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Os pesquisadores identificam os neurônios que regulam náusea-como respostas nos ratos

Em algum momento, todos experimenta a náusea. Se ocorre após imprudente ter comido uma fatia de pizza semanas de idade ou como um acompanhamento a uma infecção séria, essa sensação enjoado, inquietante centrada em torno do estômago é um sinal que algo seja erroneamente dentro do corpo e prediga tipicamente um ataque do vômito.

Na maioria das vezes, a náusea é somente provisória. Mas para alguns povos, tais como aquelas em determinados regimes da quimioterapia, pode ser severa, crônica e mesmo risco de vida quando impede que os pacientes adiram ao tratamento.

Em um estudo novo publicado no neurônio, os pesquisadores na Faculdade de Medicina de Harvard têm identificado agora e os neurônios caracterizados que regulam náusea-como respostas nos ratos. Quando estes neurônios são girados experimental sobre, náusea-como respostas pode ser activada apesar da exposição às substâncias náusea-provocar. Sem estes neurônios, náusea-como respostas aos venenos são perdidos.

Os resultados derramam a luz na sensação da náusea e apresentam alvos novos para o projecto de medicamentações melhoradas, mais precisas do antinausea.

Todos conhece o que a náusea sente como, mas foi pela maior parte misteriosa a nível molecular e genético. Identificando o neurônio dactilografa no centro deste fenômeno, nós podemos agora investigar como trabalha e projectar melhores maneiras de controlá-lo no futuro.”

Stephen Liberles, professor, biologia celular, instituto de Blavatnik, Faculdade de Medicina de Harvard

Liberles e os colegas, conduzidos pelo primeiro autor do estudo, Chuchu Zhang, research fellow na biologia celular no HMS, começaram sua investigação da náusea olhando uma região do cérebro chamado o postrema da área.

Localizado na haste de cérebro, o postrema da área por muito tempo tem sido associado com o vômito e é uma das partes raras do cérebro fora da barreira do sangue-cérebro que pode monitorar produtos químicos sangue-carregados. Isto está pensado para permitir que o postrema da área detecte substâncias ou sinais de perigo prejudiciais na circulação sanguínea e actue como um alarme quando faz assim.

Até aqui, os tipos e as funções diferentes das pilhas dentro do postrema da área permaneceram obscuros. Em seu estudo, Zhang, Liberles e sua equipe construíram um atlas de tipos da pilha, usando o RNA do único-núcleo que arranja em seqüência para caracterizar a expressão genética nos milhares de pilhas individuais do postrema da área dos ratos.

Truques frutados

O atlas revelou que havia somente um punhado do neurônio diferente dactilografa dentro o postrema da área. Do interesse particular eram os neurônios que expressaram GLP1R, uma proteína de receptor na superfície da pilha que os estudos precedentes ligaram ao açúcar no sangue e ao controle do apetite.

Para sondar se estes neurônios jogam um papel na náusea, os pesquisadores tiveram que primeiramente avaliar se os ratos experimentavam realmente a sensação. Fizeram assim adicionando o tempero da cereja ou da uva à água potável dos animais.

Então deram aos ratos uma substância inócuo ou uma conhecida para induzir a náusea. Se um rato sentiu o mal-estar, associaria rapidamente um sabor do fruto com a sensação negativa e evitá-lo-ia, similar a como os seres humanos desenvolvem aversões do alimento após ter comido algo desagradável.

Os pesquisadores testaram diversas substâncias diferentes, incluindo o cloreto do lítio e o lipopolysaccharide, uma toxina produzida pelas bactérias associadas com a intoxicação alimentar. Como esperado, todas as substâncias testadas conduziram à aversão forte do sabor nos ratos.

Quando os neurônios de GLP1R foram removidos experimental, contudo, os ratos parados desenvolvendo aversões do sabor para a maioria das substâncias; uma observação que os sugerisse já não experimentou o mal-estar como o normal.

A equipe igualmente girou experimental os neurônios de GLP1R sobre. Encontraram que os ratos com os neurônios ativados de GLP1R adquiririam aversões fortes do sabor mesmo quando não tinham sido expor a uma substância deindução.

“Nós usamos uma técnica para activar estes neurônios, essencialmente enganá-los no pensamento lá estava um presente da toxina,” Zhang disse. “Isto conduziu ao sabor condicionado a vacância, que era forte evidência para uma conexão entre estes neurônios e a resposta da náusea.”

As análises adicionais revelaram que os neurônios de GLP1R conectam a muitas outras regiões do cérebro, incluindo um chamado o núcleo parabrachial, que foi reconhecido como um cubo para a dor e a aversão. Isto pode ser como os neurônios do postrema da área ajudam a induzir memórias condicionadas da sabor-aversão, Zhang disse.

A equipe igualmente encontrou que os neurônios de GLP1R expressaram numeroso outros receptors da pilha-superfície, tais como o receptor GFRAL. Interessante, remover este subconjunto dos neurônios fez com que os ratos parassem de desenvolver aversões do sabor para somente o cloreto e o lipopolysaccharide do lítio.

Isto indicou uma “divisão de trabalho” entre os neurônios do postrema da área, com os tipos diferentes do neurônio responsáveis para detectar e levantar o alarme para substâncias diferentes.

Próxima geração

Os resultados do estudo apresentam uma riqueza dos dados para ajudar melhor cientistas a compreender a náusea, como as toxinas ou as medicinas provocam a sensação, e como pode ser controlada para beneficiar pacientes, os autores disseram.

Por exemplo, a equipe encontrou que determinados neurônios expressaram um receptor dedetecção chamado CaSR. Este receptor é um alvo para o cinacalcet da droga, que é usado para tratar um desequilíbrio hormonal nos pacientes com a doença renal crônica e as outras circunstâncias.

A náusea é um efeito secundário principal desta droga, e assim que a equipa de investigação testou se os neurônios do postrema da área eram involvidos. Dar o cinacalcet aos ratos conduziu à sabor-aversão os comportamentos, que poderiam ser evitados quando os neurônios de GLP1R foram removidos. Isto sugeriu que os receptors de CaSR pudessem igualmente jogar um papel dentro náusea-como respostas nos neurônios do postrema da área.

A “náusea é uma sensação muito desagradável, e as drogas actuais do antinausea não são perfeitas,” Zhang disse. “Muitos povos ainda experimentam a náusea durante o tratamento contra o cancro, a gravidez e o mais, e assim que a melhor náusea compreensiva e de tratamento é uma necessidade clínica muito importante.”

As perguntas numerosas sobre estes neurônios e seu papel na náusea permanecem, os autores disseram. Por exemplo, é ainda obscura a que os sinais nos neurônios do postrema da área da circulação sanguínea respondem. Seu modelo de funcionamento actual é que as toxinas ou as medicinas danificam o corpo, provocando a liberação dos produtos químicos na circulação sanguínea, que os receptors nos neurônios do postrema da área detectam.

Além, os pesquisadores notam que seu trabalho actual focalizou nos neurônios excitatory, que, quando ativado, vá sobre activar outros neurônios. Seu atlas de pilhas do postrema da área identifica muitos outros tipos da pilha, incluindo os neurônios inibitórios, que umedecem a actividade de outros neurônios. A equipe está investigando agora a função dos estes a outra pilha dactilografa dentro a resposta da náusea.

“Algumas das descobertas as mais emocionantes e as mais importantes na neurociência envolveram a identificação dos receptors sensoriais, externos e internos,” disse Liberles, que é um investigador do Howard Hughes Medical Institute. “Quando houver muito progresso em compreender os neurônios importantes para sensações como a fome, a sede e a saciedade, os neurônios relevantes para a náusea permaneceram mal definido.”

“Nós ainda temos muito para fazer para compreender como a sensação da náusea elevara a níveis moleculars, neurais e celulares,” Liberles adicionamos. “Há muitas perguntas da próxima geração permitidas por estes resultados.”

Source:
Journal reference:

Zhang, C., et al. (2020) Area Postrema Cell Types that Mediate Nausea-Associated Behaviors. Neuron. doi.org10.1016/j.neuron.2020.11.010.