Mô hình chuột tiết lộ con đường phân tử đằng sau hắt hơi
Tần Lưu học hắt hơi vì một lý do cá nhân: cả gia đình cô bị dị ứng theo mùa. "Cho đến khi bạn trải nghiệm một cái gì đó mãn tính, thật khó để đánh giá cao mức độ phá vỡ của nó", Liu, một nhà thần kinh học tại Đại học Washington ở St. Louis nói. Và với vai trò của hắt hơi trong việc truyền mầm bệnh,sự hiểu biết tốt hơn về nền tảng phân tử của hiện tượng này một ngày nào đó có thể giúp các nhà khoa học giảm thiểu hoặc điều trị các bệnh truyền nhiễm.
Khi Liu lần đầu tiên bắt đầu xem xét các cơ chế chi phối hắt hơi, cô thấy rằng các nhà khoa học biết rất ít về cách thức hoạt động của quá trình này. Trong khi nghiên cứu trước đây đã xác định được một khu vực trong não của mèo và con người hoạt động trong quá trình hắt hơi, các con đường chính xác liên quan đến việc biến một kích thích như phấn hoa hoặc thức ăn cay thành hắt hơi vẫn chưa được biết.
Để nghiên cứu hắt hơi chi tiết hơn, Liu và nhóm của cô đã phát triển một mô hình mới bằng cách cho chuột tiếp xúc với các chất kích thích như histamine và capsaicin - một hóa chất trong ớt cay - và đặc trưng cho các tính chất vật lý của hắt hơi kết quả của chúng. Sau đó, tập trung vào trung tâm hắt hơi được phát hiện trước đó, nằm trong hạt nhân sinh ba cột sống (SpV) của não, Liu đã cố gắng lập bản đồ con đường thần kinh.
Sử dụng một loại thuốc giảm đau, các nhà nghiên cứu đã giải mẫn cảm với các sợi cảm giác mũi ở những con chuột được biết là được kích hoạt bởi capsaicin. Kết quả là, các động vật ngừng hắt hơi để đáp ứng với các chất kích thích, liên quan đến các tế bào thần kinh tạo nên các sợi này trong con đường hắt hơi. Tiếp theo, nhóm nghiên cứu đã sàng lọc các tế bào thần kinh đó cho các phân tử tín hiệu mà họ giải phóng, tiết lộ rằng một peptide gọi là neuromedin B (NMB) liên kết và kích hoạt các tế bào thần kinh trong SpV, khiến chúng bắn xung điện đến nhóm hô hấp bụng cau (cVRG), một khu vực kiểm soát thở ra. Con đường này, các tác giả kết luận, là cần thiết để hắt hơi. Những con chuột được thiết kế mà không có NMB hoặc không có thụ thể bổ sung trong SpV có phản xạ hắt hơi giảm đáng kể.
"Nhìn chung, tôi nghĩ đó là một bài báo thực sự đẹp, và khoa học trong đó đã thực sự được thực hiện tốt", Sarina Elmariah, một nhà thần kinh học da tại Trường Y Harvard và Bệnh viện Đa khoa Massachusetts, người không tham gia vào nghiên cứu cho biết. Những thí nghiệm này dựa trên sự quan tâm ngày càng tăng đối với sinh học cảm giác trong thập kỷ qua, cô nói thêm rằng "sự tương tác giữa hệ thống miễn dịch và hệ thần kinh thực sự tạo tiền đề" cho công việc hiện tại.
Liu và các đồng nghiệp của cô hiện đang quan tâm đến các hắt hơi khác - chẳng hạn như phản xạ hắt hơi do ánh sáng gây ra - và cũng đang nghiên cứu hắt hơi như một cơ chế phòng thủ chống lại virus. Gần đây họ đã lây nhiễm cho những con chuột thiếu khả năng hắt hơi với cúm và thấy rằng, so với chuột kiểu hoang dã, những con chuột biến đổi có các triệu chứng nghiêm trọng hơn. Làm thế nào những phát hiện như vậy sẽ dịch sang con người vẫn chưa được biết, nhưng Liu nói rằng việc phát triển kiểm soát tốt hơn đối với hắt hơi một ngày nào đó có thể có liên quan đến lâm sàng. Thay vì sử dụng thuốc kháng histamine, chúng tôi sẽ có các lựa chọn khác".
F. Li et al., "Phản xạ hắt hơi được trung gian bởi một con đường peptidergic từ mũi đến não", Cell,184:3762–73, 2021.
Oct 1, 2021
