به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، نورون‌های حسی که سیستم عصبی بینابینی را تشکیل می‌دهند، اطلاعات را از اندام‌های حیاتی بدن به مغز منتقل می‌کنند. در داخل راه‌های هوایی، نورون‌های حسی بازخورد ضروری را برای کنترل تنفس، ترویج تبادل گاز، محافظت از راه‌های هوایی از طریق سرفه و رفلکس‌های محافظ حنجره، شناسایی عوامل بیماری‌زا برای ایجاد بیماری و برانگیختن ادراک تنگی نفس، که به عنوان تنگی نفس یا گرسنگی هوا نیز شناخته می‌شود، ارائه می‌کنند. نظارت عصبی راه‌های هوایی، تشخیص ناکارآمدی‌های تهدیدکننده حیات در تبادل گاز را امکان‌پذیر می‌سازد که می‌تواند یکی از مشخصه‌های بیماری قلبی ریوی باشد. در پاسخ، مدارهای عصبی رفلکس‌های جبرانی مانند نفس کشیدن (الهام‌های سریع و عمیق که نفس‌های تقویت‌شده یا آه نیز نامیده می‌شود) را تحریک می‌کنند تا راه‌های هوایی بسته را باز کنند، هوا را وارد ریه‌ها کنند و ناراحتی‌های تنفسی را تسکین دهند. گازها توسط بسیاری از تهدیدات راه هوایی، از جمله هیپوکسی، برونکواسپاسم، احتقان ریوی و فشردگی قفسه سینه ایجاد می شوند، قبل از رفتارهای داوطلبانه مانند صحبت کردن و آواز خواندن، و اغلب اولین و آخرین نفس زندگی هستند. مدارهای عصبی در مغز شناسایی شده‌اند که پاسخ حرکتی تنفسی را هماهنگ می‌کنند، اما مسیرهای حسی که منجر به نفس کشیدن می‌شوند و مکانیسم‌های عمل آن‌ها نیاز به کاوش بیشتری دارد.

سلول‌های نورواندوکرین (NE)

سلول‌های نورواندوکرین (NE) یک جمعیت تخصصی از سلول‌های اپیتلیال در راه‌هوایی هستند که نشان داده شده است که با اعصاب محیطی تعامل دارند و قادر به درک محرک‌های محیطی هستند. با این حال، تنظیم فیزیولوژیکی و عملکرد آنها باید به طور کامل روشن شود. محققان یک توصیف مولکولی، بیوفیزیکی و مورفولوژیکی عمیق از این سلول‌ها در سراسر راه هوایی موش انجام دادند با استفاده از آزمایش‌های ex vivo و in vivo، مداخله اپتوژنتیک و تجزیه و تحلیل رفتاری، نویسندگان نشان دادند که سلول‌های NE نای و حنجره از راه هوایی با تحریک رفتارهای بلع و سرفه در پاسخ به محرک‌های بالقوه مضر محافظت می‌کنند. این داده‌ها منبع ارزشمندی هستند و مکانیسم‌های حفاظتی مهمی را آشکار می کنند. دستگاه تنفسی برای تنفس ضروری است اما برای تشخیص و پاسخ به محرک های مضر استنشاقی مانند آلاینده ها، عوامل بیماری زا، آب و اسید نیز مهم است. سلول‌های عصبی غدد درون ریز (NECs)، سلول‌های اپیتلیال کمیاب که ویژگی‌های مشترکی با نورون ها دارند جزء جدایی ناپذیر این سیستم نظارت حسی هستند. اگرچه NEC ها به عنوان نگهبان راه هوایی پیشنهاد شده‌اند که قادر به درک نشانه‌های شیمیایی و مکانیکی هستند و می‌توانند سیگنال‌هایی را برای انتقال اطلاعات به سلول‌ها و بافت‌های دیگر ترشح کنند، نقش عملکردی آن‌ها هنوز درک نشده است. NEC ها در حنجره و نای با نورون‌های حسی تعامل دارند تا رفلکس‌های حفاظتی بلع و بازدم را آغاز کنند. این یافته‌ها روشن می‌کنند که چگونه NECs پاسخ‌های فیزیولوژیکی اساسی را کنترل می‌کنند و ممکن است مداخلاتی را برای درمان اختلالات تنفسی ارائه دهند. وقتی یک جرعه آب به جای روده به سمت ریه های یک فرد سالم می رود شروع به سرفه های غیرقابل کنترلی می‌کند. این به این دلیل است که راه هوایی فوقانی آنها آب را حس می‌کند و به سرعت به مغز سیگنال می‌دهد. همان رفلکس سرفه در افراد مبتلا به رفلاکس اسید، زمانی که اسید معده به گلو می‌رسد، ایجاد می‌شود. اکنون، دانشمندان نوع کمیاب سلولی را شناسایی کرده‌اند که مسئول شروع این واکنش‌ها است. در مطالعه‌ای محققان دقیقاً توضیح دادند که چگونه سلول‌هایی که سلول‌های عصبی حنجره و تراشه نامیده می‌شوند، می‌توانند آب یا اسید را در راه هوایی فوقانی حس کنند و با آزاد کردن پیام‌رسان‌های شیمیایی که اعصاب منتهی به راه هوایی را فعال می‌کنند، اطلاعات را منتقل کنند. این تحقیق می‌تواند به درک بهتر این موضوع کمک کند که چگونه این رفلکس‌های سرفه با افزایش سن و بیماری کاهش می‌یابد، یا منجر به مداخلاتی برای پیشگیری از ذات‌الریه یا درمان انواع خاصی از سرفه‌های مزمن می‌شود. این مطالعه بینش زیادی به محققان می‌دهد نه تنها در مورد اینکه چگونه بدن ما از راه‌های هوایی به این روش بسیار شگفت انگیز محافظت می‌کند، بلکه به طور گسترده‌تر، چگونه اندام‌های داخلی می‌توانند به‌عنوان محافظ به دنیای خارج عمل کنند.

سلول‌ها به آب و اسید پاسخ می‌دهند

محققان چیزی در مورد کاری که این سلول‌ها در ریه‌ها انجام می‌دهند، اما نه راه هوایی فوقانی می‌دانستند. محققان می‌دانستند آنها در حنجره وجود دارند و برخی افراد به تومورهای عصبی غدد بسیار نادر در حنجره مبتلا می‌شوند. محققان روش‌هایی را برای جداسازی سلول‌های NE ریز و بسیار نادر از ریه‌ها، حنجره و نای فوقانی و تحتانی و مشخص کردن جزئیات مولکولی گروه‌های مختلف سلول‌ها توسعه دادند. همچنین بررسی کردند که چه ژن‌هایی در هر سلول فعال هستند و همچنین چه محرک‌هایی باعث انتشار سیگنال‌های شیمیایی توسط سلول‌ها می‌شود. آن‌ها دریافتند که برخلاف سلول‌های NE از ریه‌ها، سلول‌هایی که در نای و حنجره یافت می‌شوند به تغییرات فشار پاسخ نمی‌دهند. اما سلول‌های NE راه هوایی سیگنال‌هایی را در پاسخ به آب و اسید منتشر کردند. مطالعات نشان داد که در بافت‌های جدا شده از موش، چگونه سلول‌های NE می‌توانند این پیام‌ها را بصورت مستقیم به نورون‌های حسی که به مغز منتهی می‌شوند، منتقل کنند. همچنین ثابت شد که فعال‌کردن سلول‌های NE در موش‌های زنده باعث می‌شود حیوانات سرفه کنند که رفلکس‌های مهمی برای محافظت از ریه‌های ما هستند. از طرف دیگر، زمانی که موش‌ها به طور کامل فاقد سلول‌های NE بودند، حیوانات به آب موجود در راه‌های هوایی خود پاسخ نمی‌دادند.

یک درمان بالقوه برای سرفه مزمن

یافته‌های جدید نشان می‌دهد که سلول‌های NE حنجره و نای مشابه جوانه های چشایی یا موهای گوش هستند. آنها خود سلول‌های عصبی نیستند، اما به اعصابی متصل هستند که اطلاعات حسی را به مغز می فرستند. اگر تا به حال تجربه تنفس آب یا رفلاکس اسید را داشته‌اید، می‌دانید که هر دوی این موارد فوق‌العاده دردناک هستند؛ شما بلافاصله سرفه می‌کنید و سعی می‌کنید راه هوایی خود را تمیز کنید. مطالعات اخیر نشان داد که چگونه بدن آن را تحریک می‌کند. با افزایش سن، به اصطلاح رفلکس سرفه اغلب حساسیت کمتری پیدا می‌کند و باعث می‌شود افراد مسن و همچنین افراد مبتلا به بیماری‌های خاص بیشتر مستعد تنفس مایع به داخل ریه‌ها و ابتلا به ذات‌الریه شوند. درک جدید از چگونگی ارتباط سلول‌های NE با رفلکس سرفه می‌تواند در نهایت به راه‌هایی برای افزایش حساسیت و جلوگیری از این تمایل منجر شود. هدف قرار دادن سلول‌ها همچنین می‌تواند سرفه مزمن مرتبط با رفلاکس اسید را در برخی افراد درمان کند.

پایان مطلب./