Advertisement

Der Hautarzt

, Volume 69, Issue 8, pp 620–625 | Cite as

Aktuelles zur Neurobiologie von Pruritus

  • M. P. Pereira
  • K. Agelopoulos
  • A. E. Kremer
  • M. Schmelz
Leitthema
  • 182 Downloads

Zusammenfassung

Chronischer Pruritus kann durch unterschiedliche dermatologische sowie internistische, neurologische, psychiatrische und psychosomatische Erkrankungen verursacht werden und beeinträchtigt teils erheblich die Lebensqualität der Betroffenen. Die zugrunde liegenden neurobiologischen Mechanismen sind noch nicht vollständig geklärt, jedoch konnten in den letzten Jahren wichtige Einsichten in die Mediatoren und Signalwege gewonnen werden. Dieser Beitrag vermittelt eine Übersicht der aktuellen Erkenntnisse zu neurobiologischen Mechanismen des chronischen Pruritus. Insbesondere wird das komplexe Netzwerk, bestehend aus Neuriten, Keratinozyten, inflammatorischen Zellen, Zytokinen, Neuropeptiden und neurotrophen Substanzen, näher beschrieben, die bei der Induktion und Chronifizierung des Pruritus eine Rolle spielen. Des Weiteren werden Pruritogene, die bei Prurituserkrankungen in Menschen involviert sind, die Rolle der Neuropathie und der durch das Kratzen verursachten Veränderungen in der Pathophysiologie des chronischen Pruritus diskutiert. Diese Erkenntnisse ermöglichten in den letzten Jahren die Entwicklung neuartiger gezielter Therapieansätze, wie z. B. monoklonaler Antikörper gegen spezifische Interleukine, die in der Pruritusvermittlung eine zentrale Rolle spielen. Ein tieferes Verständnis der neurobiologischen Mechanismen des chronischen Pruritus ist essenziell für die Entwicklung weiterer hochwirksamer Therapien, um dadurch eine optimale Versorgung der betroffenen Patienten zu erreichen.

Schlüsselwörter

Neuropathie Kratzen Pruritogene Mediatoren Keratinozyten 

New findings regarding the neurobiology of pruritus

Abstract

Chronic pruritus may arise from different conditions, including dermatological, systemic, neurologic, psychiatric, and psychosomatic diseases, leading to a substantial decrease in the quality of life of affected patients. The neurobiological mechanisms involved in chronic pruritus are not yet fully understood. However, in recent years important achievements have been made in this regard. This article aims to provide an overview of the current understanding of these mechanisms. The complex network of neurons, keratinocytes, inflammatory cells, cytokines, and neurotrophic factors which play a role in the development and maintenance of chronic pruritus are highlighted, as well as the pruritogens involved in pruritic diseases in humans. Additionally, the importance of neuropathy and scratch-induced changes for the pathophysiology of chronic pruritus are discussed. The new findings on the neurobiological mechanisms underlying chronic pruritus have already led to the development of novel therapies, e. g., monoclonal antibodies against specific interleukins, which are important for pruritus transmission. A deeper understanding of the neurobiological mechanisms is necessary in order to develop specifically targeted therapeutic options and thus provide better care for affected patients.

Keywords

Neuropathy Scratching Pruritogens Mediators Keratinocytes 

Notes

Einhaltung ethischer Richtlinien

Interessenkonflikt

M.P. Pereira, K. Agelopoulos, A.E. Kremer und M. Schmelz geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Dieser Beitrag beinhaltet keine von den Autoren durchgeführten Studien an Menschen oder Tieren.

Literatur

  1. 1.
    Azimi E, Reddy VB, Pereira PJS, Talbot S, Woolf CJ, Lerner EA (2017) Substance P activates mas-related G protein-coupled receptors to induce itch. J Allergy Clin Immunol 140(2):447–453.e4CrossRefPubMedPubMedCentralGoogle Scholar
  2. 2.
    Baumbauer KM, DeBerry JJ, Adelman PC, Miller RH, Hachisuka J, Lee KH, Ross SE, Koerber HR, Davis BM, Albers KM (2015) Keratinocytes can modulate and directly initiate nociceptive responses. Elife.  https://doi.org/10.7554/eLife.09674 PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar
  3. 3.
    Ben-Yaakov K, Dagan SY, Segal-Ruder Y, Shalem O, Vuppalanchi D, Willis DE, Yudin D, Rishal I, Rother F, Bader M, Blesch A, Pilpel Y, Twiss JL, Fainzilber M (2012) Axonal transcription factors signal retrogradely in lesioned peripheral nerve. Embo J 31(6):1350–1363CrossRefPubMedPubMedCentralGoogle Scholar
  4. 4.
    Chandran V, Coppola G, Nawabi H, Omura T, Versano R, Huebner EA, Zhang A, Costigan M, Yekkirala A, Barrett L, Blesch A, Michaelevski I, Davis-Turak J, Gao F, Langfelder P, Horvath S, He Z, Benowitz L, Fainzilber M, Tuszynski M, Woolf CJ, Geschwind DH (2016) A systems-level analysis of the peripheral nerve intrinsic axonal growth program. Neuron 89(5):956–970CrossRefPubMedPubMedCentralGoogle Scholar
  5. 5.
    Chateau Y, Misery L (2004) Connections between nerve endings and epidermal cells: are they synapses? Exp Dermatol 13(1):2–4CrossRefPubMedGoogle Scholar
  6. 6.
    Feld M, Garcia R, Buddenkotte J, Katayama S, Lewis K, Muirhead G, Hevezi P, Plesser K, Schrumpf H, Krjutskov K, Sergeeva O, Muller HW, Tsoka S, Kere J, Dillon SR, Steinhoff M, Homey B (2016) The pruritus- and TH2-associated cytokine IL-31 promotes growth of sensory nerves. J Allergy Clin Immunol 138(2):500–508.e24CrossRefPubMedGoogle Scholar
  7. 7.
    Hashimoto Y, Arai I, Nakanishi Y, Sakurai T, Nakamura A, Nakaike S (2004) Scratching of their skin by NC/Nga mice leads to development of dermatitis. Life Sci 76(7):783–794CrossRefPubMedGoogle Scholar
  8. 8.
    Kremer AE, Feramisco J, Reeh PW, Beuers U, Oude Elferink RP (2014) Receptors, cells and circuits involved in pruritus of systemic disorders. Biochim Biophys Acta 1842(7):869–892CrossRefPubMedGoogle Scholar
  9. 9.
    Kremer AE, van Dijk R, Leckie P, Schaap FG, Kuiper EM, Mettang T, Reiners KS, Raap U, van Buuren HR, van Erpecum KJ, Davies NA, Rust C, Engert A, Jalan R, Oude Elferink RP, Beuers U (2012) Serum autotaxin is increased in pruritus of cholestasis, but not of other origin, and responds to therapeutic interventions. Hepatology 56(4):1391–1400CrossRefPubMedGoogle Scholar
  10. 10.
    Namer B, Reeh P (2013) Scratching an itch. Nat Neurosci 16(2):117–118CrossRefPubMedGoogle Scholar
  11. 11.
    Oaklander AL (2014) Neuropathic itch. In: Carstens E, Akiyama T (Hrsg) Itch: mechanisms and treatment. CRC Press/Taylor & Francis, Boca RatonGoogle Scholar
  12. 12.
    Oaklander AL, Bowsher D, Galer B, Haanpää M, Jensen MP (2003) Herpes zoster itch: preliminary epidemiologic data. J Pain 4(6):338–343CrossRefPubMedGoogle Scholar
  13. 13.
    Pereira MP, Pogatzki-Zahn E, Snels C, Vu TH, Uceyler N, Loser K, Sommer C, Evers AWM, van Laarhoven AIM, Agelopoulos K, Stander S (2017) There is no functional small-fibre neuropathy in prurigo nodularis despite neuroanatomical alterations. Exp Dermatol 26(10):969–971CrossRefPubMedGoogle Scholar
  14. 14.
    Pereira MP, Stander S (2017) Chronic Pruritus: Current and emerging treatment options. Drugs 77(9):999–1007CrossRefPubMedGoogle Scholar
  15. 15.
    Phan NQ, Bernhard JD, Luger TA, Stander S (2010) Antipruritic treatment with systemic mu-opioid receptor antagonists: a review. J Am Acad Dermatol 63(4):680–688CrossRefPubMedGoogle Scholar
  16. 16.
    Reddy VB, Sun S, Azimi E, Elmariah SB, Dong X, Lerner EA (2015) Redefining the concept of protease-activated receptors: cathepsin S evokes itch via activation of Mrgprs. Nat Commun 6:7864CrossRefPubMedPubMedCentralGoogle Scholar
  17. 17.
    Roggenkamp D, Kopnick S, Stab F, Wenck H, Schmelz M, Neufang G (2013) Epidermal nerve fibers modulate keratinocyte growth via neuropeptide signaling in an innervated skin model. J Invest Dermatol 133(6):1620–1628CrossRefPubMedGoogle Scholar
  18. 18.
    Ross SE, Mardinly AR, McCord AE, Zurawski J, Cohen S, Jung C, Hu L, Mok SI, Shah A, Savner EM, Tolias C, Corfas R, Chen S, Inquimbert P, Xu Y, McInnes RR, Rice FL, Corfas G, Ma Q, Woolf CJ, Greenberg ME (2010) Loss of inhibitory interneurons in the dorsal spinal cord and elevated itch in Bhlhb5 mutant mice. Neuron 65(6):886–898CrossRefPubMedPubMedCentralGoogle Scholar
  19. 19.
    Schmelz M (2010) Itch and pain. Neurosci Biobehav Rev 34(2):171–176CrossRefPubMedGoogle Scholar
  20. 20.
    Schmelz M, Schmidt R, Bickel A, Handwerker HO, Torebjork HE (1997) Specific C‑receptors for itch in human skin. J Neurosci 17(20):8003–8008CrossRefPubMedGoogle Scholar
  21. 21.
    Schnitzer TJ, Marks JA (2015) A systematic review of the efficacy and general safety of antibodies to NGF in the treatment of OA of the hip or knee. Osteoarthr Cartil 23S1:S8–S17CrossRefGoogle Scholar
  22. 22.
    Schuhknecht B, Marziniak M, Wissel A, Phan NQ, Pappai D, Dangelmaier J, Metze D, Stander S (2011) Reduced intraepidermal nerve fibre density in lesional and nonlesional prurigo nodularis skin as a potential sign of subclinical cutaneous neuropathy. Br J Dermatol 165(1):85–91CrossRefPubMedGoogle Scholar
  23. 23.
    Shi X, Wang L, Clark JD, Kingery WS (2013) Keratinocytes express cytokines and nerve growth factor in response to neuropeptide activation of the ERK1/2 and JNK MAPK transcription pathways. Regul Pept 186:92–103CrossRefPubMedPubMedCentralGoogle Scholar
  24. 24.
    Sikand P, Shimada SG, Green BG, LaMotte RH (2009) Similar itch and nociceptive sensations evoked by punctate cutaneous application of capsaicin, histamine and cowhage. Pain 144(1–2):66–75CrossRefPubMedPubMedCentralGoogle Scholar
  25. 25.
    Stander S, Zeidler C, Augustin M, Bayer G, Kremer AE, Legat FJ, Maisel P, Mettang T, Metz M, Nast A, Niemeier V, Raap U, Schneider G, Stander HF, Staubach P, Streit M, Weisshaar E (2017) S2k-Leitlinie zur Diagnostik und Therapie des chronischen Pruritus – Update – Kurzversion. J Dtsch Dermatol Ges 15(8):860–873PubMedGoogle Scholar
  26. 26.
    Sugiura H, Omoto M, Hirota Y, Danno K, Uehara M (1997) Density and fine structure of peripheral nerves in various skin lesions of atopic dermatitis. Arch Dermatol Res 289(3):125–131CrossRefPubMedGoogle Scholar
  27. 27.
    Wilson SR, The L, Batia LM, Beattie K, Katibah GE, McClain SP, Pellegrino M, Estandian DM, Bautista DM (2013) The epithelial cell-derived atopic dermatitis cytokine TSLP activates neurons to induce itch. Cell 155(2):285–295CrossRefPubMedPubMedCentralGoogle Scholar
  28. 28.
    Yamaoka J, Kawana S (2007) Rapid changes in substance P signaling and neutral endopeptidase induced by skin-scratching stimulation in mice. J Dermatol Sci 48(2):123–132CrossRefPubMedGoogle Scholar
  29. 29.
    Yosipovitch G, Stander S, Kerby MB, Larrick JW, Perlman AJ, Schnipper EF, Zhang X, Tang JY, Luger T, Steinhoff M (2018) Serlopitant for the treatment of chronic pruritus: Results of a randomized, multicenter, placebo-controlled phase 2 clinical trial. J Am Acad Dermatol 78(5):882–891.e10CrossRefPubMedGoogle Scholar
  30. 30.
    Zhang X, Wu Z, Hayashi Y, Okada R, Nakanishi H (2014) Peripheral role of cathepsin S in Th1 cell-dependent transition of nerve injury-induced acute pain to a chronic pain state. J Neurosci 34(8):3013–3022CrossRefPubMedGoogle Scholar

Copyright information

© Springer Medizin Verlag GmbH, ein Teil von Springer Nature 2018

Authors and Affiliations

  • M. P. Pereira
    • 1
  • K. Agelopoulos
    • 1
  • A. E. Kremer
    • 2
  • M. Schmelz
    • 3
  1. 1.Kompetenzzentrum Chronischer Pruritus (KCP), Klinik für HautkrankheitenUniversitätsklinikum MünsterMünsterDeutschland
  2. 2.Medizinische Klinik 1Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-NürnbergErlangenDeutschland
  3. 3.Klinik für Anästhesiologie und Operative Intensivmedizin, Fakultät für Klinische Medizin MannheimRuprecht-Karls-Universität HeidelbergMannheimDeutschland

Personalised recommendations