Добавить новость
smi24.net
News in English
Ноябрь
2023

Uncovering a culprit behind the itch: Staphylococcus aureus

0

Scientists at Harvard Medical School have shown for the first time that a common skin bacterium — Staphylococcus aureus — can cause itch by acting directly on nerve cells.

The findings, based on research in mice and in human cells, were reported Wednesday in Cell. The research adds an important piece to the long-standing puzzle of itch and helps explain why common skin conditions like eczema and atopic dermatitis are often accompanied by persistent itch.

In such conditions, the equilibrium of microorganisms that keep our skin healthy is often thrown off balance, allowing S. aureus to flourish, the researchers said. Up until now, the itch that occurs with eczema and atopic dermatitis was believed to arise from the accompanying inflammation of the skin. But the new findings show that S. aureus single-handedly causes itch by instigating a molecular chain reaction that culminates in the urge to scratch.

“We’ve identified an entirely novel mechanism behind itch — the bacterium Staph aureus, which is found on almost every patient with the chronic condition atopic dermatitis. We show that itch can be caused by the microbe itself,” said senior author Isaac Chiu, associate professor of immunology in the Blavatnik Institute at HMS.

The study experiments showed that S. aureus releases a chemical that activates a protein on the nerve fibers that transmit signals from the skin to the brain. Treating animals with an FDA-approved anti-clotting medicine successfully blocked the activation of the protein to interrupt this key step in the itch-scratch cycle. The treatment relieved symptoms and minimized skin damage.

The findings can inform the design of oral medicines and topical creams to treat persistent itch that occurs with various conditions linked to an imbalance in the skin microbiome, such as atopic dermatitis, prurigo nodularis, and psoriasis.

The repeated scratching that is a hallmark of these conditions can cause skin damage and amplify inflammation.

“Itch can be quite debilitating in patients who suffer from chronic skin conditions. Many of these patients carry on their skin the very microbe we’ve now shown for the first time can induce itch,” said study first author Liwen Deng, a postdoctoral research fellow in the Chiu Lab.

Identifying the molecular spark plug that ignites itch

 Researchers exposed the skin of mice to S. aureus. The animals developed intensifying itch over several days, and the repeated scratching caused worsening skin damage that spread beyond the original site of exposure.

Moreover, mice exposed to S. aureus became hypersensitive to innocuous stimuli that would not typically cause itch. The exposed mice were more likely than unexposed mice to develop abnormal itching in response to a light touch.

This hyperactive response, a condition called alloknesis, is common in patients with chronic conditions of the skin characterized by persistent itch. But it can also happen in people without any underlying conditions — think of that scratchy feeling you might get from a wool sweater.

To determine how the bacterium triggered itch, the researchers tested multiple modified versions of the S. aureus microbe that were engineered to lack specific pieces of the bug’s molecular makeup. The team focused on 10 enzymes known to be released by this microbe upon skin contact. One after another, the researchers eliminated nine suspects — showing that a bacterial enzyme called protease V8 was single-handedly responsible for initiating itch in mice. Human skin samples from patients with atopic dermatitis also had more S. aureus and higher V8 levels than healthy skin samples.

The analyses showed that V8 triggers itch by activating a protein called PAR1, which is found on skin neurons that originate in the spinal cord and carry various signals — touch, heat, pain, itch — from the skin to the brain. Normally, PAR1 lies dormant but upon contact with certain enzymes, including V8, it gets activated. The research showed that V8 snips one end of the PAR1 protein and awakens it. Experiments in mice showed that once activated, PAR1 initiates a signal that the brain eventually perceives as itch. When researchers repeated the experiments in lab dishes containing human neurons, they also responded to V8.

Interestingly, various immune cells implicated in skin allergies and classically known to cause itch — mast cells and basophils — did not drive itch after bacterial exposure, the experiments showed. Nor did inflammatory chemicals called interleukins, or white cells, which are activated during allergic reactions and are also known to be elevated in skin diseases and even in certain neurologic disorders.

“When we started the study, it was unclear whether the itch was a result of inflammation or not,” Deng said. “We show that these things can be decoupled, that you don’t necessarily have to have inflammation for the microbe to cause itch, but that the itch exacerbates inflammation on the skin.”

Interrupting the itch-scratch cycle

Because PAR1 — the protein activated by S. aureus — is involved in blood-clotting, researchers wanted to see whether an already approved anti-clotting drug that blocks PAR1 would stop itch. It did.

The itchy mice whose skin was exposed to S. aureus experienced rapid improvement when treated with the drug. Their desire to scratch diminished dramatically, as did the skin damage caused by scratching.

Moreover, once treated with PAR1 blockers, the mice no longer experienced abnormal itch in response to innocuous stimuli.

The PAR1 blocker is already used in humans to prevent blood clots and could be repurposed as anti-itch medication. For example, the researchers noted, the active ingredient in the medicine could become the basis for anti-itch topical creams.

One immediate question that the researchers plan to explore in future work is whether other microbes besides S. aureus can trigger itch.

“We know that many microbes, including fungi, viruses, and bacteria, are accompanied by itch but how they cause itch is not clear,” Chiu said.

Beyond that, the findings raise a broader question: Why would a microbe cause itch? Evolutionarily speaking, what’s in it for the bacterium?

One possibility, the researchers said, is that pathogens may hijack itch and other neural reflexes to their advantage. For example, previous research has shown that the TB bacterium directly activates vagal neurons to cause cough, which might enable it to spread more easily from one host to another.

“It’s a speculation at this point, but the itch-scratch cycle could benefit the microbes and enable their spread to distant body sites and to uninfected hosts,” Deng said. “Why do we itch and scratch? Does it help us, or does it help the microbe? That’s something that we could follow up on in the future.”

Additional authors included Flavia Costa, Kimbria J. Blake, Samantha Choi, Arundhasa Chandrabalan, Muhammad Saad Yousuf, Stephanie Shiers, Daniel Dubreuil, Daniela Vega-Mendoza, Corinne Rolland, Celine Deraison, Tiphaine Voisin, Michelle D. Bagood, Lucia Wesemann, Abigail M. Frey, Joseph S. Palumbo, Brian J. Wainger, Richard L. Gallo, Juan-Manuel Leyva-Castillo, Nathalie Vergnolle, Theodore J. Price, Rithwik Ramachandran, and Alexander R. Horswill.

Disclosure: Chiu serves on the scientific advisory board of GSK Pharmaceuticals. Provisional patent application Serial No. 63/438,668, in which some co-authors are listed as inventors, was filed based on these findings.

The work was funded by the National Institutes of Health (grants R01AI168005, R01AI153185, R01NS065926, R01NS102161, R01NS111929, R37AI052453, R01AR076082, U01AI152038, UM1AI151958, R01AI153185, R01JL160582, F32AI172080, T32AI049928, 1R21AG075419), Food Allergy Science Initiative (FASI), Burroughs Wellcome Fund, Drako Family Fund, Jackson-Wijaya Research Fund, Canadian Institutes of Health Research (CIHR) (grants 376560 and 469411), and ANR-PARCURE (PRCE-CE18, 2020).








В Москве прошла седьмая премия в области здоровья и красоты THE MEDICAL STARS & BEAUTY AWARDS

3 августа 1942 года началась оккупация Ставрополя

Музыкант Алексей Фомин рассказал о его друзьях

Город Бакуракерт на полуострове Ланжерон


The 5 biggest global business rivalries to watch, and how their outcomes will shape the future

Jovic set for new opportunity after leaving Milan as free agent

Ricky Hatton Names The Best British Fighter Of All Time And It’s Not Lennox Lewis

Not even a 0% mortgage rate would make buying a house affordable in these 6 U.S. cities


Вояж, вояж... VOYAH FREE, обзор от CARS.RU

Представители НПС доложили губернатору Подмосковья о ходе строительства моста в Дмитрове

Вывод песни для продвижение в Импульсе Яндекс музыки.

Hybrid подводит итоги первого полугодия 2025 года: переоценка планов, рост в performance-сегменте и ускоренные инвестиции в технологии


Black Hole io 1.5.1

Android-игроки раскритиковали сурвайвл-хоррор Jericho: Survival

Обзор на мобильную версию A Game About Digging A Hole

Girl Rescue 1.0.3.3



«Турбозавры» на фестивале «Динозавры на каникулах» в ЦДМ на Лубянке

Два автобуса столкнулись на северо-востоке Москвы, движение перекрыто

Концерты органной музыки в Москве: волшебство звуков в галерее Ильи Глазунова

Дептранс Москвы рекомендовал использовать метро из-за ограничения движения


Москва инвестирует 13,7 млрд рублей в технопарк на юго-востоке столицы

Дептранс Москвы рекомендовал использовать метро из-за ограничения движения

Алексей Тамаров – искусство пластической хирургии

В рамках AmberForum состоялся единственный в мире аукцион редкого янтаря


Песков: для нормализации отношений между Россией и США нужно время

Суточная аренда выдала прибыль // Какая недвижимость выгодна для инвестиций

Деменко одобрил переход Миранчука в «Динамо»

Странный и нетипичный сентябрь ждет россиян в этом году: метеорологи представили свежий прогноз


Российский теннисист Рублев проиграл американцу Фритцу в четвертьфинале турнира ATP

Карен Хачанов пробился в четвертьфинал турнира ATP в Торонто

Турнир ATP в Афинах: Джокович меняет планы из-за протестов в Сербии

Рублев не достиг полуфинала турнира "Мастерс" в Торонто


Врач Колмановский: россияне скупают транквилизаторы из-за напряжения в обществе

8 августа в «Лужниках» стартуют бесплатные тренировки на всесезонном льду

Серийный убийца Пичушкин оспорил отказ в переводе из колонии в ЯНАО

Бизнесмен Стерлигов анонсировал открытие невольничьего рынка


Музыкальные новости

Балерина Волочкова назвала недавно женившегося Шаляпина предателем

Дирижер Дядюра встречает юбилей на минорной ноте

В Тамбовской области пройдёт шестой фестиваль "Прима Домра"

Суд Москвы взыскал с рэпера Тимати долг по взносам на капитальный ремонт


Два автобуса столкнулись на северо-востоке Москвы, движение перекрыто

В Москве прошла премия «Триумф Года»

«Турбозавры» на фестивале «Динозавры на каникулах» в ЦДМ на Лубянке

Концерты органной музыки в Москве: волшебство звуков в галерее Ильи Глазунова


Суд 7 августа огласит приговор фигурантам дела о хищении у Чубайса

Станица на Дону, Кремль на ВДНХ. Кино, которое оставило следы

Гонщики Кинешмы завоевали медали на Чемпионате России по водно-моторному спорту

Москвичка получила просроченные продукты в онлайн-заказе из магазина «Магнит»


Нейросеть наводят на большую дорогу // Москва расширяет контроль за дорожными авариями, животными и мусором на проезжей части

Дептранс Москвы рекомендовал использовать метро из-за ограничения движения

Два автобуса столкнулись на северо-востоке Москвы, движение перекрыто

Вояж, вояж... VOYAH FREE, обзор от CARS.RU


Малайзийский король посетил Россию с официальным визитом

Сфотографировавшийся с Путиным мальчик из Китая обратился к нему спустя 25 лет

Великое переселение офисов: Путин прогоняет чиновников из Москвы в регионы

Интриги Эрдогана и Зеленского. «Джокер» Путина. Активность над секретным полигоном: Главное к утру



В Москве задержаны четверо мужчин по делу о пожертвованиях организации «ФБК»

В Москве задержали четверых сторонников ФБК за пожертвования организации


К доктору – без страха: сеть клиник «Будь Здоров» представила VR-решения для детского здоровья

Алексей Тамаров – искусство пластической хирургии

Благотворительное приложение Тубa открыло срочный сбор на протез для маленькой девочки

Как проверить качество получаемой медицинской помощи по ОМС...


Зеленский добивается визита Эрдогана в Киев

«Хоть в платье, хоть в парике»: слухи о побеге Зеленского распространяются в Киеве


Палиенко покинул клуб «Урарту» из Армении

Худайбердиева указала, что день смерти Гришина стал самым мрачным за последние годы

В депо «Вязьма» отметили профессиональный праздник соревнованиями по лазертагу

Кубок Посла Китая по Вэйци прошёл в Москве


Лукашенко предупреждает: не стоит соревноваться с крупными государствами


Сергей Собянин: реставрация Большого Каменного моста завершена за 14 месяцев

Мэр Москвы рассказал о новой жизни Большого Каменного моста

Сергей Собянин: В Москве запущен 220-й электробусный маршрут

Собянин открыл первый флагманский МФЦ для регистрации самоходной техники


В Подмосковье объявили «оранжевый» уровень опасности из-за угрозы наводнения

Зачем нужна программная нормализация воды после очистки — объясняет Алексей Горшков

Мессенджер Max будут обязательно устанавливать на новые смартфоны с сентября

Объем российского добычи водных биоресурсов превысил три миллиона тонн


8 августа в «Лужниках» стартуют бесплатные тренировки на всесезонном льду

Забайкальские огнеборцы МЧС России поддержали международную эстафету В«Бег ГармонииВ»

Дмитриев встретил Уиткоффа в аэропорту Внуково

Москва встретит выходные с дождями и днём до +23 °С: прогноз синоптика


Алтайский край оказался одним из антилидеров по качеству автодорог

Аномальная жара: До +41 °С в Чечне и Ингушетии, +30 °С в Карелии и Архангельске

Амурская область оказалась в числе аутсайдеров по качеству дорог

Коми, Камчатку, Архангельскую, Иркутскую, Калужскую, Костромскую, Курскую, Свердловскую и Оренбургскую области эксперты отнесли к регионам, где на осенних выборах "протестный потенциал выше среднего", говорится в докладе...


Компания «Гранд Сервис Экспресс» информирует об изменениях в курсировании некоторых поездов «Таврия» с осени 2025 года

До 100 метеоров в час: когда наблюдать пик звездопада Персеиды над Крымом

Поезда в Крым меняют маршруты и график

Провокация Британии против РФ и рекорд цен на бензин – главное за день


Бизнесмен Стерлигов анонсировал открытие невольничьего рынка

Фигурант дела о теракте в "Крокусе" предложил выплатить пострадавшим по 1 тыс. рублей

Деменко одобрил переход Миранчука в «Динамо»

Песков: для нормализации отношений между Россией и США нужно время














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *