У людей с рыжими волосами (как и у многих других видов животных с рыжим мехом) производящие пигмент клетки кожи, называемые меланоцитами, содержат вариантную форму рецептора меланокортина 1. Этот рецептор находится на поверхности клетки, и если он активируется циркулирующими гормонами, называемыми меланокортинами, он заставляет меланоциты переключаться с выработки желто-красного пигмента меланина на выработку коричневого / черного пигмента меланина. Более ранняя работа Дэвида Э. Фишер, доктор медицинских наук, директор программы меланомы массового общего онкологического центра и директор Исследовательского центра кожной биологии MGH, продемонстрировал, что неспособность рыжеволосых людей загорать или затемнять пигмент кожи связана с неактивными вариантами этого рецептора.
Чтобы исследовать механизмы, лежащие в основе различных болевых порогов у рыжеволосых людей, Фишер и его коллеги изучили линию рыжеволосых мышей, которая (как и у людей) содержит вариант, у которого отсутствует функция рецептора меланокортина 1, а также проявляется более высокий болевой порог.
Команда обнаружила, что потеря функции рецептора меланокортина 1 у рыжеволосых мышей заставила меланоциты животных секретировать более низкие уровни молекулы, называемой POMC (проопиомеланокортин), которая впоследствии расщепляется на различные гормоны, включая тот, который сенсибилизирует к боли, и тот, который блокирует боль.
Присутствие этих гормонов поддерживает баланс между опиоидными рецепторами, подавляющими боль, и рецепторами меланокортина 4, которые усиливают восприятие боли.
У рыжеволосых мышей (и, следовательно, возможно, у людей) низкий уровень обоих гормонов, казалось бы, нейтрализует друг друга. Однако организм также производит дополнительные факторы, не связанные с меланоцитами, которые активируют опиоидные рецепторы, участвующие в блокировании боли.
Следовательно, чистым эффектом более низких уровней гормонов, связанных с меланоцитами, является большее количество опиоидных сигналов, что повышает порог боли.
«Эти результаты описывают механистическую основу, лежащую в основе более ранних данных, предполагающих наличие различных болевых порогов при разном пигментном фоне», – говорит Фишер. "Понимание этого механизма обеспечивает подтверждение этих более ранних доказательств и ценное признание для медицинского персонала при уходе за пациентами, чья болевая чувствительность может различаться."
Фишер добавляет, что результаты предлагают новые способы манипулирования естественными процессами организма, которые контролируют восприятие боли – например, путем разработки новых лекарств, которые ингибируют рецепторы меланокортина 4, участвующие в ощущении боли.
«Наша текущая работа сосредоточена на выяснении того, как дополнительные кожные сигналы регулируют боль и передачу сигналов опиоидов», – добавляет со-ведущий автор Лайос В. Кемени, доктор медицинских наук, научный сотрудник по дерматологии MGH. "Глубокое понимание этих путей может привести к выявлению новых стратегий модуляции боли."
Эта работа была поддержана Национальным институтом здравоохранения, Альянсом исследования меланомы, США.S.-Израильский бинациональный научный фонд и доктор. Мириам и Шелдон Джи.
Фонд медицинских исследований Адельсона.