Структурные и функциональные механизмы механорецепторов | Эль-Пасо, Техас Доктор хиропрактики
Д-р Алекс Хименес, хиропрактик Эль Пасо
Надеюсь, вам понравились наши сообщения в блогах по различным темам, связанным с здоровьем, питанием и травмой. Пожалуйста, не стесняйтесь звонить нам или мне, если у вас есть вопросы, когда возникает необходимость обратиться за медицинской помощью. Позвоните в офис или я. Офис 915-850-0900 - Ячейка 915-540-8444 Отличные отзывы. Д-р J

Структурные и функциональные механизмы механорецепторов

Всех нас учили, что есть чувства 5: зрение, вкус, звук, запах и прикосновение. В первых четырех чувствах используются четкие, отчетливые органы, такие как глаза, вкусовые рецепторы, уши и нос, но как именно тело ощущает прикосновение? Прикосновение ощущается по всему телу, как внутри, так и снаружи. Существует не один отдельный орган, который отвечает за ощущения прикосновения. Скорее всего, есть крошечные рецепторы или нервные окончания вокруг всего тела, которые ощущают прикосновение, где оно происходит, и посылают сигналы в мозг с информацией о типе прикосновения, которое произошло. Как бутон вкуса на языке обнаруживает аромат, механорецепторы представляют собой железы в коже и на других органах, которые обнаруживают ощущения прикосновения. Они известны как механорецепторы потому что они предназначены для обнаружения механических ощущений или различий в давлении.

Роль механорецепторов

Человек понимает, что они испытали сенсацию, как только орган, ответственный за обнаружение того, что конкретный смысл посылает сообщение в мозг, который является основным органом, который обрабатывает и упорядочивает всю информацию. Сообщения отправляются со всех областей тела в мозг через провода, называемые нейронами. Существуют тысячи маленьких нейронов, которые выходят во все области человеческого тела, а на концах многих из этих нейронов есть механорецепторы. Чтобы продемонстрировать, что происходит, когда вы касаетесь объекта, мы будем использовать пример.

Представьте себе комары на руке. Штамм этого насекомого, столь легкий, стимулирует механорецепторы в этой конкретной области руки. Эти механорецепторы посылают сообщение вдоль нейрона, к которому они подключены. Нейрон соединяется с мозгом, который получает сообщение о том, что что-то касается вашего тела в точном месте конкретного механорецептора, который отправил сообщение. Этот мозг будет действовать с этим советом. Возможно, он скажет глазам взглянуть на область руки, которая обнаружила подпись. И когда глаза говорят мозгу, что на руке есть комар, мозг может сказать рукой, чтобы быстро отбросить его. Так работают механорецепторы. Цель следующей статьи - продемонстрировать, а также подробно обсудить функциональную организацию и молекулярные детерминанты механорецепторов.

Touch Sense: функциональная организация и молекулярные детерминанты механикочувствительных рецепторов

Абстрактные

Кожные механорецепторы локализуются в различных слоях кожи, где они обнаруживают широкий спектр механических раздражителей, включая легкую кисть, растяжение, вибрацию и вредное давление. Это разнообразие стимулов сопровождается множеством специализированных механорецепторов, которые специфически реагируют на кожную деформацию и передают эти стимулы в более высокие структуры мозга. Исследования по механорецепторам и генетически сменные сенсорные нервные окончания начинают раскрывать механизмы сенсорной чувствительности. Работа в этой области предоставила исследователям более глубокое понимание организации схемы, лежащей в основе восприятия прикосновения. Новые ионные каналы появились как кандидаты на молекулы трансдукции, а свойства механически стробированных токов улучшили наше понимание механизмов адаптации к тактильным раздражителям. В этом обзоре отмечен прогресс, достигнутый в характеристике функциональных свойств механорецепторов в волосатых и голых кожных и ионных каналах, которые обнаруживают механические входы и адаптацию механорецепторов формы.

Ключевые слова: механорецептор, механочувствительный канал, боль, кожа, соматосенсорная система, прикосновение

Введение

Touch - это обнаружение механических стимулов, воздействующих на кожу, включая безобидные и вредные механические раздражители. Это важный смысл для выживания и развития млекопитающих и человека. Контакт твердых предметов и жидкостей с кожей дает необходимую информацию для центральной нервной системы, которая позволяет исследовать и распознавать окружающую среду и инициирует движение локомоции или плановой руки. Touch также очень важен для ученичества, социальных контактов и сексуальности. Чувство осязания - наименее уязвимое чувство, хотя оно может быть искажено (гиперестезия, гипоэстезия) во многих патологических состояниях. 1-3

Сенсорные ответы включают очень точное кодирование механической информации. Кожные механорецепторы локализуются в различных слоях кожи, где они обнаруживают широкий спектр механических раздражителей, включая легкую кисть, растяжение, вибрацию, отклонение волос и вредное давление. Это разнообразие стимулов сопровождается множеством специализированных механорецепторов, которые специфически реагируют на кожную деформацию и передают эти стимулы в более высокие структуры мозга. Соматосенсорные нейроны кожи делятся на две группы: низкопороговые механорецепторы (LTMR), которые реагируют на доброкачественное давление и высокопороговые механорецепторы (HTMR), которые реагируют на вредную механическую стимуляцию. Клетки LTMR и HTMR находятся в дорзальных корневых ганглиях (DRG) и черепных сенсорных ганглиях (тройничных ганглиях). Нервные волокна, связанные с LTMR и HTMR, классифицируются как Aβ-, Aδ- или C-волокна на основе их скоростей проводимости потенциала действия. C немиелинизированы и имеют самые медленные скорости проводимости (~ 2 м / с), тогда как волокна Aδ и Aβ легко и сильно миелинизированы, демонстрируя промежуточные (~ 12 м / с) и быстрые (~ 20 м / с) скорости проводимости, соответственно. LTMR также классифицируются как медленно или быстро адаптирующиеся ответы (SA- и RA-LTMR) в соответствии с их скоростью адаптации к устойчивому механическому раздражителю. Их дополнительно выделяют кожные конечные органы, которые они иннервируют, и их предпочтительные стимулы.

Способность механорецепторов обнаруживать механические сигналы зависит от наличия каналов механоредукторных ионов, которые быстро превращают механические силы в электрические сигналы и деполяризуют восприимчивое поле. Эта локальная деполяризация, называемая рецепторным потенциалом, может генерировать потенциалы действия, которые распространяются в сторону центральной нервной системы. Однако свойства молекул, которые опосредуют механотрансдукцию и адаптацию к механическим силам, остаются неясными.

В этом обзоре мы даем обзор свойств механорецептора млекопитающих при безобидном и ядовитом прикосновении в волосистой и голой коже. Мы также рассматриваем недавние знания о свойствах механически стробированных токов в попытке объяснить механизм адаптации механорецепторов. Наконец, мы рассматриваем недавний прогресс, достигнутый в идентификации ионных каналов и связанных белков, ответственных за генерацию механико-связанных токов.

Невидимый Touch

Волоконно-ассоциированные LTMR

Волосяные фолликулы представляют собой мини-органы, производящие волосы, которые обнаруживают легкое прикосновение. Волокна, связанные с волосяными фолликулами, реагируют на движение волос и его направление, возбуждая поезда потенциалов действия в начале и удаляя стимул. Они быстро адаптируют рецепторы.

Кошка и кролик. В кошачьем и кроличьем пальто волосяные фолликулы можно разделить на три типа волосяных фолликулов, виски вниз, волосы стража и тилотрих. Вниз волосы (underhair, wool, vellus) 4 являются самыми многочисленными, самыми короткими и лучшими волосками пальто. Они волнистые, бесцветные и появляются в группах от двух до четырех волос от общего отверстия в коже. Стражи гвардии (монотрисы, подслушивающие, tophair) 4 слегка изогнуты, либо пигментированы, либо непигментированы, и выходят из уст их фолликулов. Тилотрихи являются наименее многочисленными, самыми длинными и толстыми волосками. 5,6 Они пигментированы или непигментированы, иногда оба они появляются и появляются из фолликула, окруженного петлей капиллярных кровеносных сосудов. Сенсорные волокна, снабжающие волосяной фолликул, расположены ниже сальных желез и относятся к волокнам Aβ или Aδ-LTMR. 7

При близком приближении к валу с нисходящими волосами, чуть ниже уровня сальных желез является кольцом ланцетных фишек пило-Руффини. Эти сенсорные нервные окончания расположены в спиральном направлении вокруг волосяного стержня в соединительной ткани, образующей волосяной фолликул. Внутри волосяного фолликула также имеются свободные нервные окончания, некоторые из которых образуют механорецепторы. Часто, касание корпускул (см. Голая кожа) окружают область шеи фолликула тилотриха.

Свойства миелинизированных нервных окончаний в кошачьей и кроличьей коже интенсивно изучались в период 1930-1970 (обзор в Hamann, 1995) .8 Замечательно, Браун и Игго, изучая единицы 772 с миелинированными афферентными нервными волокнами в подкожных нервах от кошки и кролик, классифицировали ответы в трех рецепторных типах, соответствующих движениям нижних волосков (рецепторы типа D), гвардии (рецепторы типа G) и волосам Tylotrich (рецептор типа T) .9 Все ответы афферентного нервного волокна были собраны вместе в Rapidly Adapting receptor типа I (RA I), противопоставляя Pacinian рецептору RA II. Механорецепторы RA I обнаруживают скорость механического раздражителя и имеют острую границу. Они не обнаруживают тепловых колебаний. Burgess et al. также описывается быстро адаптируемый полевой рецептор, который оптимально реагирует на поглаживание кожи или движение нескольких волос, что объясняется стимуляцией окончаний пило-Руффини. Ни один ответ на волосяной фолликул не был связан с активностью С-волокна. 10

Мышей. В дорсальной волосистой коже мышей были описаны три основных типа волосяных фолликулов: зигзаг (вокруг 72%), awl / auchene (около 23%) и защита или тилотрих (около 5%). 11-14 Zigzag и Awl / Волоконные фолликулы auchenne производят более тонкие и короткие волосы и связаны с одной сальной железой. Гладкие или волосистые волоски являются самыми длинными из типов волосяных фолликулов. Они характеризуются большой волосяной луковицей, связанной с двумя сальными железами. Острые и шиповидные волоски расположены в итеративном, регулярно расставленном узоре, тогда как зигзагообразные волоски плотно заполняют области кожи, окружающие два больших типа волосяных фолликулов [рис. 1 (A1, A2 и A3)].

Рисунок 1. Организация и прогнозирование кожных механорецепторов. В волосистой коже легкая щетка и прикосновение в основном обнаруживаются иннервацией вокруг волосяных фолликулов: awl / auchenne (A1), зигзагом (A2) и защитой (A3). Волоски Awl / auchene трижды иннервируются концами C-LTMR ланцетовыми (A4), Aδ-LTMR и Aβ, быстро адаптирующимися к LTMR (A6). Зигзагообразные волосяные фолликулы являются короткими волосяными стержнями и иннервируются как концами C-LTMR (A4), так и Aδ-LTMR (A5). Самые длинные защитные волосяные фолликулы иннервируются быстрыми адаптируемыми ЛТМЛ-удлиненными концевыми окончаниями (A6) AβNUMX и связанными с медленным адаптацией ЛТМ концевых куполов (A7). Центральные выступы всех этих волокон заканчиваются на отдельных, но частично перекрывающихся пластинах спинного носа спинного мозга (C-LTMR в пластинке II, Aδ-LTMR в пластине III и Aβ-LTMR в пластинах IV и V). Выступы LTMR, которые иннервируют одни и те же или соседние волосяные фолликулы, выровнены с образованием узкой колонки спинного мозга спинного носа (B1 в сером цвете). Только в волосатой коже субпопуляция свободного конца C-волокон иннервирует эпидермис и реагирует на приятное прикосновение (A8). Эти волокна C-touch не реагируют на вредные прикосновения, и их дорожное движение пока не известно (B2). В голых коже безобидное прикосновение опосредовано четырьмя типами LTMR. Клеточный нейритный комплекс Меркель находится в базальном слое эпидермиса (C1). Этот механорецептор состоит из расположения между многими клетками Меркеля и увеличенным нервным концом из одного волокна Аβ. В клетках Меркель наблюдаются пассивные процессы, контактирующие с кератиноцитами (C2). Окончание Ruffini локализовано в дерме. Это тонкие сигарообразные инкапсулированные сенсорные окончания, соединенные с волокном A (C3). Корпус Мейсснера соединен с нервным окончанием Аβ и расположен в дермальных сосочках. Этот инкапсулированный механорецептор состоит из упакованных поддерживающих клеток, расположенных в виде горизонтальных ламелей, окруженных соединительной тканью (C4). Pacinian corpuscle - более глубокий механорецептор. Один единственный немиелинированный нервный конец Aβ заканчивается в центре этого большого яйцевидного тела, выполненного из концентрических ламелей. Прогнозы этих волокон Aβ-LTMR в спинном мозге разделены на две ветви. Основная центральная ветвь (B3) поднимается в спинной мозг в ипсилатеральном дорзале, образуя клиновидный клин или грацильные пучки (B5) на уровне мозгового вещества, где первичные афференты образуют свой первый синапс (B6). Вторичные нейроны создают сенсорную декомпозицию (B7) для образования тракта на медиальном лемниске, который поднимается через мозговой штурм в средний мозг, особенно в таламусе. Вторичная ветвь LTMR заканчивается в дорзальном роге в пластинке II, IV, V и мешает передаче боли (B4). Ядовитое прикосновение обнаруживается свободным нервным окончанием в эпидермисе как волосистой (A9), так и голой кожи (C7). Эти механорецепторы являются концом Aδ-HTMR и C-HTMR в тесном контакте с соседними кератиноцитами (C6). Aδ-hTMR заканчиваются в lamina I и V; C-HTMR заканчиваются в пластинке I и II (B8). На уровне дорсального рога спинного мозга первичные афференты HTMR создают синапсы со вторичными нейронами, которые пересекают среднюю линию и поднимаются на высшую структуру мозга в переднебоковой пучке (B9, B10). LTMR, низкопороговый механорецептор; HTMR, высокопороговый механорецептор.

Недавно Гинти и сотрудники использовали комбинацию молекулярно-генетических меток и соматотопических ретроградных методов трассировки для визуализации организации периферических и центральных аксонных окончаний LTMR у мышей. 15. Их результаты подтверждают модель, в которой индивидуальные особенности сложного тактильного стимула экстрагированных тремя типами волосяных фолликулов и передаваемых через действия уникальных комбинаций Aβ-, Aδ- и C-волокон с дорзальным рогом.

Они показали, что генетическая маркировка нейронов DRG тирозингидроксилазы (TH +) характеризует популяцию непептидергических сенсорных нейронов малого диаметра и позволяет визуализировать периферические окончания C-LTMR в коже. Неожиданно было обнаружено, что аксонные ветви отдельных C-LTMR арборируют и образуют продольные ланцетные окончания, которые тесно связаны с зигзагом (80% окончаний) и awl / auchene (20% от окончаний), но не с тилорическими волосяными фолликулами [Fig. 1 (A4)]. Долгосрочные ланцетные концы считались долгое время принадлежащими исключительно Aβ-LTMR, и поэтому было неожиданным, что окончания C-LTMR будут образовывать продольные ланцетные окончания. 15 Эти C-LTMR имеют промежуточную адаптацию по сравнению с медленно и быстро адаптируемыми миелинированными механорецепторы [рис. 2 (C1)].

Рисунок 2 Тактильные рецепторы у млекопитающих | El Paso, TX Chiropractor
Рисунок 2. Тактильные рецепторы у млекопитающих: кожные тактильные рецепторы дифференцируются на безвредные прикосновения, поддерживаемые несколькими рецепторами с низким механическим порогом (LTMR) в голых и волосатых кожных покровах и ядовитом прикосновении, поддерживаемом высоким механическим пороговым рецептором (HTMR). Они составляют нервные окончания, которые заканчиваются главным образом в эпидермисе. (A) Гладкая кожа. A1: клетки Мейсснера обнаруживают движение кожи и скольжение объекта в руке. Они важны для передачи предмета и ловкости. Рецепторы быстро приспосабливаются к стимулу, связаны с волокнами Aβ и редко распространяются на C-волокна и имеют большое поле рецептора. A2: корпускулы Ruffini обнаруживают растяжение кожи и имеют важное значение для определения положения пальца и предмета-носителя. Рецептор медленно адаптируется к стимулам и поддерживает активность до тех пор, пока применяется стимул. Рецепторы связаны с волокнами Aβ и имеют большое восприимчивое поле. A3: Пациниальные тельца глубже в дерме и обнаруживают вибрацию. Рецепторы связаны с волокнами Aβ; они быстро адаптируются к стимулам и имеют наибольшее восприимчивое поле. (B) Целая кожа. B1: Меркель-клеточные комплексы присутствуют как в гладкошерстной коже, так и вокруг волос. Они плотно выражены в руке и важны для восприятия текстуры и наилучшей дискриминации между двумя точками. Они отвечают за точность пальцев. Рецепторы связаны с волокнами Aβ; они медленно адаптируются к стимулам и имеют короткое восприимчивое поле. B2: Ядовитые сенсорные HTMR с очень медленной адаптацией к стимулу, т. Е. Активны до тех пор, пока применяется ноцицептивный стимул. Они образованы свободным нервным окончанием Aδ и C-волокон, связанных с кератиноцитами. (C) Волосатая кожа. C1: Волосяные фолликулы связаны с различными типами волос. У мышей грызущие волосы более длинны и редко выражены, а шильоны среднего размера и зигзага - самые маленькие и самые плотно выраженные волосы. Они связаны с волокнами Aβ, но также с волокнами Aδ и C-LTMRs для волос awl / auchenne и zizag. Они обнаруживают движение волос, включая приятное прикосновение во время ласки. Они быстро адаптируются или с промежуточным кинетическим стимулом. C2: C-сенсорные нервные окончания соответствуют подтипу конечного конца волокна C со свободным окончанием, характеризующимся низким механическим порогом. Они должны кодироваться для приятного ощущения, вызванного лаской. Они умеренно приспосабливаются к стимулам и имеют короткое восприимчивое поле. Предполагаемые механикочувствительные (МС) ионные каналы, выраженные в разных тактильных рецепторах, указываются соответственно предварительным данным и суммируют текущую гипотезу.

Вторая значительная популяция выявила проблемы, связанные с окончанием Aδ-LTMR в Awl / Auchenne и зигзагообразных фолликулах для сравнения с волосяным фолликулом Down, широко изученным у кошки и кролика. Гинти и соавторы показали, что TrkB экспрессируется на высоких уровнях в подгруппе нейронов среднего диаметра DRG. Внутриклеточные записи с использованием препарата кожного нерва ex vivo с мечеными волокнами показали, что они проявляют физиологические свойства волокон, ранее изучавшихся у кошки и кролика: изящная механическая чувствительность (порог Фона Фрея <0.07 mN), быстро адаптирующиеся реакции на надпороговые раздражители, промежуточная проводимость скорости (5.8 ± 0.9 м / с) и узкие незавидные соматические спайки. 15 Эти Aδ-LTMR образуют продольные ланцетные окончания, связанные практически с любыми фолликулами зигзага и шила / ауценов ствола [рис. 1 (A5)].

Наконец, они показали, что периферические окончания быстро адаптирующихся Aβ LTMR образуют продольные ланцетные окончания, связанные с защитными (или тилорическими) и шиловидными волосяными фолликулами [Fig. 1 (A6)]. 15 Кроме того, гвардии также связаны с клеточным комплексом Меркель, образующим сенсорный купол, соединенный с Aβ медленно адаптирующимся LTMR [Fig. 1 (A7)].

Таким образом, практически все зигзагообразные волосяные фолликулы иннервируются как концами C-LTMR, так и Aδ-LTMR; волосы awl / auchene трижды иннервируются быстрорастворимыми концами Aβ-LTMR, Aδ-LTMR и C-LTMR; Защитные волосяные фолликулы иннервируются быстрорастворимыми концами LTMR с продольным ланцетным концом и взаимодействуют с медленно адаптирующимся к LTMR концевым куполом. Таким образом, каждый волосяной фолликул мыши получает уникальные и инвариантные комбинации концов LTMR, соответствующих нейрофизиологически отличным механосенсорным конечным органам. Учитывая итеративное расположение этих трех типов волос, Гинти и соавторы предлагают, чтобы волосатая кожа состояла из повторяющегося повторения периферической единицы, содержащей (1) один или два централизованных защитных волоска (2) ~ 20, окружающих волосы awl / auchenne, и (3 ) ~ 80 вкрапленные зигзагообразные волоски [рис. 2 (C1)].

Просвет спинного мозга. Центральные проекции быстро адаптируемых Aβ-LTMR, Aδ-LTMR и C-LTMR заканчиваются на четких, но частично перекрывающихся пластинах (II, III, IV) спинного носа спинного мозга. Кроме того, центральные терминалы LTMR, которые иннервируют одни и те же или соседние волосяные фолликулы в периферийном блоке LTMR, выровнены, чтобы сформировать узкую колонну LTMR в спинном спинном мозге (рис. 1 (B1)]. Таким образом, представляется вероятным, что клин или столбец соматотопически организованных первичных сенсорных афферентных окончаний в дорзальном роге представляет собой выравнивание центральных выступов Aβ-, Aδ- и C-LTMR, которые иннервируют одну и ту же периферическую единицу и обнаруживают механические раздражители, действующие на той же небольшой группе волосяных фолликулов. Основываясь на числах защитных, шилохвостых и зигзагообразных волосков туловища и конечностей и числа каждого подтипа LTMR, Гинти и соавторы оценивают, что дорсальный рог мыши содержит столбцы 2,000-4,000 LTMR, что соответствует приблизительному числу периферийных LTMR units.15

Кроме того, аксоны подтипов LTMR тесно связаны друг с другом, имея переплетенные выступы и прерывистые ланцетные окончания, которые иннервируют один и тот же волосяной фолликул. Кроме того, поскольку три типа волосяных фолликулов имеют различные формы, размеры и клеточные композиции, они, вероятно, будут иметь четкие дефляционные или колебательные свойства настройки. Эти данные согласуются с классическими нейрофизиологическими измерениями у кошки и кролика, что указывает на то, что Aβ RA-LTMR и Aδ-LTMR могут быть дифференцированно активированы путем отклонения различных типов волосяных фолликулов. 16,17

В заключение, прикосновение в волосатой коже представляет собой сочетание: (1) относительных чисел, уникальных пространственных распределений и различных морфологических и дефлекторных свойств трех типов волосяных фолликулов; (2) уникальные комбинации окончаний подтипов LTMR, связанных с каждым из трех типов волосяных фолликулов; и (3) отчетливые чувствительности, скорости проводимости, образцы всплесков и адаптационные свойства четырех основных классов ассоциированных с волосами-фолликулами LTMR, которые позволяют механосенсорной системе волосатой кожи извлекать и передавать CNS комплексные комбинации качеств, которые определяют трогают.

Свободные нервные окончания LTMR

Как правило, свободные C-волокна в коже являются HTMR, но субпопуляция C-волокон не реагирует на вредные прикосновения. Этот поднабор тактильных афферентов С-клетчатки (КТ) представляет собой особый тип немиелинизированных низкопороговых механорецептивных единиц, существующих в волосистой, но не голая кожа людей и млекопитающих [рис. 1 (A8)]. 18,19 CTs обычно связаны с восприятием приятной тактильной стимуляции в контакте с телом. 20,21

Афференты КТ реагируют на силы отступа в диапазоне 0.3-2.5 mN и, таким образом, чувствительны к деформации кожи как многие из афферентов Aβ. 19 Адаптационные характеристики афферентов КТ, таким образом, являются промежуточными по сравнению с медленно и быстро адаптируемыми миелинированными механорецепторами. Приемлемые поля человеческих КТ-афферентов имеют примерно круглую или овальную форму. Поле состоит из от одного до девяти малых чувствительных пятен, распределенных по площади до 35 mm2.22. Гомологические рецепторы мыши организованы в виде прерывистых пятен, покрывающих 50-60% площади в волосистой коже [рис. 2 (C2)]. 23

Доказательства от пациентов, лишенных миелинизированных тактильных афферентов, указывают на то, что передача сигналов в ТТ-волокнах активирует островную кору. Так как эта система плохо кодирует дискриминационные аспекты прикосновения, но хорошо подходит для кодирования медленного, нежного прикосновения, волокна ТТ в волосистой коже могут быть частью системы обработки приятных и социально значимых аспектов прикосновения. Активация волокна CTNXX может также играют роль в подавлении боли, и недавно было предложено, чтобы воспаление или травма могли изменить ощущение, передаваемое С-волокнами LTMR от приятного прикосновения к боли. 24

Какое движение КТ-афферентных путей пока неизвестно [рис. 1 (B2)], но низкопороговые тактильные входы в спиноталамические проекционные клетки были задокументированы, 27 предоставил достоверность отчетам о тонких контралатеральных дефицитах сенсорного обнаружения у пациентов с человеческим после разрушения этих путей после процедур хордотомии. 28

LTMRs в голых шкурах

Комплексы клеток-нейритов Меркель и сенсорный купол. Меркель (1875) впервые представила гистологическое описание кластеров эпидермальных клеток с крупными лопастными ядрами, вступая в контакт с предполагаемыми афферентными нервными волокнами. Он предположил, что они сохраняют осязание, называя их Tastzellen (тактильные клетки). У людей комплексы клеток-нейритов Меркель обогащены сенсорными областями кожи, они встречаются в базальном слое эпидермиса в пальцах, губах и гениталиях. Они также существуют в волосистой коже при меньшей плотности. Комплекс клеток-нейритов Меркель состоит из ячейки Меркель в тесном приложении к увеличенному нервному терминалу из одного миелинированного волокна Аβ (рис. 1 (C1)] (обзор в Halata и соавторах) .29 На эпидермальной стороне клетка Меркель демонстрирует пальцеобразные процессы, проходящие между соседними кератиноцитами [Fig. 1 (C2)]. Клетки Меркель представляют собой эпидермальные клетки, полученные из кератиноцитов. 30,31 Термин сенсорного купола был введен, чтобы назвать большую концентрацию комплексов клеток Меркель в волосистой коже копытной коры. Касание купола могло иметь до 150 клеток Меркель, иннервированных одним Aβ-волокном, а у людей, помимо Aβ-волокон, также присутствовали Aδ и C-волокна. 32-34

Стимуляция комплексов клеток-нейритов Меркель приводит к медленно адаптирующимся ответам типа I (SA I), которые происходят из прецизионных восприимчивых полей с резкими границами. Спонтанного разряда нет. Эти комплексы реагируют на глубину углубления кожи и имеют наивысшее пространственное разрешение (0.5 мм) кожных механорецепторов. Они передают точное пространственное изображение тактильных раздражителей и, как предполагается, ответственны за различие формы и текстуры (рис. 2 (B1)]. Мыши, лишенные клеток Меркель, не могут обнаруживать текстурированные поверхности ногами, пока они делают это, используя свои бакенбарды. 35

Является ли ячейка Меркель, сенсорный нейрон или оба являются объектами механотрансдукции, все еще остается делом. У крыс фототоксическое разрушение клеток Меркель отменяет реакцию SA I. 36 У мышей с генетически подавленными клетками Меркель реакция SA I, зарегистрированная в препарате ex vivo skin / nerve, полностью исчезла, что свидетельствует о том, что клетки Merkel необходимы для правильного кодирования Merkel рецептора.37 Однако механическая стимуляция изолированных клеток Меркель в культуре с помощью моторного давления не генерирует механически стробированных токов. 38,39 Кератиноциты могут играть важную роль в нормальном функционировании комплекса клеток-нейритов Меркель. Механические клеточные процессы Merkel могут двигаться с деформацией кожи и движением клеток эпидермиса, и это может быть первый шаг механической трансдукции. Очевидно, что условия, необходимые для изучения механочувствительности клеток Меркель, еще не установлены.

Окончание Ruffini. Концы Ruffini представляют собой тонкие сигарные формы инкапсулированных сенсорных концов, соединенных с нервными окончаниями Aβ. Концы Ruffini представляют собой небольшие соединительные тканевые цилиндры, расположенные вдоль дермальных коллагеновых нитей, которые поставляются от одного до трех миелиновых нервных волокон диаметром 4-6 мкм. До трех цилиндров различной ориентации в дерме могут сливаться с образованием одного рецептора [рис. 1 (C3)]. Структурно концы Руффини подобны органам сухожилия Гольджи. Они широко экспрессируются в дерме и были идентифицированы как медленно адаптируемые корешные механорецепторы типа II (SA II). На фоне спонтанной нервной деятельности медленно адаптирующийся регулярный разряд вызывается перпендикулярной малой силой, поддерживающей механическую стимуляцию, или более эффективно путем дермального растяжения. Реакция SA II возникает из больших восприимчивых полей с неясными границами. Рецепторы Ruffini способствуют восприятию направления движения объекта через узор растяжения кожи [Fig. 2 (A2)].

У мышей ответы SA I и SA II могут быть отделены электрофизиологически в препарате нервной оболочки ex-vivo. 40 Nandasena и соавторы сообщили о иммунолокализации аквапорина 1 (AQP1) в периодонтальных окончаниях Ruffini крысиных резцов, предполагая, что AQP1 участвует в поддержание стоматологического осмотического баланса, необходимого для механотрансдукции. 41. В периодонтальных окончаниях Ruffini также выражен предполагаемый механикочувствительный ионный канал ASIC3.42

Мейсснер. Мейсснер-корпускулы локализуются в дермальных сосочках гладкой кожи, главным образом в ладонях и подошвах ног, но также в губах, на языке, в лице, в сосках и в гениталиях. Анатомически они состоят из инкапсулированного нервного окончания, причем капсула выполнена из сплющенных опорных клеток, расположенных как горизонтальные ламели, встроенные в соединительную ткань. Существует один афферент Aβ одного нервного волокна, связанный на корпускулу [рис. 1 (C4)]. Любая физическая деформация corpuscle запускает залп потенциалов действия, который быстро прекращается, т. Е. Быстро адаптирует рецепторы. Когда раздражитель удаляется, корпускула восстанавливает свою форму и при этом производит еще один залп потенциалов действия. Из-за их поверхностного расположения в дерме эти корпускулы избирательно реагируют на движение кожи, тактильное обнаружение скольжения и вибраций (20-40 Гц). Они чувствительны к динамической коже - например, между кожей и объектом, который обрабатывается (рис. 2 (A1)].

Пациниальные корпускулы. Пацинианские тельца являются более глубокими механорецепторами кожи и являются наиболее чувствительным инкапсулированным кожным механорецептором движения кожи. Эти крупные яйцевидные частицы (длина 1 мм), выполненные из концентрических ламелей волокнистой соединительной ткани и фибробластов, выровненных плоскими модифицированными клетками Шванна, выражены в глубокой дерме. 43 В центре корпуса, в заполненной жидкостью полости, называемой внутренней луковицей , завершает одно единственное Aβ-афферентное немиелинированное нервное окончание [Fig. 1 (C5)]. Они имеют большое восприимчивое поле на поверхности кожи с особо чувствительным центром. Развитие и функция нескольких быстро адаптируемых типов механорецепторов нарушаются у мутантных мышей c-Maf. В частности, пассиниальные корпускулы сильно атрофированы. 44

Пациниальные корпускулы проявляют очень быструю адаптацию в ответ на вдавливание кожи, быстро адаптирующийся нервный разряд II (RA II), способный следить за высокой частотой вибрационных стимулов и позволять воспринимать отдаленные события через передаваемые вибрации. 45 Pacinian corpuscle афференты реагируют на устойчивый отступ с переходной активностью в начале и смещении стимула. Они также называются детекторами ускорения, поскольку они могут обнаруживать изменения в силе стимула, и если скорость изменения стимула изменяется (как это происходит при вибрации), их ответ становится пропорциональным этому изменению. Пацинианские корпускулы ощущают грубые изменения давления и больше всех вибраций (150-300 Гц), которые они могут обнаружить даже в сантиметрах (рис. 2 (A3)].

Тонизирующий ответ наблюдался в декапсулированном Pacinian corpuscle.46 Кроме того, неповрежденные пачинские корпускулы реагируют устойчивой активностью во время постоянных стимулов вдавливания без изменения механических порогов или частоты ответа, когда сигнализация с ГАМК-блокировкой блокируется между ламеллярной глией и нервным окончанием. 47 Таким образом, не нейронные компоненты Pacinian corpuscle могут иметь двойную роль в фильтрации механического раздражителя, а также в модуляции ответных свойств сенсорного нейрона.

Прогнозы спинного мозга. Прогнозы Aβ-LTMR в спинном мозге делятся на две ветви. Основная центральная ветвь поднимается в спинной мозг в ипсилатеральных дорзальных колоннах до уровня шейки матки (рис. 1 (B3)]. Вторичные ветви заканчиваются в дорзальном роге в пластинах IV и, например, мешают передаче боли. Это может ослабить боль как часть управления затвором [рис. 1 (B4)]. 48

На уровне шейки матки аксоны основной ветви разделяются в двух участках: срединный тракт включает в себя гравийный пучок, передающий информацию из нижней половины тела (ноги и туловище), а внешний тракт содержит клиновидный пучок, передающий информацию из верхней половины тела (руки и туловище) [рис. 1 (B5)].

Первичные тактильные афференты создают свой первый синапс с нейронами второго порядка в мозге, где волокна из каждого синапса тракта в одноименном ядре: синапс gracile fasciculus axones в gracile ядре и синапс акнеонов клиновидных в ядре клина (рис. 1 (B6)]. Нейроны, получающие синапс, обеспечивают вторичные афференты и сразу пересекают срединную линию, образуя тракт на контралатеральной стороне мозгового ствола - медиальный лемниск, который поднимается через мозговой штурм на следующую ретрансляционную станцию ​​в среднем мозге, в частности, в таламусе [рис. , 1 (B7)].

Молекулярная спецификация LTMR. Недавно были частично выяснены молекулярные механизмы, контролирующие раннюю диверсификацию LTMR. Bourane и коллабораторы показали, что популяции нейронов, экспрессирующие рецептор Ret tyrosine kinase (Ret) и его корецептор GFRα2 у эмбрионовых мышей E11-13, DRG выборочно сосуществуют с транскрипционным фактором Mafa.49,50. Эти авторы демонстрируют, что нейроны Mafa / Ret / GFRα2 суждено стать тремя конкретными типами LTRM при рождении: нейроны SA1, иннервирующие комплексы Меркель-клетки, быстро адаптируемые нейроны, иннервирующие клетки Meissner и быстро адаптируемые афференты (RA I), образующие ланцетные окончания вокруг волосяных фолликулов. Гинти и соавторы также сообщают, что нейроны DRG, экспрессирующие ранний Ret, быстро адаптируют механорецепторы из корпусов Мейснера, пачинских корпускул и ланцетных контуров вокруг волосяных фолликулов. 51 Они иннервируют отдельные целевые зоны в ядрах грацилей и клиновидных клеток, выявляя специфичную для модальности модель механосензора нейронные аксонные проекции в стволе мозга.

Исследование механорецепторов кожи человека. Методика «микронейрография», описанная Hagbarth и Vallbo в 1968, была применена для изучения поведения разряда одиночных человеко-механикочувствительных концов, обеспечивающих мышцы, суставы и кожу (см. Обзор Macefield, 2005) .52,53. Большинство исследований микронейрографии кожи человека охарактеризовал физиологию тактильных афферентов в голенькой коже руки. Микроэлектродные записи медианных и локтевых нервов у людей выявили сенсорную чувствительность, образованную четырьмя классами LTMR: афференты Мейснера особенно чувствительны к легким поглаживанию кожи, реагируя на местные силы сдвига и зарождающиеся или открытые скольжения внутри восприимчивого поля. Пацинианские афференты восхитительно чувствительны к быстрым механическим переходным процессам. Афференты энергично реагируют на возбуждающее поле. Пацинианский корпус, расположенный в цифре, обычно реагирует на постукивание стола, поддерживающего руку. Афференты Merkel характеризуются высокой динамической чувствительностью к стимулам отступов, применяемым к дискретной области, и часто реагируют на отключение во время выпуска. Несмотря на то, что афференты Ruffini реагируют на силы, применяемые обычно к коже, уникальной особенностью афферентов SA II является их способность реагировать также на латеральную растяжку. Наконец, волосковые единицы в предплечье имеют большие яйцевидные или нерегулярные восприимчивые поля, состоящие из множества чувствительных пятен, которые соответствуют отдельным волосам (каждый афферентный источник питания 20-волосков).

Механическая чувствительность кератиноцитов

Любой механический раздражитель на коже должен передаваться через кератиноциты, которые образуют эпидермис. Эти вездесущие ячейки могут выполнять функции сигнализации в дополнение к их вспомогательным или защитным ролям. Например, кератиноциты секретируют АТФ, важную сенсорную сигнальную молекулу, в ответ на механические и осмотические стимулы. 54,55. Выделение АТФ индуцирует повышение внутриклеточного кальция путем аутокринной стимуляции пуринергических рецепторов. 55 Кроме того, имеются данные о том, что гипотоничность активирует Rho-киназу сигнального пути и последующего образования волокон F-актинового напряжения, предполагая, что механическая деформация кератиноцитов может механически мешать соседним клеткам, таким как клетки Меркель, для безобидных контактов и свободных концов C-волокон для вредного прикосновения [фиг. 1 (C6)]. 56,57

Вредное прикосновение

Высокопороговые механорецепторы (HTMR) представляют собой эпидермальные C- и Aδ свободные нервные окончания. Они не связаны со специализированными структурами и наблюдаются в обеих волосах [рис. 1 (A9)] и голая кожа [рис. 1 (C7)]. Тем не менее, термин свободного нервного окончания следует рассматривать осмотрительно, поскольку нервные окончания всегда находятся в тесном контакте с кератиноцитом или клеткой Лангерана или меланоцитами. Ультраструктурный анализ нервных окончаний выявляет наличие грубого эндоплазматического ретикулума, обильных митохондрий и пузырьков с плотной сердцевиной. Смежные мембраны эпидермальных клеток утолщаются и напоминают постсинаптические мембраны в нервных тканях. Обратите внимание, что взаимодействия между нервными окончаниями и эпидермальными клетками могут быть двунаправленными, поскольку эпидермальные клетки могут высвобождать медиаторы в виде АТФ, интерлейкина (IL6, IL10) и брадикинина и, наоборот, пептидергических нервных окончаний, могут выделять пептиды, такие как CGRP или вещество P, действующее на эпидермальные клетки. HTMR содержат механо-ноцицепторы, возбуждаемые только вредными механическими раздражителями и полимодальными ноцицепторами, которые также реагируют на вредные тепло и экзогенные химические вещества (рис. 2 (B2)]. 58

Афферентные волокна HTMR заканчиваются на проекционных нейронах в спинном роге спинного мозга. Aδ-HTMRs взаимодействуют с нейронами второго порядка преимущественно в пластинке I и V, тогда как C-HTMR заканчиваются на пластинке II [фиг. 1 (B8)]. В нозоцицептивных нейронах второго порядка на контрольную сторону спинного мозга и поднимаются в белом веществе, образуя переднелатеральную систему. Эти нейроны заканчиваются главным образом в таламусе [рис. 1 (B9 и B10)].

Механо-течения в соматосенсорных нейронах

Механизмы медленной или быстрой адаптации механорецепторов еще не выяснены. Неясно, в какой степени адаптация механорецепторов обеспечивается клеточной средой окончания сенсорного нерва, внутренними свойствами механически стробированных каналов и свойствами аксоновских ионно-ионных каналов в сенсорных нейронах (рис. 2). Однако недавний прогресс в характеризации механически-стробированных токов показал, что в DRG-нейронах существуют разные классы механочувствительных каналов и могут объяснять некоторые аспекты адаптации механорецепторов.

Запись in vitro у грызунов показала, что сома нейронов DRG является внутренне механически чувствительной и экспрессирует катионные механико-направленные токи. 59-64 Гадолиний и рутений красный полностью блокируют механочувствительные токи, тогда как внешний кальций и магний в физиологических концентрациях, а также амилорид и benzamil, вызывают частичный блок. 60,62,63 FM1-43 действует как прочный блокатор, а инъекция FM1-43 в заднюю лапу мышей снижает чувствительность к боли в тесте Randall-Selitto и увеличивает порог отмены лапы, оцененный с помощью волос фон Фрея .65

В ответ на устойчивую механическую стимуляцию механикочувствительные токи снижаются через закрытие. Исходя из временных констант распада тока, были выделены четыре различных типа механочувствительных токов: быстро адаптируемые токи (~ 3-6 мс), промежуточная адаптация токов (~ 15-30 мс), медленная адаптация токов (~ 200-300 ms ) и ультра-медленно адаптирующиеся токи (~ 1000 мс) .64 Все эти токи присутствуют с переменным падением в крысиных нейронах DRG, иннервирующими голую кожу задней лапы. 64

Механическая чувствительность механочувствительных токов может быть определена путем применения серии инкрементных механических стимулов, позволяющих относительно подробный анализ тока-стимула. 66 Отношение стимул-ток обычно является сигмоидальным, а максимальная амплитуда тока определяется количеством каналы, которые одновременно открыты. 64,67 Интересно, что быстро адаптируемый механочувствительный ток, как сообщается, демонстрирует низкую механическую пороговую и полуактивирующую среднюю точку по сравнению с сверхмедленным адаптирующим механочувствительным током. 63,65

Сенсорные нейроны с не ноцицептивными фенотипами предпочтительно экспрессируют быстро адаптирующиеся механочувствительные токи с более низким механическим порогом. 60,61,63,64,68 Наоборот, медленно и очень медленно адаптируемые механочувствительные токи иногда сообщаются в предполагаемых не ноцицептивных клетках. 64,68. Это побудило предположить, что эти токи могут способствовать различные механические пороги, наблюдаемые в LTMR и HTMR in vivo. Хотя эти эксперименты in vitro следует принимать с осторожностью, поддержка присутствия в соме нейронов DRG низко- и высокопороговых механоредукторов также обеспечивалась радиальной растягивающей стимуляцией культивируемых сенсорных нейронов мыши. 69 Эта парадигма выявила два основные популяции чувствительных к растяжению нейронов, которые реагируют на низкую амплитуду стимула и другую, которая избирательно реагирует на высокую амплитуду стимула.

Эти результаты имеют важные, но спекулятивные механистические последствия: механический порог сенсорных нейронов может иметь мало общего с клеточной организацией механорецептора, но может лежать в свойствах каналов с механическим вращением ионов.

Механизмы, которые лежат в основе десенситизации механикочувствительных катионных токов в крысиных нейронах DRG, были недавно распущены. 64,67 Это результат двух параллельных механизмов, влияющих на свойства канала: адаптация и инактивация. Адаптация была впервые зарегистрирована в слуховых исследованиях волосковых клеток. Он может быть описан оперативно как простой перевод кривой активации канала преобразователя вдоль оси механического стимула. 70-72 Адаптация позволяет сенсорным рецепторам сохранять свою чувствительность к новым стимулам в присутствии существующего стимула. Однако значительная часть механочувствительных токов в нейронах DRG не может быть реактивирована после кондиционирующей механической стимуляции, что указывает на инактивацию некоторых каналов преобразователя. 64,67 Таким образом, как инактивация, так и адаптация действуют в тандеме для регулирования механочувствительных токов. Эти два механизма являются общими для всех механочувствительных токов, идентифицированных в нейронах крысиных DRG, что указывает на то, что связанные физико-химические элементы определяют кинетику этих каналов. 64

В заключение, определение свойств эндогенных механочувствительных токов in vitro имеет решающее значение для поиска механизмов трансдукции на молекулярном уровне. Изменчивость, наблюдаемая в механическом пороге и адаптационная кинетика различных механически стробированных токов в нейронах DRG, свидетельствует о том, что внутренние свойства ионных каналов могут объяснить, по крайней мере частично, механический порог и кинетику адаптации механорецепторов, описанных в течение десятилетий 1960- 80 с использованием препаратов ex vivo.

Предполагаемые механикочувствительные белки

Механочувствительные ионные токи в соматосенсорных нейронах хорошо охарактеризованы, напротив, мало известно об идентичности молекул, которые опосредуют механотрансдукцию у млекопитающих. Генетические экраны у Drosophila и C. elegans выявили молекулы-кандидаты-механотрансдукции, в том числе семейства TRP и дегенерин / эпителиальные Na + -каналы (Deg / ENaC). 73 Недавние попытки выяснить молекулярную основу механотрансдукции у млекопитающих в основном сосредоточены на гомологах этих кандидатов , Кроме того, многие из этих кандидатов присутствуют в кожных механорецепторах и соматосенсорных нейронах (рис. 2).

Кислотно-чувствительные ионные каналы

ASIC относятся к протон-закрытой подгруппе семейства дегенерин-эпителиальных Na +-каналов. 74 Три члена семейства ASIC (ASIC1, ASIC2 и ASIC3) выражены в механорецепторах и ноцицепторах. Роль каналов ASIC была исследована в поведенческих исследованиях с использованием мышей с целенаправленным удалением генов канала ASIC. Удаление ASIC1 не изменяет функции кожных механорецепторов, но увеличивает механическую чувствительность афферентов, иннервирующих кишку. У нокаутных мышей 75 ASIC2 наблюдается пониженная чувствительность быстро адаптируемых кожных LTMRs.76. Однако в последующих исследованиях сообщалось об отсутствии эффектов выбивания ASIC2 на как висцеральная механо-ноцицепция, так и кожная механосенсация. Нарушение 77 ASIC3 снижает механическую чувствительность висцеральных афферентов и уменьшает реакцию кожных HTMR на вредные стимулы. 76

Канал переходного ресивера

Надсемейство TRP подразделяется на шесть подсемейств у млекопитающих. 78. Почти все подсемейства TRP имеют элементы, связанные с механосенсацией в различных клеточных системах. 79 В сенсорных нейронах млекопитающих, однако, каналы TRP лучше всего известны для определения тепловой информации и опосредующего нейрогенного воспаления, и только два канала TRP, TRPV4 и TRPA1, были вовлечены в чувствительность к касанию. Нарушение экспрессии TRPV4 у мышей оказывает лишь незначительное влияние на острый механосенсорный порог, но сильно снижает чувствительность к вредным механическим раздражителям. 80,81 TRPV4 является решающим фактором, определяющим реакцию ноцицептивных нейронов на осмотический стресс и механическую гипералгезию во время воспаления. 82,83 TRPA1 играют роль в механической гипералгезии. TRPA1-дефицитные мыши проявляют болевую гиперчувствительность. TRPA1 способствует трансдукции механических, холодных и химических раздражителей в ноцицепторных сенсорных нейронах, но, похоже, это не имеет существенного значения для трансдукции волосковых клеток. 84,85

Нет четких доказательств того, что каналы TRP и каналы ASIC, выраженные у млекопитающих, механически закрыты. Ни один из этих каналов, выраженный гетерологично, не повторяет электрической сигнатуры механочувствительных токов, наблюдаемых в их родной среде. Это не исключает возможности того, что каналы ASIC и TRPs являются механическими преобразователями, учитывая неопределенность относительно того, может ли канал механотрансдукции функционировать вне своего сотового контекста (см. Раздел SLP3).

Пьезо-белки

Piezo protiens недавно были идентифицированы как перспективные кандидаты на механосизирующие белки Coste и соавторами. 86,87 Позвоночные имеют два члена Piezo, Piezo 1 и Piezo 2, ранее известные как FAM38A и FAM38B, соответственно, которые хорошо сохраняются во многих сотовых эукариот. Пьезо 2 изобилует DRG, тогда как Piezo 1 едва заметен. Пьезоиндуцированные механочувствительные токи предотвращаются подавлением гадолинием, рутениевым красным и GsMTx4 (токсин от тарантула Grammostola pululata) .88 Экспрессия пьезо 1 или Piezo 2 в гетерологичных системах создает механочувствительные токи, а кинетика инактивации тока Piezo 2 быстрее чем Пьезо 1. Подобно эндогенным механочувствительным токам, пьезозависимые токи имеют потенциалы разворота вокруг 0 mV и не являются катионными, а Na +, K +, Ca2 + и Mg2 + все проникают в основной канал. Аналогично, пьезозависимые токи регулируются мембранным потенциалом с заметным замедлением кинетики тока при деполяризованном потенциале. 86

Пьезо-белки, несомненно, являются механосизирующими белками и обладают многими свойствами быстро адаптируемых механочувствительных токов в сенсорных нейронах. Обработка культивированных нейронов DRG с короткой интерферирующей РНК Piezo 2 уменьшала долю нейронов с быстро адаптирующимся током и уменьшала процент механочувствительных нейронов. 86. Трансмембранные домены расположены по всему пьезобелону, но никаких явных мотивов, содержащих поры или сигнатуры ионного канала, не было определены. Тем не менее, белок Piezo 1 мыши, очищенный и восстановленный в асимметричные липидные бислои и липосомы, образует ионные каналы, чувствительные к рутениевому красному. 87. Важным шагом в подтверждении механотрансдукции через каналы Пьезо является использование подходов in vivo для определения функционального значения при сенсорной сигнализации. Информация была дана в Drosophila, где удаление единственного члена Пьезо уменьшало механический ответ на вредные стимулы, не влияя на нормальный контакт. 89 Хотя их структура еще предстоит определить, это новое семейство механочувствительных белков является перспективным предметом для будущих исследований за пределами границы ощущения касания. Например, недавнее исследование пациентов с анемией (наследственный ксероцитоз) показывает роль Piezo 1 в поддержании гомеостаза объема эритроцитов. 90

Transmembrane Channel-Like (TMC)

Недавнее исследование показало, что для механотрансдукции волосковых клеток необходимы два белка TMC1 и TMC2. 91 Наследственная глухота вследствие мутации гена TMC1 была зарегистрирована у человека и мышей. 92,93. Присутствие этих каналов еще не было показано в соматосенсорной системе, но это, кажется, хорошее руководство для расследования.

Стомотин-подобный протеин 3 (SLP3)

В дополнение к каналам трансдукции некоторые вспомогательные белки, связанные с каналом, показали, что они играют определенную роль в сенсорной чувствительности. SLP3 выражается в нейронах DRG млекопитающих. Исследования с использованием мутантных мышей, не обладающих SLP3, показали изменение механосенсации и механосентных токов. Точная функция 94,95 SLP3 остается неизвестной. Это может быть связующее звено между механочувствительным каналом и лежащими в основе микротрубочками, как это было предложено для его сверстницы C. elegans MEC2.96 Недавно GR. Лаборатория Левина предположила, что тросик синтезируется сенсорными нейронами DRG и связывает механикочувствительный ионный канал с внеклеточной матрицей. 97. Разрушение связи отменяет механически-чувствительный ток RA, предполагая, что некоторые ионные каналы являются механически чувствительными только при привязке. RA-механочувствительные токи также ингибируются ламинином-332, матричным белком, продуцируемым кератиноцитами, усиливая гипотезу о модуляции механочувствительного тока внеклеточными белками. 98

Подсемейство K + Channel

Параллельно с катионными деполяризующими механочувствительными токами изучается присутствие реполяризующих механочувствительных токов К +. Каналы K + в механочувствительных клетках могут входить в текущий баланс и вносить свой вклад в определение механического порога и временного курса адаптации механорецепторов.

Члены KCNK принадлежат к семейству K + каналов (K2P) с двумя порами. 99,100 K2P демонстрирует замечательный диапазон регулирования клеточными, физическими и фармакологическими агентами, включая изменения рН, тепловую, растягивающую и мембранную деформацию. Эти K2P активны при мембранном потенциале покоя. Несколько субъединиц KCNK экспрессируются в соматосенсорных нейронах. Каналы 101 KCNK2 (TREK-1), KCNK4 (TRAAK) и TREK-2 являются одними из немногих каналов, для которых показано прямое механическое стробирование посредством растяжения мембраны. 102,103

Мыши с нарушенным геном KCNK2 проявили повышенную чувствительность к теплу и мягким механическим раздражителям, но нормальный порог отрыва к ядовитому механическому давлению, приложенному к задней конечности, с использованием теста Randall-Selitto. У пациентов с дефицитом 104 KCNK2 также проявляется повышенная термическая и механическая гипералгезия в воспалительных условия. Мышцы KKNK4 с нокаутом были гиперчувствительны к легкой механической стимуляции, и эта гиперчувствительность была увеличена за счет дополнительной инактивации KCNK2.105. Повышенная механочувствительность этих нокаутных мышей могла означать, что растяжение обычно активирует как деполяризующие, так и реполяризующие механочувствительные токи скоординированным образом, подобно дисбалансу деполяризации и реполяризации токов с напряжением.

KCNK18 (TRESK) является основным источником фоновой K + проводимости, которая регулирует потенциал покоя мембраны соматосенсорных нейронов.106 Хотя неизвестно, является ли KCNK18 непосредственно чувствительным к механической стимуляции, он может играть роль в опосредовании реакции на легкое прикосновение, а также болезненные механические раздражители. KCNK18 и, в меньшей степени, KCNK3, являются молекулярной мишенью гидрокси-α-sanshool, соединения, обнаруженного в перчатках Schezuan, который активирует сенсорные рецепторы и вызывает ощущение покалывания у людей. 107,108

Канал K + K4 (Kv7.4), зависящий от напряжения, имеет решающее значение для установления скорости и частоты предпочтения субпопуляции быстро адаптируемых механорецепторов как у мышей, так и у людей. Мутация KCNQ4 первоначально была связана с формой наследственной глухоты. Интересно, что недавнее исследование локализует KCNQ4 в периферических нервных окончаниях кожного быстро адаптируемого волосяного фолликула и корпуса Meissner. Соответственно, потеря функции KCNQ4 приводит к селективному усилению чувствительности механорецепторов к низкочастотной вибрации. Примечательно, что люди с запоздалой потерей слуха из-за доминирующих мутаций гена KCNQ4 демонстрируют повышенную производительность при обнаружении малоамплитудных, низкочастотных колебаний. 109

Dr-Jimenez_White-Coat_01.png

Взгляд доктора Алекса Хименеса

Прикосновение считается одним из самых сложных чувств в человеческом теле, особенно потому, что нет конкретного органа, отвечающего за него. Вместо этого чувство осязания происходит через сенсорные рецепторы, известные как механорецепторы, которые обнаруживаются на коже и реагируют на механическое давление или искажение. Существует четыре основных типа механорецепторов в голых или голых костях млекопитающих: пластинчатые корпускулы, осязательные корпускулы, нервные окончания Меркель и луковичные корпускулы. Механорецепторы функционируют, чтобы обеспечить обнаружение прикосновения, чтобы контролировать положение мышц, костей и суставов, известных как проприоцепция, и даже для обнаружения звуков и движения тела. Понимание механизмов структуры и функции этих механорецепторов является фундаментальным элементом в использовании методов лечения и терапии для лечения боли.

Вывод

Touch - сложный смысл, потому что он представляет собой различные тактильные качества, а именно вибрацию, форму, текстуру, удовольствие и боль, с различными дискриминационными характеристиками. До сих пор соответствие между сенсорным органом и психофизическим смыслом носило коррелятивный характер, и только молекулярные маркеры класса специфичны. В настоящее время требуется разработка тестов грызунов, соответствующих разнообразию поведения прикосновений, для облегчения идентификации будущей геномики. Использование мышей, которые не имеют конкретных подмножеств сенсорных афферентных типов, значительно облегчит идентификацию механорецепторов и сенсорных афферентных волокон, связанных с особой сенсорной способностью. Интересно, что недавняя статья открывает важный вопрос о генетической основе механосенсорных признаков у человека и предполагает, что единственная генная мутация может отрицательно влиять на чувствительность к ощущению. 110 Это подчеркивает, что патофизиология дефицита человеческого фактора в значительной степени неизвестна и, безусловно, будет прогресс, идентифицируя именно поднабор сенсорных нейронов, связанных с сенсорной модальностью или сенсорным дефицитом.

В свою очередь, был достигнут прогресс в определении биофизических свойств механико-связанных течений. 64 Разработка новых методов в последние годы, позволяющая контролировать изменения напряжения мембраны при записи механико-активного тока, оказалась ценным экспериментальным методом для описания механочувствительные токи с быстрой, промежуточной и медленной адаптацией (см. Дельмас и коллабораторы). 66,111 Будущее будет определять роль текущих свойств в механизмах адаптации функционально разнообразных механорецепторов и вклад механочувствительных токов К + в возбудимость LTMR и HTMR.

Молекулярная природа механо-связанных течений у млекопитающих также является перспективной исследовательской темой в будущем. Будущие исследования будут продвигаться в двух аспектах, прежде всего, чтобы определить роль вспомогательной молекулы, которая привязывает каналы к цитоскелету, и будет требоваться для обеспечения или регулирования механочувствительности ионных каналов, подобных семействам TRP и ASIC / EnaC. Во-вторых, для исследования большой и многообещающей области вклада пьезоканалов путем ответа на ключевые вопросы относительно механизмов проникновения и стробирования подмножество сенсорных нейронов и модальности прикосновений с участием Пьезо и роль Пьезо в не нейронных клетках, связанных с mechanosensation.

Ощущение осязания по сравнению с видом зрения, вкуса, звука и запаха, которые используют определенные органы для обработки этих ощущений, может происходить по всему телу через крошечные рецепторы, известные как механорецепторы. Различные типы механорецепторов можно найти в разных слоях кожи, где они могут обнаружить широкий спектр механической стимуляции. В приведенной выше статье описаны конкретные моменты, которые демонстрируют прогресс структурных и функциональных механизмов механорецепторов, связанных с ощущением осязания. Информация, на которую ссылается Национальный центр биотехнологической информации (NCBI). Объем нашей информации ограничен хиропрактикой, а также травмами и состояниями позвоночника. Чтобы обсудить этот вопрос, пожалуйста, обращайтесь к доктору Хименесу или свяжитесь с нами по телефону 915-850-0900 .

Куратор д-р Алекс Хименес

1. Мориваки К., Юге О. Топографические особенности кожных тактильных гипоэстетических и гиперэстетических аномалий при хронической боли. Боль. 1999; 81: 1-6. doi: 10.1016 / S0304-3959 (98) 00257-7. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
2. Shim B, Kim DW, Kim BH, Nam TS, Leem JW, Chung JM. Механическая и тепловая сенсибилизация кожных ноцицепторов у крыс с экспериментальной периферической невропатией. Neuroscience. 2005; 132: 193-201. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2004.12.036. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
3. Kleggetveit IP, Jørum E. Большая и небольшая дисфункция волокон при травмах периферических нервов с или без спонтанной боли. J Pain. 2010; 11: 1305-10. doi: 10.1016 / j.jpain.2010.03.004. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
4. Noback CR. Морфология и филогения волос. Ann NY Acad Sci. 1951; 53: 476-92. doi: 10.1111 / j.1749-6632.1951.tb31950.x. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
5. Стрит WE. Атипичные защитные волосяные фолликулы в коже кролика. Природа. 1958; 181: 1604-5. doi: 10.1038 / 1811604a0. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
6. Стрит WE. Морфология фолликулов тилотриха в коже кролика. Am J Anat. 1961; 109: 1-13. doi: 10.1002 / aja.1001090102. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
7. Millard CL, Woolf CJ. Сенсорная иннервация волос задней челюсти крысы: легкий микроскопический анализ. J Comp Neurol. 1988; 277: 183-94. doi: 10.1002 / cne.902770203. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
8. Кожаные механорецепторы Хаманна В.Маммалиана. Prog Biophys Mol Biol. 1995; 64: 81-104. doi: 10.1016 / 0079-6107 (95) 00011-9. [Обзор] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
9. Brown AG, Iggo A. Количественное исследование кожных рецепторов и афферентных волокон у кошки и кролика. J Physiol. 1967; 193: 707-33. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
10. Burgess PR, Petit D, Уоррен Р.М. Типы рецепторов в кошачьей шерсти, поставляемые миелинированными волокнами. J Neurophysiol. 1968; 31: 833-48. [PubMed]
11. Driskell RR, Giangreco A, Jensen KB, Mulder KW, Watt FM. Sox2-позитивные клетки дермального сосочка определяют тип волосяного фолликула в эпидермисе млекопитающих. Развитие. 2009; 136: 2815-23. doi: 10.1242 / dev.038620. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
12. Хуссейн М.А. Общая картина расположения волосяного фолликула у крыс и мышей. J Anat. 1971; 109: 307-16. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
13. Vielkind U, Харди МХ. Изменение структур молекул клеточной адгезии при развитии фолликулов волосяных фолликулов мыши. 2. Морфогенез фолликулов у мутантов волос, табби и пуха. Acta Anat (Базель) 1996; 157: 183-94. doi: 10.1159 / 000147880. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
14. Hardy MH, Vielkind U. Изменение структур молекул клеточной адгезии во время развития фолликула волосистой мыши. 1. Морфогенез фолликулов у мышей дикого типа. Acta Anat (Базель) 1996; 157: 169-82. doi: 10.1159 / 000147879. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
15. Li L, Rutlin M, Abraira VE, Cassidy C, Kus L, Gong S, et al. Функциональная организация кожных низкопороговых механосенсорных нейронов. Cell. 2011; 147: 1615-27. doi: 10.1016 / j.cell.2011.11.027. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
16. Brown AG, Iggo A. Количественное исследование кожных рецепторов и афферентных волокон у кошки и кролика. J Physiol. 1967; 193: 707-33. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
17. Burgess PR, Petit D, Уоррен Р.М. Типы рецепторов в кошачьей шерсти, поставляемые миелинированными волокнами. J Neurophysiol. 1968; 31: 833-48. [PubMed]
18. Vallbo A, Olausson H, Wessberg J, Norrsell U. Система немиелинизированных афферентов для безобидной механорецепции в коже человека. Brain Res. 1993; 628: 301-4. doi: 10.1016 / 0006-8993 (93) 90968-S. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
19. Vallbo AB, Olausson H, Wessberg J. Немиелинизированные афференты составляют вторую систему, кодирующую тактильные раздражители человеческой волосистой кожи. J Neurophysiol. 1999; 81: 2753-63. [PubMed]
20. Hertenstein MJ, Keltner D, App B, Bulleit BA, Jaskolka AR. Touch передает разные эмоции. Emotion. 2006; 6: 528-33. doi: 10.1037 / 1528-3542.6.3.528. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
21. McGlone F, Vallbo AB, Olausson H, Loken L, Wessberg J. Дискриминационный контакт и эмоциональный контакт. Может ли J Exp Psychol. 2007; 61: 173-83. doi: 10.1037 / cjep2007019. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
22. Wessberg J, Olausson H, Fernström KW, Vallbo AB. Восприимчивые полевые свойства немиелинизированных тактильных афферентов в коже человека. J Neurophysiol. 2003; 89: 1567-75. doi: 10.1152 / jn.00256.2002. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
23. Liu Q, Vrontou S, Rice FL, Zylka MJ, Dong X, Anderson DJ. Молекулярно-генетическая визуализация редкого подмножества немиелинизированных сенсорных нейронов, которые могут обнаружить нежное прикосновение. Nat Neurosci. 2007; 10: 946-8. doi: 10.1038 / nn1937. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
24. Olausson H, Lamarre Y, Backlund H, Morin C, Wallin BG, Starck G, et al. Немиелинизированные тактильные афференты сигнализируют о касании и проецируют на островную кору. Nat Neurosci. 2002; 5: 900-4. doi: 10.1038 / nn896. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
25. Olausson H, Wessberg J, Morrison I, McGlone F, Vallbo A. Нейрофизиология немиелинизированных тактильных афферентов. Neurosci Biobehav Rev. 2010; 34: 185-91. doi: 10.1016 / j.neubiorev.2008.09.011. [Обзор] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
26. Krämer HH, Lundblad L, Birklein F, Linde M, Karlsson T, Elam M, et al. Активация сети кортикальной боли мягкой тактильной стимуляцией после инъекции суматриптана. Боль. 2007; 133: 72-8. doi: 10.1016 / j.pain.2007.03.001. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
27. Applebaum AE, Beall JE, Форман RD, Уиллис WD. Организация и восприимчивые области нейронов спиноталамического трактата приматов. J Neurophysiol. 1975; 38: 572-86. [PubMed]
28. Белый JC, Sweet WH. Эффективность хордотомии при фантомной боли после ампутации. AMA Arch Neurol Psychiatry. 1952; 67: 315-22. [PubMed]
29. Halata Z, Grim M, Bauman KI. Фридрих Зигмунд Меркель и его «ячейка Меркель», морфология, развитие и физиология: обзор и новые результаты. Anal Rec A Дисков Mol Cell Evol Biol. 2003; 271: 225-39. doi: 10.1002 / ar.a.10029. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
30. Моррисон К.М., Мессегас Г.Р., Лумпкин Е.А., Маричич С.М. Клетки млекопитающих Merkel происходят от эпидермальной линии. Dev Biol. 2009; 336: 76-83. doi: 10.1016 / j.ydbio.2009.09.032. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
31. Van Keymeulen A, Mascre G, Youseff KK, Harel I, Michaux C, De Geest N, et al. Эпидермальные предшественники приводят к появлению клеток Меркель во время эмбрионального развития и взрослого гомеостаза. J Cell Biol. 2009; 187: 91-100. doi: 10.1083 / jcb.200907080. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
32. Ebara S, Kumamoto K, Baumann KI, Halata Z. Трехмерный анализ сенсорных куполов в волосистой коже кошачьей лапы выявляет морфологические субстраты для комплексной сенсорной обработки. Neurosci Res. 2008; 61: 159-71. doi: 10.1016 / j.neures.2008.02.004. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
33. Guinard D, Usson Y, Guillermet C, Saxod R. Merkel Комплексы цифровой кожи человека: трехмерное изображение с конфокальной лазерной микроскопией и двойной иммунофлюоресценцией. J Comp Neurol. 1998; 398: 98-104. doi: 10.1002 / (SICI) 1096-9861 (19980817) 398: 1<98::aid-cne6>3.0.CO; 2-4. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
34. Reinisch CM, Tschachler E. Прикосновение купола в коже человека обеспечивается различными типами нервных волокон. Энн Нейрол. 2005; 58: 88-95. doi: 10.1002 / ana.20527. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
35. Маричич С.М., Моррисон К.М., Матес Э.Л., Брюер Б.М. Грызуны полагаются на ячейки Меркель для задач дискриминации текстуры. J Neurosci. 2012; 32: 3296-300. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.5307-11.2012. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
36. Ikeda I, Yamashita Y, Ono T, Ogawa H. Выборочное фототоксическое разрушение клеток крысиной Меркель отменяет ответы медленно адаптируемых единиц механорецепторов I типа. J Physiol. 1994; 479: 247-56. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
37. Маричич С.М., Велниц С.А., Нельсон А.М., Лесняк Д.Р., Герлинг Г.Ю., Лумкин Е.А. и др. Клетки Меркель необходимы для светочувствительных реакций. Наука. 2009; 324: 1580-2. doi: 10.1126 / наука.1172890. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
38. Diamond J, Холмс М, Медсестра CA. Являются ли взаимные синапсы клеток-нейритов Меркель вовлеченными в инициирование тактильных ответов в коже саламандры? J Physiol. 1986; 376: 101-20. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
39. Yamashita Y, Akaike N, Wakamori M, Ikeda I, Ogawa H. Токи, зависящие от напряжения, в изолированных одиночных клетках Меркель крыс. J Physiol. 1992; 450: 143-62. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
40. Wellnitz SA, Lesniak DR, Gerling GJ, Lumpkin EA. Регулярность непрерывного обжига показывает две популяции медленно адаптируемых сенсорных рецепторов в волосистой коже мыши. J Neurophysiol. 2010; 103: 3378-88. doi: 10.1152 / jn.00810.2009. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
41. Nandasena BG, Suzuki A, Aita M, Kawano Y, Nozawa-Inoue K, Maeda T. Иммунолокализация аквапорин-1 в механорецептивных концах Ruffini в периодонтальной связки. Brain Res. 2007; 1157: 32-40. doi: 10.1016 / j.brainres.2007.04.033. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
42. Рахман Ф., Харада Ф., Сайто I, Сузуки А, Кавано Й, Идзуми К. и др. Обнаружение кислотно-чувствительного ионного канала 3 (ASIC3) в периодонтальных концах эксплантатов мыши Ruffini. Neurosci Lett. 2011; 488: 173-7. doi: 10.1016 / j.neulet.2010.11.023. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
43. Джонсон К.О. Роли и функции кожных механорецепторов. Curr Opin Neurobiol. 2001; 11: 455-61. doi: 10.1016 / S0959-4388 (00) 00234-8. [Обзор] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
44. Wende H, Lechner SG, Cheret C, Bourane S, Kolanczyk ME, Pattyn A, et al. Фактор транскрипции c-Maf контролирует развитие и функцию сенсорного рецептора. Наука. 2012; 335: 1373-6. doi: 10.1126 / наука.1214314. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
45. Мендельсон М., Ловенштейн В.Р. Механизмы адаптации рецепторов. Наука. 1964; 144: 554-5. doi: 10.1126 / наука.144.3618.554. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
46. Loewenstein WR, Mendelson M. Компоненты адаптации рецепторов в pacinian corpuscle. J Physiol. 1965; 177: 377-97. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
47. Pawson L, Prestia LT, Mahoney GK, Güçlü B, Cox PJ, Pack AK. GABAergic / glutamatergic-glial / нейронное взаимодействие способствует быстрой адаптации в pacinian corpuscles. J Neurosci. 2009; 29: 2695-705. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.5974-08.2009. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
48. Basbaum AI, Jessell TM. Восприятие боли. В: Kandel ER, Schwartz JH, Jessell TM, eds. Принципы нейронной науки. Четвертое издание. Компоны McGraw-Hill, 2000: 472-490.
49. Bourane S, Garces A, Venteo S, Pattyn A, Hubert T, Fichard A и др. Низкопороговые подтипы механорецепторов выборочно выражают MafA и определяются сигналом Ret. Neuron. 2009; 64: 857-70. doi: 10.1016 / j.neuron.2009.12.004. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
50. Kramer I, Sigrist M, de Nooij JC, Taniuchi I, Jessell TM, Arber S. Роль для передачи сигналов транскрипционного фактора Runx в диверсификации сенсорных нейронов дорсального корня. Neuron. 2006; 49: 379-93. doi: 10.1016 / j.neuron.2006.01.008. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
51. Luo W, Enomoto H, Rice FL, Milbrandt J, Ginty DD. Молекулярная идентификация быстро адаптируемых механорецепторов и их зависимость от развития от повторной сигнализации. Neuron. 2009; 64: 841-56. doi: 10.1016 / j.neuron.2009.11.003. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
52. Vallbo AB, Hagbarth KE. Активность от механорецепторов кожи регистрируется чрескожно у бодрствующих людей. Опыт Neurol. 1968; 21: 270-89. doi: 10.1016 / 0014-4886 (68) 90041-1. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
53. Macefield VG. Физиологические характеристики низкопороговых механорецепторов в суставах, мышцах и коже у людей. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2005; 32: 135-44. doi: 10.1111 / j.1440-1681.2005.04143.x. [Обзор] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
54. Коидзуми С, Фуджишита К, Иноуэ К., Шигемото-Могами У, Цуда М, Иноуэ К. КаксНУМХ + волны в кератиноцитах передаются сенсорным нейронам: вовлечение внеклеточной АТФ и активации рецептора P2Y2. Biochem J. 2; 2004: 380-329. doi: 38 / BJ10.1042. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
55. Azorin N, Raoux M, Rodat-Despoix L, Merrot T, Delmas P, Crest M. Передача сигналов АТФ имеет решающее значение для реакции кератиноцитов человека на механическую стимуляцию с помощью гипоосмотического шока. Exp Dermatol. 2011; 20: 401-7. doi: 10.1111 / j.1600-0625.2010.01219.x. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
56. Amano M, Fukata Y, Kaibuchi K. Регулирование и функции Rho-ассоциированной киназы. Exp Cell Res. 2000; 261: 44-51. doi: 10.1006 / excr.2000.5046. [Обзор] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
57. Koyama T, Oike M, Ito Y. Вовлечение Rho-киназы и тирозинкиназы в гипотоническом стресс-индуцированном высвобождении АТФ в эндотелиальных клетках аорты крупного рогатого скота. J Physiol. 2001; 532: 759-69. doi: 10.1111 / j.1469-7793.2001.0759e.x. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
58. Perl ER. Кожные полимодальные рецепторы: характеристики и пластичность. Prog Brain Res. 1996; 113: 21-37. doi: 10.1016 / S0079-6123 (08) 61079-1. [Обзор] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
59. McCarter GC, Reichling DB, Levine JD. Механическая трансдукция нейронами ганглиозного корня дорсального корня in vitro. Neurosci Lett. 1999; 273: 179-82. doi: 10.1016 / S0304-3940 (99) 00665-5. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
60. Drew LJ, Wood JN, Cesare P. Четкие механикочувствительные свойства чувствительных к капсаицину и -чувствительных сенсорных нейронов. J Neurosci. 2002; 22: RC228. [PubMed]
61. Drew LJ, Rohrer DK, Price MP, Blaver KE, Cockayne DA, Cesare P, et al. Кислотно-чувствительные ионные каналы ASIC2 и ASIC3 не вносят вклад в механически активированные токи в сенсорные нейроны млекопитающих. J Physiol. 2004; 556: 691-710. doi: 10.1113 / jphysiol.2003.058693. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
62. McCarter GC, Levine JD. Ионная основа тока механотрансдукции у взрослых нейронов ганглиозного дорсального корня взрослых крыс. Мол боли. 2006; 2: 28. doi: 10.1186 / 1744-8069-2-28. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
63. Coste B, Crest M, Delmas P. Фармакологическая диссекция и распределение NaN / Nav1.9, T-типа Ca2 + токов и механически активированных катионных токов в разных популяциях нейронов DRG. J Gen Physiol. 2007; 129: 57-77. doi: 10.1085 / jgp.200609665. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
64. Hao J, Delmas P. Множественные механизмы десенсибилизации каналов механоредуктора формируют обстрел механосенсорных нейронов. J Neurosci. 2010; 30: 13384-95. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2926-10.2010. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
65. Drew LJ, Wood JN. FM1-43 является проницаемым блокатором механочувствительных ионных каналов в сенсорных нейронах и ингибирует поведенческие реакции на механические раздражители. Мол боли. 2007; 3: 1. doi: 10.1186 / 1744-8069-3-1. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
66. Hao J, Delmas P. Запись механочувствительных токов с использованием механикоиммулятора с пьезоэлектрическим приводом. Nat Protoc. 2011; 6: 979-90. doi: 10.1038 / nprot.2011.343. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
67. Rugiero F, Drew LJ, Wood JN. Кинетические свойства механически активированных токов в спинальных сенсорных нейронах. J Physiol. 2010; 588: 301-14. doi: 10.1113 / jphysiol.2009.182360. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
68. Ху Дж., Левин Г.Р. Механочувствительные токи в нейритах культивируемых сенсорных нейронов мыши. J Physiol. 2006; 577: 815-28. doi: 10.1113 / jphysiol.2006.117648. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
69. Bhattacharya MR, Bautista DM, Wu K, Haeberle H, Lumpkin EA, Julius D. Радиальное растяжение выявляет различные популяции механочувствительных соматосенсорных нейронов млекопитающих. Proc Natl Acad Sci US A. 2008; 105: 20015-20. doi: 10.1073 / pnas.0810801105. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
70. Crawford AC, Evans MG, Fettiplace R. Активация и адаптация токов преобразователя в волосяных клетках черепах. J Physiol. 1989; 419: 405-34. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
71. Ricci AJ, Wu YC, Fettiplace R. Эндогенный буфер кальция и время адаптации адаптера в слуховых волосковых клетках. J Neurosci. 1998; 18: 8261-77. [PubMed]
72. Vollrath MA, Kwan KY, Corey DP. Микромашина механотрансдукции в волосковых клетках. Annu Rev Neurosci. 2007; 30: 339-65. doi: 10.1146 / annurev.neuro.29.051605.112917. [Обзор] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
73. Гудман М.Б., Шварц Е.М. Превращение прикосновения в Caenorhabditis elegans. Annu Rev Physiol. 2003; 65: 429-52. doi: 10.1146 / annurev.physiol.65.092101.142659. [Обзор] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
74. Waldmann R, Lazdunski MH. H (+) - канальные катионные каналы: датчики нейронной кислоты в ионном канале NaC / DEG. Curr Opin Neurobiol. 1998; 8: 418-24. doi: 10.1016 / S0959-4388 (98) 80070-6. [Обзор] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
75. Страница AJ, Brierley SM, Martin CM, Martinez-Salgado C, Wemmie JA, Brennan TJ, et al. Ионный канал ASIC1 способствует висцеральной, но не кожной механорецепторной функции. Гастроэнтерологии. 2004; 127: 1739-47. doi: 10.1053 / j.gastro.2004.08.061. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
76. Цена MP, McIlwrath SL, Xie J, Cheng C, Qiao J, Tarr DE и др. Катионный канал DRASIC способствует обнаружению мышечных мышей и мышечных раздражений. Neuron. 2001; 32: 1071-83. doi: 10.1016 / S0896-6273 (01) 00547-5. [Исправлено: Neuron 2002 Jul 18; 35] [2] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
77. Roza C, Puel JL, Kress M, Baron A, Diochot S, Lazdunski M, et al. Нокаут канала ASIC2 у мышей не нарушает кожную механосенсацию, висцеральную механоноцицепцию и слух. J Physiol. 2004; 558: 659-69. doi: 10.1113 / jphysiol.2004.066001. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
78. Damann N, Voets T, Nilius B. TRPs в наших чувствах. Curr Biol. 2008; 18: R880-9. doi: 10.1016 / j.cub.2008.07.063. [Обзор] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
79. Кристенсен А.П., Кори Д.П. Каналы TRP при механочувствительности: прямая или косвенная активация? Nat Rev Neurosci. 2007; 8: 510-21. doi: 10.1038 / nrn2149. [Обзор] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
80. Лидтке В., Тобин Д. М., Баргманн К. И., Фридман Дж. М. Млекопитающее TRPV4 (VR-OAC) направляет поведенческие реакции на осмотические и механические стимулы у Caenorhabditis elegans. Proc Natl Acad Sci US A. 2003; 100 (Suppl 2): 14531-6. doi: 10.1073 / pnas.2235619100. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
81. Suzuki M, Mizuno A, Kodaira K, Imai M. Нарушение ощущения давления у мышей, у которых отсутствует TRPV4. J Biol Chem. 2003; 278: 22664-8. doi: 10.1074 / jbc.M302561200. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
82. Liedtke W, Choe Y, Martí-Renom MA, Bell AM, Denis CS, Sali A, et al. Связанный с ванилидом рецептор осмотически активированный канал (VR-OAC), кандидат-позвоночный осморецептор. Cell. 2000; 103: 525-35. doi: 10.1016 / S0092-8674 (00) 00143-4. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
83. Алессандри-Хабер Н, Дина О.А., Йех Дж. Дж., Парада К.А., Рейхлинг Д.Б., Левин Д.Д. Транзиторный рецепторный потенциал ванилида 4 необходим для вызванной химиотерапией невропатической боли у крысы. J Neurosci. 2004; 24: 4444-52. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0242-04.2004. [Исправление в: J Neurosci. 2004 Jun; 24] [23] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
84. Bautista DM, Jordt SE, Nikai T, Tsuruda PR, Read AJ, Poblete J, et al. TRPA1 опосредует воспалительные действия экологических раздражителей и прогелезирующих средств. Cell. 2006; 124: 1269-82. doi: 10.1016 / j.cell.2006.02.023. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
85. Kwan KY, Allchorne AJ, Vollrath MA, Christensen AP, Zhang DS, Woolf CJ, et al. TRPA1 способствует холодному, механическому и химическому ноцицепциям, но не является существенным для трансдукции волосковых клеток. Neuron. 2006; 50: 277-89. doi: 10.1016 / j.neuron.2006.03.042. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
86. Coste B, Mathur J, Schmidt M, Earley TJ, Ranade S, Petrus MJ, et al. Piezo1 и Piezo2 являются важными компонентами отдельных механически активированных катионных каналов. Наука. 2010; 330: 55-60. doi: 10.1126 / наука.1193270. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
87. Coste B, Xiao B, Santos JS, Syeda R, Grandl J, Spencer KS, et al. Пьезо-белки представляют собой порообразующие субъединицы механически активированных каналов. Природа. 2012; 483: 176-81. doi: 10.1038 / nature10812. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
88. Bae C, Sachs F, Gottlieb PA. Механочувствительный ионный канал Piezo1 ингибируется пептидом GsMTx4. Биохимия. 2011; 50: 6295-300. doi: 10.1021 / bi200770q. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
89. Ким С.Е., Кост Б, Чадха А., Кук Б., Патапутиан А. Роль Дрозофилы Пьезо в механическом ноцицепции. Природа. 2012; 483: 209-12. doi: 10.1038 / nature10801. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
90. Зарычанский Р., Шульц В.П., Хьюстон Б.Л., Максимова Ю., Хьюстон Д.С., Смит Б и др. Мутации в белке механотрансдукции PIEZO1 связаны с наследственным ксероцитозом. Кровь. 2012; 120: 1908-15. doi: 10.1182 / blood-2012-04-422253. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
91. Kawashima Y, Géléoc GS, Kurima K, Labay V, Lelli A, Asai Y, et al. Механотрансдукция в мышиных волосяных клетках внутреннего уха требует трансмембранных каналоподобных генов. J Clin Invest. 2011; 121: 4796-809. doi: 10.1172 / JCI60405. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
92. Tlili A, Rebeh IB, Aifa-Hmani M, Dhouib H, Moalla J, Tlili-Chouchène J, et al. TMC1, но не TMC2, отвечает за аутосомно-рецессивные несиндромальные нарушения слуха в семьях тунисцев. Аудиол Нейротол. 2008; 13: 213-8. doi: 10.1159 / 000115430. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
93. Manji SS, Miller KA, Williams LH, Dahl HH. Идентификация трех новых мышей с потерей слуха с мутациями в гене Tmc1. Am J Pathol. 2012; 180: 1560-9. doi: 10.1016 / j.ajpath.2011.12.034. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
94. Wetzel C, Hu J, Riethmacher D, Benckendorff A, Harder L, Eilers A, et al. Белок устьичного домена, необходимый для сенсорного ощущения мыши. Природа. 2007; 445: 206-9. doi: 10.1038 / nature05394. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
95. Martinez-Salgado C, Benckendorff AG, Chiang LY, Wang R, Milenkovic N, Wetzel C, et al. Механизм переносимости стоматина и сенсорного нейрона. J Neurophysiol. 2007; 98: 3802-8. doi: 10.1152 / jn.00860.2007. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
96. Хуан М, Гу Г, Фергюсон Э.Л., Чалфи М. Стоматиноподобный белок, необходимый для механосенсации у C. elegans. Природа. 1995; 378: 292-5. doi: 10.1038 / 378292a0. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
97. Ху Цзянь, Чанг Ли, Кох М, Левин Г.Р. Доказательства для белкового троса, участвующих в соматическом прикосновении. EMBO J. 2010; 29: 855-67. doi: 10.1038 / emboj.2009.398. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
98. Chiang LY, Poole K, Oliveira BE, Duarte N, Sierra YA, Bruckner-Tuderman L, et al. Laminin-332 координирует механотрансдукцию и бифуркацию конуса роста в сенсорных нейронах. Nat Neurosci. 2011; 14: 993-1000. doi: 10.1038 / nn.2873. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
99. Lesage F, Guillemare E, Fink M, Duprat F, Lazdunski M, Romey G, et al. TWIK-1, вездесущий человеческий слабое внутренне выпрямляющий канал K + с новой структурой. EMBO J. 1996; 15: 1004-11. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
100. Lesage F. Фармакология нейрональных калийных каналов. Нейрофармакология. 2003; 44: 1-7. doi: 10.1016 / S0028-3908 (02) 00339-8. [Обзор] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
101. Medhurst AD, Rennie G, Chapman CG, Meadows H, Duckworth MD, Kelsell RE и др. Анализ распределения двух калийных каналов двух поровых доменов в тканях центральной нервной системы и периферии. Мозг Res Mol Brain Res. 2001; 86: 101-14. doi: 10.1016 / S0169-328X (00) 00263-1. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
102. Maingret F, Patel AJ, Lesage F, Lazdunski M, Honoré E. Механо- или кислотная стимуляция, два интерактивных режима активации калиевого канала TREK-1. J Biol Chem. 1999; 274: 26691-6. doi: 10.1074 / jbc.274.38.26691. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
103. Maingret F, Fosset M, Lesage F, Lazdunski M, Honoré E. TRAAK - механо-закрытый канал K + с млекопитающим. J Biol Chem. 1999; 274: 1381-7. doi: 10.1074 / jbc.274.3.1381. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
104. Alloui A, Zimmermann K, Mamet J, Duprat F, Noël J, Chemin J, et al. TREK-1, канал K +, участвующий в восприятии полимодальной боли. EMBO J. 2006; 25: 2368-76. doi: 10.1038 / sj.emboj.7601116. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
105. Noël J, Zimmermann K, Busserolles J, Deval E, Alloui A, Diochot S, et al. Механо-активированные каналы K + TRAAK и TREK-1 управляют как теплым, так и холодным восприятием. EMBO J. 2009; 28: 1308-18. doi: 10.1038 / emboj.2009.57. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
106. Dobler T, Springauf A, Tovornik S, Weber M, Schmitt A, Sedlmeier R, et al. TRESK двухпористые K + каналы составляют значительную составляющую фоновых токов калия в нейронах ганглиозного дорсального корня. J Physiol. 2007; 585: 867-79. doi: 10.1113 / jphysiol.2007.145649. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
107. Баутиста Д.М., Сигал Ю.М., Мильштейн А.Д., Гаррисон Ю.Л., Цорн Дж. А., Цуруда П.Р. и др. Острые агенты из сычуаньского перца возбуждают сенсорные нейроны за счет ингибирования двухпористых калиевых каналов. Nat Neurosci. 2008; 11: 772-9. doi: 10.1038 / nn.2143. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
108. Lennertz RC, Tsunozaki M, Bautista DM, Stucky CL. Физиологическая основа покалывания парестезии, вызванного гидрокси-альфа-саншулом. J Neurosci. 2010; 30: 4353-61. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.4666-09.2010. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
109. Heidenreich M, Lechner SG, Vardanyan V, Wetzel C, Cremers CW, De Leenheer EM, et al. KCNQ4 K (+) каналы настраивают механорецепторы для нормального сенсорного ощущения мыши и человека. Nat Neurosci. 2012; 15: 138-45. doi: 10.1038 / nn.2985. [PubMed] [Перекрестная ссылка]
110. Frenzel H, Bohlender J, Pinsker K, Wohlleben B, Tank J, Lechner SG, et al. Генетическая основа механосенсорных признаков у людей. PLoS Biol. 2012; 10: e1001318. doi: 10.1371 / journal.pbio.1001318. [PMC free article] [PubMed] [Перекрестная ссылка]
111. Delmas P, Hao J, Rodat-Despoix L. Молекулярные механизмы механотрансдукции в сенсорных нейронах млекопитающих. Nat Rev Neurosci. 2011; 12: 139-53. doi: 10.1038 / nrn2993. [PubMed] [Перекрестная ссылка]

Green-Call-Now-Button-24H-150x150-2-3.png

Дополнительные темы: боль в спине

Боль в спине является одной из наиболее распространенных причин инвалидности и пропущенных дней работы во всем мире. На самом деле, боли в спине объясняются как вторая по распространенности причина посещения врача, численность которых превосходит только инфекции верхних дыхательных путей. Примерно 80 процентов населения будут испытывать некоторый тип боли в спине, по крайней мере, один раз на протяжении всей их жизни. Позвоночник представляет собой сложную структуру, состоящую из костей, суставов, связок и мышц, среди других мягких тканей. Из-за этого травмы и / или усугубляемые условия, такие как грыжа межпозвоночных дисков, может в конечном итоге привести к симптомам боли в спине. Спортивные травмы или автомобильные травмы часто являются наиболее частыми причинами боли в спине, однако иногда самые простые движения могут иметь болезненные результаты. К счастью, альтернативные варианты лечения, такие как уход за хиропрактикой, могут помочь облегчить боль в спине с помощью спинальных регулировок и ручных манипуляций, что в конечном итоге улучшит облегчение боли.

блоге фото мультфильма paperboy большие новости

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ВАЖНАЯ ТЕМА: Лечение боли в спине

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТЕМЫ: ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЭКСТРА: Эль-Пасо, Техас | Лечение хронической боли