Науковці з’ясували, що відбувається у мозку під час чхання. За цей рефлекс відповідає нейромедіатор під назвою Neuromedin B (NMB). Якщо у мишей пригнітити його або відповідні рецептори, тварини чхають значно менше. Відкриття може призвести до прогресу в лікуванні алергічних симптомів й обмеження інфекційних захворювань, які поширюються через чхання.
Зображення: pabst_ell/ Getty images.
Починається поколюванням у носі – а завершується як вибух: коли ми пчихаємо, викидаємо в повітря тисячі дрібненьких краплин, насичених подразниками та патогенами. До цього призводять алергії, бактерії та віруси, зокрема коронавірус SARS-CoV-2, що особливо легко передається в результаті чхання. Уже понад 20 років у стовбурі головного мозку науковці визначили регіон, що відповідає за чхання, але досі було мало відомо про те, як рефлекс функціонує на клітинному та молекулярному рівнях.
Команда на чолі з Фенсянь Лі (Fengxian Li) з Вашингтонського університету в Сент-Луісі тепер дослідила на мишах, що викликає пчихання, і як цей рефлекс можна пригнітити. «Зрозумівши, що нас заставляє чхати – особливо, як нейрони поводяться, реагуючи на алергени та віруси, ми зможемо розробити лікування, яке б сповільнило поширення інфекційних захворювань дихальних шляхів, які передаються повітряно-крапельним шляхом», – сказав колега Лі Сянь Лю (Qin Liu).
Щоби дослідити нейронні підстави чхання, науковці розробили модель на мишах. Для цього вони піддали мишей впливові крихітних, розсіяних у повітрі крапель, що містили або медіатор алергічних реакцій гістамін, або капсаїцин (гострий елемент перцю чилі). Обидва провокують чхальний рефлекс у мишей. Як, зрештою, і в людей.
Потім Лі та її колеги придивилися до нервових клітин мишей, що реагували на капсаїцин та гістамін, і простежили, які нейромедіатори ці клітини продукують. Аби перевірити, яка з ідентифікованих молекул відповідає за рефлекс чхання, науковці пригнічували одну за одною, перевіряючи, чи миші продовжуватимуть пчихати.
«Цікаво: нестача медіатора Neuromedin B (NMB) призводила до того, що в реакції на капсаїцин і гістамін миші значно менше чхали», – повідомили науковці. Тож це саме ті молекули, які відповідають за рефлекс чхання. Також коли науковці вимкнули рецептори NMB, чхання припинилося. Натомість миші пчихали посилено, коли відповідні нейрони в мозку тварин піддавали безпосередньому впливу NMB.
Крім того, аналізи засвідчили: «Серед нейронів, які провокують рефлекс чхання, жоден не перебуває у тому регіоні стовбура головного мозку, що пов’язаний із диханням», – сказала Лі. Це зумовлює перспективність вивчення нейронів чхання для розвитку терапії, яка б пригнічувала рефлекс, але не впливала на дихання.
«Загалом рефлекс чхання виконує важливі функції для нашого здоров’я, зокрема усуває шкідливі подразники довкілля та патогени з наших дихальних шляхів. Але в поєднанні з недугами чхання може бути небезпечне, – написали автори. – Пчихнувши один раз, людина може вивільнити 40 000 крапель, що містять вірус, – вони поширюються на радіус 7–8 метрів і залишаються в повітрі до 10 хвилин. Натомість кашель продукує приблизно 3000 крапель, що дорівнює тій кількості, яка виникає, коли людина говорить впродовж трьох хвилин».
Тож чхання – один із найважливіших шляхів поширення патогенів, зокрема SARS-CoV-2. «Щоб у майбутньому попередити вірусні спалахи та патологічне чхання, спричинене алергіями, важливо зрозуміти сигнальні шляхи чхання, щоб бути в змозі його заблокувати, – сказала Лі та її команда. – Ми з’ясували, які нейрони впливають на рефлекс чхання та які медіатори ці нейрони активують. Отримана інформація могла б бути вихідним пунктом для того, щоб у майбутньому лікувати патологічне чхання».
Elena Bernard
Washington University School of Medicine, Cell, 2021; 18. Juni 2021, doi: 10.1016/j.cell.2021.05.017
Зреферувала С.К.
28.06.2021