Биохимия нервной системы кожи: нейромедиаторы, цитокины, хемокины, рецепторы кожи

Как указывалось выше, существует много подтипов нервных волокон для осуществления многочисленных функций нервной системы кожи, а также поддержания или восстановления целостности тела. В данной статье рассматривается роль нейропептидов, TRP-каналов и цитокинов в коже.

а) Нейропептиды кожи и их рецепторы. Классически в состав нейропептидов входит от четырех до более 40 аминокислот. Поскольку они выделяются нервными окончаниями и модулируют различные биологические функции, первоначально их определили как «нейропептиды». Позднее было обнаружено, что эти молекулы также образуются и в нейрональных клетках (например, в эпителиальных и иммунных). Поэтому определение «регуляторные пептиды», вероятно, является более точным.

В основном эти пептиды активируют суперсемейство рецепторов, сопряженных с G-белками и состоящих из семи трансмембранных доменов. К настоящему времени в коже обнаружено более 20 нейропептидов, включая вещество Р (SP), нейрокинин А (НКА), нейротензин, кодируемый геном кальцитонина пептид (КГКП), ВИП, гипофизарный активирующий аденилатциклазу полипептид (ГААП), пептид гистидин изолейцин (ПГИ), NPY, соматостатин (ССТ), β-эндорфин, энкефалин, галанин, динорфин, каннабиоидны, секретонейрин, меланоцитостимулирующий гормон (МСГ) и кортикотропин рилизинг-гормонкортиколиберин (КРГ).

В таблице ниже приведены списки нейропептидов и других молекул, участвующих в возникновении зуда, боли и воспаления, на рисунке ниже изображены основные известные механизмы действия этих веществ.

Различные нейропептиды образуются и выделяются субпопуляцией немиелинизированных афферентных нейронов (С-волокна), обозначаемых как С-полимодальные ноцицепторы. Кроме того, было обнаружено, что сами кожные клетки (например, кератиноциты, эндотелий микрососудов, клетки Меркеля, фибробласты и лейкоциты) как в норме, так и при патологических процессах также способны выделять регуляторные пептиды.

В коже нервы тесно связаны с сосудистыми структурами. Кровеносные сосуды кожи тесно связаны с сенсорными и вегетативными нервными волокнами, они также синтезируют нейропептиды и экспрессируют рецепторы к ним. Значительное возрастание кровотока в коже обеспечивает необходимое увеличение потери тепла за счет конвекции при воздействии высоких температур окружающей среды и/или физической нагрузки, а рефлекторное сужение сосудов является ключевым моментом в предотвращении избыточного рассеивания тепла при воздействии холода.

Сенсорные нервы важны для вазодилатации, а нейропептиды из симпатических нейронов, такие как NPY, опосредуют вазоконстрикцию, что указывает на важную роль нейропептидов в терморегуляции, объеме кровотока при воспалении или опухолевом генезе, а также в активации эндотелиальных и гладкомышечных клеток. Как эндотелиальные, так и гладкомышечные клетки реагируют на нейромодулирующие воздействия при воспалительных заболеваниях кожи, например при атопическом дерматите, розацеа, а также при защитных реакциях, ангионеогенезе и репаративных процессах.

Сенсорные, как и вегетативные нервы модулируют функцию потовых, сальных и апокринных желез и сально-волосяного аппарата. Далее мы остановимся более подробно на биологической роли некоторых нейромедиаторов и нейро-гормонов.

Роль нервов в процессах воспаления, иммуномодуляции, а также при зуде и боли

б) Цитокины и хемокины кожи с точки зрения нейрональной теории. Цитокины способны провоцировать зуд, и напротив, ингибиторы цитокинов уменьшают нейрогенное воспаление, боль и зуд. Таким образом, цитокины и хемокины способны взаимодействовать с сенсорными нервами с помощью высоко аффинных рецепторов.

К «непрофильным» цитокинам относятся интерлейкины (ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-31), обзор которых приведен в публикациях. Следует отметить, что у трансгенных мышей гиперэксперссия ИЛ-31 Т-клетками и макрофагами приводила к развитию хронического воспалительного заболевания кожи, характеризующегося формированием Т-клеточного инфильтрата и зудом, сходным с атопическим дерматитом человека. ИЛ-31 активирует рецепторы к ИЛ-31 (ИЛ-31R) — гетеродимерные рецепторные комплексы, состоящие из ИЛ-31R А субъединицы и М рецепторной субъединицы онкостатина.

В настоящее время не установлено, вызывает ли ИЛ-31 зуд за счет прямого действия на ИЛ-31R сенсорных нервов или за счет опосредованного влияния (например, на кератиноциты). Тот факт, что кератиноциты экспрессируют ИЛ-31R, позволяет предполагать, что ИЛ-31 может провоцировать зуд с помощью индукции до сих пор неизвестного медиатора кератиноцитов, который затем активирует немиелинизированные С-волокна кожи.

Таким образом, можно предполагать, что продукция ИЛ-31 при ряде форм зудящих воспалительных дерматозов повышена. Эти факты были подтверждены в исследованиях, проведенных на мышах. Экспрессия мессенджерной РНК кожного ИЛ-31 была значительно повышена у мышей лини NC/Nga, подверженных расчесам, по сравнению с мышами, у которых расчесы не наблюдались. Соответственно, ИЛ-31 может играть роль как в возникновении ощущения зуда, так и при реализации соответствующего (расчесы) поведения. Кроме того, ИЛ-31 может также играть роль связующего звена в коммуникации между эозинофилами и кератиноцитами при воспалительных зудящих заболеваниях кожи.

Первичный кожный амилоидоз (ПКА) — сопровождающееся зудом заболевание кожи, связанное с отложениями амилоида в поверхностных соях дермы. Недавно была описана мутация гена при РСА, зудящем кожном заболевании с отложениями амилоида в поверхностных слоях дермы. В целом, регулируя как воспаление, так и зуд, ИЛ-31 может служить связующим звеном между иммунной и нервной системами. По этой причине ИЛ-31 и ИЛ-31R рассматриваются в качестве перспективных мишеней терапии воспалительных и зудящих дерматозов, например атопического дерматита, крапивницы и других генетически детерминированных сопровождающихся зудом заболеваний. В настоящее время исследуются различные антагонисты, например OSMR-L-GPL химерный протеин.

Нейрогенное воспаление в коже
Нейрогенное воспаление в коже.
Экзогенные (тепло, расчесы, раздражение, аллергены, ультрафиолетовое излучение, микроорганизмы)
или эндогенные триггерные факторы (изменения pH, цитокины, кинины, гистамин, протеазы, нейротрансмиттеры, гормоны, стресс)
могут напрямую или опосредованно стимулировать нервные окончания первичных афферентных нейронов.
От них сигналы передаются в центральную нервную систему, интегрируясь в областях, задействованных в возникновении зуда,
боли, соматосенсерных реакций (расчесывание) и по всей видимости, эмоциональных реакций.
Кроме того, периферические нервные окончания стимулируют соседние афферентные нервные волокна дермы и эпидермиса в результате так называемого «аксонрефлекса».
Обусловленный возбуждением выброс нейропептидов приводит к сосудистым реакциям (триада Льюиса, эритема в результате вазодилятации, отек за счет экстравазации плазмы),
модулированию функции иммунных клеток (например, выбросу медиаторов из тучных клеток) и регуляции высвобождения медиаторов (цитокинов, хемокинов, факторов роста) из кератиноцитов и клеток Лангерганса.
Роль нервов в воспалении

- Рекомендуем далее ознакомиться со статьей "Роль нервной системы при патологии кожи"

Оглавление темы "Нервная система кожи.":
  1. Нейробиология кожи - нервная система и кожа
  2. Биохимия нервной системы кожи: нейромедиаторы, цитокины, хемокины, рецепторы кожи
  3. Роль нервной системы при патологии кожи
Материалы подготовлены и размещены для образовательных целей медицинских работников.
Ни один из материалов не может быть применен на практике без консультации лечащего врача.
Вопросы и замечания просим присылать на адрес admin@medicalplanet.su
По адресу выше мы также оперативно предоставим вам координаты автора, заинтересовавшей вас статьи.