Κατάποση: Τα αισθητήρια κύτταρα στο πνευμονογαστρικό νεύρο μπορούν να ανιχνεύσουν και να εντοπίσουν την τροφή στον οισοφάγο. Τα σήματα τους βοηθούν στη μεταφορά της τροφής προς το στομάχι. Η αποτυχία του σήματος οδηγεί σε διαταραχές κατάποσης, λέει μια ομάδα με επικεφαλής την Carmen Birchmeier στο κέντρο Max Delbrück. Δημοσίευσαν τα ευρήματά τους στο Neuron. Οι διαταραχές της κατάποσης μπορεί να οφείλονται σε πολλές αιτίες και εμφανίζονται πιο συχνά σε άτομα μεγαλύτερης ηλικίας.
Όμως, νευρολογικές ασθένειες όπως η σκλήρυνση κατά πλάκας και η νόσος του Πάρκινσον, καθώς και ορισμένα φάρμακα, μπορούν επίσης να εμποδίσουν τη φυσιολογική μετακίνηση των τροφίμων από το στόμα στο στομάχι. Πιθανές συνέπειες περιλαμβάνουν υποσιτισμό, απώλεια βάρους και αφυδάτωση. Τώρα μια ομάδα με επικεφαλής την καθηγήτρια Carmen Birchmeier, η οποία διευθύνει το Εργαστήριο Αναπτυξιακής Βιολογίας/Μεταγωγής Σήματος στο Κέντρο Max Delbrück στο Βερολίνο, έχει διερευνήσει τη διαδικασία της κατάποσης με περισσότερες λεπτομέρειες. Γράφοντας στο περιοδικό Neuron, οι ερευνητές περιγράφουν πώς τα αισθητήρια κύτταρα του πνευμονογαστρικού νεύρου αντιδρούν σε μηχανικά ερεθίσματα στον οισοφάγο και πυροδοτούν ακούσια κίνηση των μυών, μια διαδικασία γνωστή ως οισοφαγική περισταλτική. Το πνευμονογαστρικό νεύρο, ένα από τα 12 κρανιακά νεύρα, παρέχει πληροφορίες για την κατάσταση των εσωτερικών οργάνων στον εγκέφαλο. Τα αποτελέσματα της μελέτης της ομάδας θα μπορούσαν τελικά να οδηγήσουν σε καλύτερες θεραπείες για τις διαταραχές της κατάποσης. Κατάποση στην κάμερα «Οι σύγχρονες μέθοδοι αλληλουχίας ενός κυττάρου κατέστησαν δυνατή τη δουλειά μας», εξηγεί η Birchmeier. «Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα αλληλουχίας, κατασκευάσαμε γενετικά μοντέλα που μας επέτρεψαν να μελετήσουμε τις λειτουργίες των αισθητηριακών νευρώνων στα πνευμονογαστρικά γάγγλια με περισσότερες λεπτομέρειες». Τα γάγγλια είναι μια ομάδα ή «κόμβος» νευρωνικών σωμάτων στο περιφερικό νευρικό σύστημα. Οι επιστήμονες ξεκίνησαν χρωματίζοντας τους νευρώνες για να δουν ποια όργανα νευρώνουν. Στη συνέχεια προσδιόρισαν αν και πώς ανταποκρίθηκαν σε μηχανικά ερεθίσματα στον οισοφάγο. Τέλος, απενεργοποίησαν τα κύτταρα για να αναλύσουν πώς αυτό επηρέασε την κατάποση. Η Δρ Teresa Lever της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου του Μιζούρι στην Κολούμπια των ΗΠΑ ανέπτυξε μια μέθοδο που επέτρεψε στους ερευνητές να χρησιμοποιήσουν ακτινοσκόπηση βίντεο για να παρατηρήσουν την κατάποση σε ποντίκια με ελεύθερη συμπεριφορά, μη αναισθητοποιημένα σε πραγματικό χρόνο. Περισσότερο από ένα σωληνάριο «Όταν τα ποντίκια έχασαν τους νευρώνες που παρέχουν πληροφορίες για μηχανικά ερεθίσματα στον οισοφάγο, έχασαν την ικανότητα να εκτελούν αντανακλαστικά τις κατάλληλες μυϊκές κινήσεις που μεταφέρουν την τροφή στο στομάχι και έχασαν γρήγορα βάρος», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας Δρ Elijah Lowenstein, ο οποίος απέκτησε το διδακτορικό του. εργάζονται σε αυτή τη μελέτη στην ομάδα της Birchmeier. Τώρα είναι ερευνητής στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ στη Βοστώνη. Η απώλεια βάρους, λέει ο Lowenstein, δείχνει ότι οι νευρώνες παίζουν βασικό ρόλο στη σωματική ομοιόσταση. «Έτσι, ο οισοφάγος δεν είναι απλώς ένας σωλήνας που συνδέει το στόμα με το στομάχι», λέει. “Χρησιμοποιεί μηχανοαισθητηριακή ανάδραση για να εκπληρώσει τη λειτουργία του. “Η Birchmeier προσθέτει ότι χωρίς αυτά τα κύτταρα στο πνευμονογαστρικό νεύρο, το φαγητό κολλάει στον οισοφάγο μας. Σε μερικά από τα ποντίκια, στην πραγματικότητα έρεε πίσω στο λαιμό. Ένας μοριακός άτλαντας για όλους “Η δουλειά μας μπορεί τώρα να βοηθήσει στην ανάπτυξη καλύτερων θεραπειών για τις διαταραχές της κατάποσης.
Μια επιλογή θα ήταν να ενεργοποιήσουμε φαρμακολογικά τους μηχανοϋποδοχείς που εντοπίσαμε”, λέει ο Birchmeier. Θέλει επίσης να χρησιμοποιήσει τα γενετικά μοντέλα για να προσδιορίσει τις λειτουργίες άλλων πνευμονογαστρικών αισθητηριακών νευρώνων – όπως αυτοί που ελέγχουν τους πνεύμονες ή την αορτή. «Αυτοί οι νευρώνες παίζουν πιθανώς έναν κρίσιμο αλλά άγνωστο ακόμη ρόλο στην ανάπτυξη ορισμένων αναπνευστικών ασθενειών ή καρδιαγγειακών παθήσεων, όπως η υπέρταση», λέει. Άλλοι ερευνητές μπορούν επίσης να συμμετάσχουν σε αυτά τα έργα, καθώς η Birchmeier και η ομάδα της έχουν αναπτύξει έναν μοριακό άτλαντα για όλους τους πνευμονογαστρικούς νευρώνες σε ποντίκια. Ο άτλαντας διατίθεται δωρεάν στο διαδίκτυο.