoot over zijn wang.'
Muizen zonder een Mrgpr "jeuk" -receptor die specifiek is voor chloroquine, kunnen pijn voelen maar niet jeuken. Muizen die geen TRP "pijn" -receptor hadden die op capsaïcine reageert, vonden capsaïcine eigenlijk jeukend in plaats van pijnlijk.
Dong legt uit dat deze bevindingen aangeven dat neuronen die alleen de TRP-receptor bevatten pijnsensatie verwerken. Aan de andere kant zenden neuronen die zowel de TRP-receptor als de Mrgpr-receptor bevatten jeuksignalen uit.
De resultaten suggereren ook dat pijncircuits jeukcircuits kunnen remmen, dus er wordt slechts één signaal tegelijk verzonden - wat verklaart waarom pijn en jeuk zelden tegelijkertijd voorkomen.
Tegenwoordig streven onderzoekers naar geneesmiddelen die pijn en jeukreceptoren direct blokkeren om meer gerichte verlichting te bieden met minder bijwerkingen.
Het in dit artikel gerapporteerde onderzoek werd gedeeltelijk gefinancierd door de National Institutes of Health onder de subsidies R01GM087369, R01NS054791, P01NS047399, R01NS014624 en R01NS070814.
Dit Inside Life Science-artikel is in samenwerking met de Nationaal instituut voor algemene medische wetenschappen, deel van de Nationale gezondheidsinstellingen.
Kom meer te weten:
Factsheets over anesthesie, brandwonden en trauma
Video: de reactie van het lichaam op traumatisch letsel
Ook in deze serie:
Leven na traumatisch letsel: hoe het lichaam reageert
