Laluan Neural untuk Muntah Selepas Makan Makanan yang Dijangkiti – Berita Neurosains

Ringkasan: Selepas makan makanan yang tercemar, toksin mengaktifkan pembebasan serotonin oleh sel enterochromaffin pada lapisan lumen usus. Serotonin mengikat kepada reseptor pada neuron deria vagal dalam usus, menghantar isyarat sepanjang saraf vagus ke neuron dalam kompleks vagal dorsal, mendorong tingkah laku retching.

Sumber: Akhbar Sel

Keinginan untuk muntah selepas makan makanan yang tercemar adalah tindak balas pertahanan semula jadi badan untuk menyingkirkan toksin bakteria. Walau bagaimanapun, proses bagaimana otak kita memulakan tindak balas biologi ini apabila mengesan kuman masih sukar difahami.

Buat pertama kalinya, penyelidik memetakan laluan saraf terperinci bagi tindak balas pertahanan dari usus ke otak pada tikus.

Kajian itu, dibentangkan pada 1 November dalam jurnal selboleh membantu saintis membangunkan ubat anti-loya yang lebih baik untuk pesakit kanser yang menjalani kemoterapi.

Banyak bakteria bawaan makanan menghasilkan toksin dalam perumah selepas ditelan. Otak, selepas merasakan kehadiran mereka, akan memulakan satu siri tindak balas biologi, termasuk muntah dan loya, untuk menyingkirkan bahan-bahan dan mengembangkan keengganan terhadap makanan yang rasa atau kelihatan sama.

“Tetapi butiran tentang bagaimana isyarat dihantar dari usus ke otak tidak jelas, kerana saintis tidak dapat mengkaji proses pada tikus, ” kata Peng Cao, pengarang yang sepadan dengan kertas itu di Institut Sains Biologi Kebangsaan di Beijing. Tikus tidak boleh muntah, mungkin kerana esofagus mereka yang panjang dan kekuatan otot yang lebih lemah berbanding saiz badan mereka.

Akibatnya, saintis telah mengkaji muntah pada haiwan lain seperti anjing dan kucing, tetapi haiwan ini tidak dikaji secara menyeluruh dan dengan itu gagal mendedahkan mekanisme loya dan muntah.

Cao dan pasukannya menyedari bahawa walaupun tikus tidak muntah, mereka muntah-bermakna mereka juga mengalami keinginan untuk muntah tanpa muntah.

Pasukan mendapati bahawa selepas menerima Staphylococcal enterotoxin A (SEA), yang merupakan toksin bakteria biasa yang dihasilkan oleh Staphylococcus aureus yang juga membawa kepada penyakit bawaan makanan pada manusia, tikus mengalami episod pembukaan mulut yang luar biasa.

Tikus yang menerima SEA membuka mulut mereka pada sudut yang lebih luas daripada yang diperhatikan dalam kumpulan kawalan, di mana tikus menerima air masin. Lebih-lebih lagi, semasa episod ini, diafragma dan otot perut tikus yang dirawat SEA mengecut secara serentak, corak yang dilihat pada anjing apabila mereka muntah. Semasa pernafasan normal, diafragma haiwan dan otot perut mengecut secara alternatif.

“Mekanisme neural muntah adalah serupa dengan muntah. Dalam eksperimen ini, kami berjaya membina paradigma untuk mengkaji retching yang disebabkan oleh toksin pada tikus, yang dengannya kami boleh melihat tindak balas pertahanan dari otak kepada toksin pada tahap molekul dan selular, “kata Cao.

Pada tikus yang dirawat dengan SEA, pasukan mendapati toksin dalam usus mengaktifkan pembebasan serotonin, sejenis neurotransmitter, oleh sel enterochromaffin pada lapisan lumen usus.

Serotonin yang dibebaskan mengikat kepada reseptor pada neuron deria vagal yang terletak di dalam usus, yang menghantar isyarat sepanjang saraf vagus dari usus kepada jenis neuron tertentu dalam kompleks vagal dorsal— neuron Tac1+DVC—dalam batang otak.

Apabila Cao dan pasukannya menyahaktifkan neuron Tac1+DVC, tikus yang dirawat SEA berkurangan berbanding dengan tikus dengan aktiviti neuron Tac1+DVC biasa.

Di samping itu, pasukan menyiasat sama ada ubat kemoterapi, yang juga mendorong tindak balas defensif seperti loya dan muntah pada penerima, mengaktifkan laluan saraf yang sama.

Banyak bakteria bawaan makanan menghasilkan toksin dalam perumah selepas ditelan. Imej berada dalam domain awam

Mereka menyuntik tikus dengan doxorubicin, ubat kemoterapi biasa. Dadah itu membuat tikus memuntahkan, tetapi apabila pasukan itu menyahaktifkan neuron Tac1+ DVC mereka atau sintesis serotonin sel enterochromaffin mereka, tingkah laku retching haiwan telah berkurangan dengan ketara.

Cao berkata beberapa ubat anti-loya semasa untuk penerima kemoterapi, seperti Granisetron, berfungsi dengan menyekat reseptor serotonin. Kajian ini membantu menjelaskan mengapa ubat itu berfungsi.

“Dengan kajian ini, kita kini boleh lebih memahami mekanisme molekul dan selular loya dan muntah, yang akan membantu kita membangunkan ubat yang lebih baik,” kata Cao.

Seterusnya, Cao dan rakan-rakannya ingin meneroka bagaimana toksin bertindak pada sel enterochromaffin. Penyelidikan awal menunjukkan bahawa sel enterochromaffin tidak merasakan kehadiran toksin secara langsung. Proses itu berkemungkinan melibatkan tindak balas imun kompleks sel-sel yang rosak dalam usus.

“Selain kuman bawaan makanan, manusia menghadapi banyak patogen, dan badan kita dilengkapi dengan mekanisme yang sama untuk mengeluarkan bahan toksik ini.

“Sebagai contoh, batuk adalah percubaan badan kita untuk mengeluarkan coronavirus. Ia adalah bidang penyelidikan baharu dan menarik tentang bagaimana otak merasakan kewujudan patogen dan memulakan tindak balas untuk menyingkirkannya,” kata Cao, sambil menambah bahawa penyelidikan masa depan mungkin mendedahkan sasaran baharu dan lebih baik untuk ubat, termasuk ubat anti-loya.

Lihat juga

Ini menunjukkan seseorang sedang bekerja pada komputer

Mengenai berita penyelidikan neurosains ini

Pengarang: Pejabat Akhbar
Sumber: Akhbar Sel
Hubungi: Pejabat Akhbar – Akhbar Sel
Imej: Imej itu berada dalam domain awam

Penyelidikan Asal: Buka akses.
Paksi usus ke otak untuk tindak balas pertahanan yang disebabkan oleh toksin” oleh Peng Cao et al. sel


Abstrak

Paksi usus ke otak untuk tindak balas pertahanan yang disebabkan oleh toksin

Sorotan

  • Tikus mempamerkan loya dan muntah kepada toksin bakteria dan ubat kemoterapi
  • Pengenalpastian litar usus-ke-otak yang ditakrifkan secara molekul untuk rasa mual dan muntah
  • Litar batang otak yang berbeza mendorong loya dan muntah
  • Isyarat yang disebabkan oleh toksin boleh dimediasi melalui paksi imun-neuroendokrin dalam usus

Ringkasan

Selepas pengambilan makanan yang tercemar toksin, otak memulakan satu siri tindak balas pertahanan (cth, loya, muntah, dan muntah). Bagaimana otak mengesan toksin yang tertelan dan menyelaraskan tindak balas pertahanan yang pelbagai masih kurang difahami.

Di sini, kami membangunkan paradigma berasaskan tetikus untuk mengkaji tindak balas pertahanan yang disebabkan oleh toksin bakteria. Menggunakan paradigma ini, kami mengenal pasti satu set litar usus-ke-otak dan otak yang ditakrifkan secara molekul yang bersama-sama mengantara tindak balas pertahanan yang disebabkan oleh toksin.

Litar usus ke otak terdiri daripada subset daripada Htr3a+ neuron deria vagal yang menghantar isyarat berkaitan toksin daripada sel enterochromaffin usus ke Tac1+ neuron dalam kompleks vagal dorsal (DVC).

Tac1+ Neuron DVC memacu tingkah laku seperti retching dan pengelakan rasa terkondisi melalui unjuran berbeza kepada kumpulan pernafasan ventral rostral dan nukleus parabrachial sisi, masing-masing. Memanipulasi litar ini juga mengganggu tindak balas pertahanan yang disebabkan oleh doxorubicin ubat kemoterapi.

Keputusan ini menunjukkan bahawa keracunan makanan dan kemoterapi merekrut modul litar yang serupa untuk memulakan tindak balas pertahanan.

We would love to thank the writer of this article for this outstanding material

Laluan Neural untuk Muntah Selepas Makan Makanan yang Dijangkiti – Berita Neurosains


Find here our social media profiles , as well as other pages that are related to them.https://paw6.info/related-pages/