Клетки Шванна – новый элемент в понимании боли и прикосновений
Предыдущие исследования описывали участие клеток Шванна в восприятии болевых ощущений. Оказалось, что эти клетки объединяются с рецепторами сенсорных нейронов, а их инактивация ведет к снижению болевой чувствительности. В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые продолжили познавать роль шванновских клеток и их взаимосвязь с рецепторами нервных окончаний. С помощью оптогенетики они «выключали» разные популяции клеток Шванна у лабораторных животных и обнаружили снижение не только болевой чувствительности, но и чувства вибрации.
Сенсорные рецепторы кожи. Credit: sketchfab
Тактильная и болевая чувствительность обеспечиваются сенсорными нейронами, тела которых находятся в спинномозговых ганглиях. В широком смысле рецепторы этих нервных клеток можно разделить на механорецепторы, ответственные за чувство прикосновения, терморецепторы, реагирующие на температуру, и ноцицепторы, ответственные за болевые ощущения. Разновидность таких рецепторов – тельца Мейснера и клетки Меркеля, реагирующие на прикосновения, и свободные нервные окончания, реагирующие на боль.
Клетки Шванна – это глиальные клетки, главная функция которых – создание миелиновой оболочки для аксонов в периферической нервной системе. Мы уже рассказывали про открытие группы ученых из Каролинского института, описывающее роль клеток Шванна в болевой чувствительности. Исследователи обнаружили новый нейро-глиальный комплекс, состоящий из переплетения шванновских клеток и свободных нервных окончаний, который реагировал на импульсы высокой интенсивности, что вызывало чувство боли.
Также оказалось, что клетки Шванна, связанные с механорецепторами и ноцицепторами в коже, относятся к определенному типу и производят транскрипционный фактор SOX10. В этой же группе нашелся подтип клеток с фактором SOX2. Участие Sox10+ и Sox2+ клеток в восприятии болевых ощущений удалось достоверно доказать, однако их роль в тактильной чувствительности и разница между ними оставалось предметом будущих наблюдений.
В новой работе группа ученых из Берлина совместно с коллегами из Каролинского института расширили знания о роли шванновских клеток в чувствительности. Исследователи применяли методы оптогенетики для их стимуляции и инактивации.
Стимуляция Sox10+ и Sox2+ клеток Шванна вызывала у крыс болевые ощущения. «Выключение» значимо снижало восприятие болевых стимулов. Интересно и то, что воздействие на шванновские клетки никак не влияло на температурную чувствительность у животных.
Затем команда ученых провела эксперименты с тактильными раздражителями. Они сосредоточились на тельцах Мейснера, которые играют роль рецепторов вибрации в коже и тесно связаны со шванновскими клетками. Исследователи обучили крыс сообщать об ощущении небольшой вибрации, воздействующей на переднюю лапу. Крысы, у которых шванновские клетки были инактивированы, значимо реже откликались на стимулы.
Из этого авторы сделали вывод об участии клеток Шванна в восприятии ощущения вибрации. Ученые продемонстрировали, что Sox2+ клетки, в отличии от Sox10+, связаны в большей мере с тельцами Мейснера и рецепторами волосяных фолликулов и не обнаруживаются в связи со свободными нервными окончаниями.
Полученные результаты открывают новые возможности для понимания и лечения боли и нарушений тактильной чувствительности.
«Шванновские клетки, расположенные непосредственно под кожей, легко доступны терапевтическим агентам. Это делает их удобной мишенью для лечения ряда патологий, — говорят авторы статьи.
Текст: Вадим Русскин
Sensory Schwann cells set perceptual thresholds for touch and selectively regulate mechanical nociception by Julia Ojeda-Alonso et al. in Nature Communications. Published February 2024 https://doi.org/10.1038/s41467-024-44845-8