가려움증의 역설 - 긁고 싶은 충동을 유발하는 분자가 피부의 염증도 감소시킨다.

 가려움증은 불편할 수 있지만 이는 외부 위협에 대한 피부 면역 반응의 정상적인 부분입니다. 덩굴옻나무나 모기를 만나서 가려워지면 긁고 싶은 충동이 질병을 옮기는 해충을 쫓아내기 위해 진화했을 수도 있다는 점을 생각해 보세요 .

 

 그러나 습진 등 만성 피부질환을 앓고 있는 많은 사람들에게 가려움증은 긁는 악순환을 불러일으켜 수면을 방해하고 생산성을 저하시키며 일상생활을 즐기지 못하게 만드는 악순환을 불러일으킬 수 있습니다 . 이 주기는 감각 뉴런과 피부 면역 세포가 함께 작용하여 가려움증과 피부 염증을 촉진함으로써 발생합니다 .

 그러나 역설적이게도 이 피드백 루프 뒤에 있는 일부 메커니즘은 염증이 악화되는 것을 막기도 합니다. 새로 발표된 연구에서, 면역학자 및 신경과학자로 구성된 저희 팀 과 저는 특정 유형의 가려움증 감지 뉴런이 작은 단백질이 있을 때 가려움증-스크래치-염증 주기를 뒤로 밀 수 있다는 사실을 발견했습니다.

인터루킨-31 또는 IL-31 이라고 불리는 이 단백질은 일반적으로 가려움증을 유발하는 데 관여합니다.

 

 악순환과 같은 이러한 부정적인 피드백 루프는 피부의 가려움을 감지하는 신경 말단이 피부의 면역 체계를 구성하는 수백만 개의 세포와 밀접하게 얽혀 있기 때문에 가능합니다 .

 

가려움증 유발  분자,  IL-31 단백질

 

 IL-31 단백질은 신경계와 면역체계를 연결하는 열쇠입니다. 이 분자는 일부 면역 세포에서 생성되며 이 분자군의 다른 구성원과 마찬가지로 면역 세포가 서로 통신하도록 돕는 데 특화되어 있습니다.

 

 IL-31은 습진, 알레르기, 천식 또는 관련 질환의 병력이 없는 사람들의 피부나 혈액에 거의 존재하지 않습니다. 그러나 만성 가려움증을 유발하는 습진과 같은 질환이 있는 사람들은 IL-31의 피부 생성이 크게 증가 했습니다 . IL-31은 감각 뉴런에 직접 결합하여 가려움증을 유발할 수 있는 면역 세포가 생산하는 작은 단백질 세트 중 하나라는 강력한 증거가 있습니다 . 소량의 정제된 IL-31을 피부나 척수액에 직접 주사하면 매우 빠르게 가려움증과 긁힘이 발생합니다 .

 

 그러나 나와 동료들이 쥐를 집먼지 진드기에 노출시켜 발진을 유발했을 때 가려움증을 느끼는 뉴런이 가려움증 부위의 염증을 촉진하는 대신 염증의 조절을 억제한다는 사실을 발견했습니다. 그들은 신경펩티드라고 불리는 작은 분자를 분비함으로써 면역 세포가 덜 적극적으로 반응하도록 지시했습니다. 요약하자면, 우리는 단일 분자에 의해 연결된 가려움증과 피부 염증 사이의 역관계를 발견했습니다.

 

당신의 피부에는 자체 면역 체계가 있습니다.

 그러나 IL-31이 환자의 피부를 긁게 만들어 염증을 악화시킬 수 있는 가려움증을 유발한다면 어떻게 염증을 줄일 수 있을까요?

 

 

 우리는 신경성 염증 이라고 불리는 잘 알려지지 않은 감각 뉴런의 기능에서 이 역설에 대한 답을 찾았습니다 . 이 신경 반사는 피부로의 혈류 증가와 같은 염증 징후를 촉진하는 특정 신경펩티드를 포함하여 다양한 신호 분자를 조직에 직접 방출하도록 감각 뉴런을 촉발합니다 . 신경성 염증은 가려움증, 통증, 촉각 및 온도와 같은 감각 정보를 전달하는 동일한 신경 내에서 작용하지만 경로가 다릅니다. 즉, 뇌를 향하는 것이 아니라 뇌에서 멀어지는 경로입니다.

 

 우리는 IL-31 이 감각 뉴런을 통해 IL-31에서 피부의 면역 세포를 억제하는 직접 경로를 매핑하여 신경성 염증을 유발할 수 있다는 것을 발견했습니다 . IL-31에 반응하지 않도록 생쥐를 조작했을 때, 우리는 유사하게 생쥐가 더 많은 염증을 생성하는 활성화된 피부 면역 세포를 가지고 있음을 발견했습니다. 이는 IL-31의 순 효과가 전반적인 염증을 둔화시키는 것임을 의미합니다.

잠재적 치료제로서의 IL-31

 

 연구에서는 IL-31이 피부의 감각 뉴런이 두 가지 매우 다른 기능을 수행하도록 한다는 사실을 보여줍니다. IL-31은 척수와 뇌 안쪽으로 신호를 보내 일반적으로 더 많은 염증을 유발하는 가려움증을 자극하지만 피부로 다시 신호를 보냅니다. 특정 면역 세포를 억제하여 염증을 진정시킵니다.

 

역설적이기는 하지만 이것은 진화론적으로 의미가 있습니다. 가려운 곳을 긁는 것은 매우 만족스러울 수 있지만 쏘는 쐐기풀을 만나는 것보다 강박적인 긁기로 고통받을 가능성이 더 높은 현대 세계 에서는 그다지 유용하지 않습니다 . 대조적으로, 확인되지 않은 염증은 많은 만성 자가면역 질환의 기초가 됩니다. 따라서 염증이 있는 조직에서 면역 반응을 끄는 것이 면역 반응을 켜는 것만큼 중요할 수 있습니다.

 

 우리의 발견은 다양한 질병을 치료하기 위해 IL-31을 변형하는 것의 의미에 대한 중요한 질문을 제기합니다. 우선, IL-31을 감지하는 뉴런이 피부 염증을 조절하는 다른 뉴런 회로 와 어떻게 상호 작용하는지 명확하지 않습니다 . 더욱이, 일부 환자들은 IL-31을 표적으로 하는 기존 약물을 복용할 때 혈액 내 알레르기 단백질 수치가 더 높거나 천식 발작이 발생합니다 . IL-31은 일부 폐 및 장 세포에서도 발견됩니다. 가려움증을 유발하는 분자가 어떻게 그리고 왜 내부 장기에 존재합니까?

 

 감각 뉴런 과 면역 세포가 수렴하는 해부학적 틈새 는 인체 전체에 존재합니다. IL-31과 같은 가려운 분자가 신경 회로를 사용하여 피부의 면역 반응을 약화시킬 수 있다면 편두통 약물 에 사용되는 것과 유사한 분자도 피부 상태를 치료하는 데 용도를 변경할 수 있습니다 .