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Los investigadores determinan las neuronas que regulan náusea-como reacciones en ratones

En algún momento, todo el mundo experimenta náusea. Si ocurre después imprudente de comer una rebanada de pizza de una semana o como acompañamiento a una infección seria, esa sensación bascosa, inquietante centrada alrededor del estómago es una señal que algo es inoportunamente dentro de la carrocería y augura típicamente un combate de vomitar.

La mayor parte del tiempo, la náusea es solamente temporal. Pero para algunas personas, tales como ésos en ciertos regímenes de la quimioterapia, puede ser severa, crónica e incluso peligrosa para la vida cuando evita que los pacientes se adhieran al tratamiento.

En un nuevo estudio publicado en neurona, los investigadores en la Facultad de Medicina de Harvard ahora han determinado y las neuronas caracterizadas que regulan náusea-como reacciones en ratones. Cuando se giran estas neuronas experimental, náusea-como reacciones se puede activar sin importar la exposición a las substancias el náusea-accionar. Sin estas neuronas, náusea-como reacciones a los venenos se pierden.

Los resultados vierten la luz en la sensación de la náusea y presentan los nuevos objetivos para el diseño de las medicaciones perfeccionadas, más exactas del antinausea.

Todo el mundo conoce como lo que asierra al hilo la náusea, pero ha sido en gran parte misteriosa en un nivel molecular y genético. Determinando la neurona pulsa en el corazón de este fenómeno, podemos ahora investigar cómo trabaja y diseñar mejores maneras de controlarlo en el futuro.”

Stephen Liberles, profesor, biología celular, instituto de Blavatnik, Facultad de Medicina de Harvard

Liberles y los colegas, llevados por el primer autor del estudio, Chuchu Zhang, profesor investigador en biología celular en el HMS, comenzaron su investigación de la náusea observando una región del cerebro llamado el postrema del área.

Situado en el tronco del encéfalo, el postrema del área se ha asociado a vomitar y es de largo una de las partes raras del cerebro fuera de la barrera hematoencefálica que puede vigilar las substancias químicas sangre-soportadas. Esto se piensa para permitir que el postrema del área descubra substancias o eñales de peligro dañinas en la circulación sanguínea y actúe como alarma cuando lo hace tan.

Hasta ahora, los diversos tipos y funciones de células dentro del postrema del área seguían siendo no entendibles. En su estudio, Zhang, Liberles y sus personas construyeron un atlas de los tipos de la célula, usando el ARN del único-núcleo que ordenaba para caracterizar la expresión génica en millares de células individuales del postrema del área de ratones.

Trucos con sabor a fruta

El atlas reveló que había solamente un puñado de diversa neurona pulsa hacia adentro el postrema del área. Del interés determinado eran las neuronas que expresaron GLP1R, una proteína de receptor en la superficie de la célula que los estudios anteriores han conectado al azúcar de sangre y al mando del apetito.

Para sondar si estas neuronas desempeñan un papel en náusea, los investigadores tuvieron que primero fijar si los ratones experimentaban real la sensación. Hicieron tan agregando la cereza o la uva que condimentaban al agua potable de los animales.

Entonces dieron a ratones una substancia inofensiva o una conocida para inducir náusea. Si un ratón aserrara al hilo el malestar, asociaría rápidamente un sabor de la fruta a la sensación negativa y lo evitaría, similar a cómo los seres humanos desarrollan aversiones de la comida después de comer algo desagradable.

Los investigadores probaron varias diversas substancias, incluyendo el cloruro del litio y el lipopolysaccharide, una toxina producida por las bacterias asociadas a la intoxicación alimentaria. Como se esperaba, todas las substancias probadas llevaron a la aversión fuerte del sabor en ratones.

Cuando las neuronas de GLP1R fueron quitadas experimental, sin embargo, los ratones parados desarrollando las aversiones del sabor para la mayor parte de las substancias; una observación que las sugirió experimentó no más el malestar como normal.

Las personas también giraron experimental las neuronas de GLP1R. Encontraron que los ratones con las neuronas activadas de GLP1R detectarían aversiones fuertes del sabor incluso cuando no habían sido expuestos a una substancia náusea-que inducía.

“Utilizamos una técnica para activar estas neuronas, esencialmente el engaño de ellas en el pensamiento allí era un presente de la toxina,” Zhang dijo. “Esto llevó al sabor condicionado la evitación, que era prueba evidente de una conexión entre estas neuronas y la reacción de la náusea.”

Los análisis adicionales revelaron que las neuronas de GLP1R conectan con muchas otras regiones del cerebro, incluyendo uno llamado el núcleo parabrachial, que se ha reconocido como cubo para el dolor y la aversión. Éste puede ser cómo las neuronas del postrema del área ayudan a inducir memorias condicionadas de la sabor-aversión, Zhang dijo.

Las personas también encontraron que las neuronas de GLP1R expresaron numeroso otros receptores de la célula-superficie, tales como el receptor GFRAL. Interesante, la eliminación de este subconjunto de neuronas hizo ratones parar el desarrollar de las aversiones del sabor para solamente el cloruro y el lipopolysaccharide del litio.

Esto indicó una “división del trabajo” entre las neuronas del postrema del área, con diversos tipos de la neurona responsables de descubrir y de aumentar la alarma para diversas substancias.

Generación siguiente

Las conclusión del estudio presentan una gran cantidad de datos para ayudar a científicos mejor a entender náusea, cómo las toxinas o el remedio accionan la sensación, y cómo puede ser controlada para beneficiar a pacientes, los autores dijeron.

Por ejemplo, las personas encontraron que ciertas neuronas expresaron un receptor calcio-que detectaba llamado CaSR. Este receptor es un objetivo para el cinacalcet de la droga, que se utiliza para tratar un desequilibrio hormonal en pacientes con enfermedad de riñón crónica y otras condiciones.

La náusea es un efecto secundario principal de esta droga, y así que el equipo de investigación probó si las neuronas del postrema del área estaban implicadas. El donante del cinacalcet a los ratones llevó a la sabor-aversión los comportamientos, que podrían ser evitados cuando las neuronas de GLP1R fueron quitadas. Esto sugirió que los receptores de CaSR puedan también desempeñar un papel hacia adentro náusea-como reacciones en neuronas del postrema del área.

La “náusea es una sensación muy desagradable, y las drogas actuales del antinausea no son perfectas,” Zhang dijo. “Mucha gente todavía experimenta náusea durante el tratamiento contra el cáncer, el embarazo y más, y así que una mejor náusea de comprensión y que trata es una necesidad clínica muy importante.”

Sigue habiendo las preguntas numerosas sobre estas neuronas y su papel en náusea, los autores dijeron. Por ejemplo, es todavía no entendible a la cual las señales en las neuronas del postrema del área de la circulación sanguínea responden. Su modelo de funcionamiento actual es que las toxinas o el remedio dañan la carrocería, accionando la baja de substancias químicas en la circulación sanguínea, que los receptores en las neuronas del postrema del área descubren.

Además, los investigadores observan que su trabajo actual se centró en las neuronas excitadoras, que, cuando está activado, continúe activar otras neuronas. Su atlas de las células del postrema del área determina muchos otros tipos de la célula, incluyendo las neuronas inhibitorias, que humedecen la actividad de otras neuronas. Las personas ahora están investigando la función de estos la otra célula pulsan hacia adentro la reacción de la náusea.

“Algunos de los descubrimientos más emocionantes y más importantes en neurología han implicado la identificación de los receptores sensoriales, externos e internos,” dijo a Liberles, que es investigador del Howard Hughes Medical Institute. “Mientras que ha habido mucho progreso en la comprensión de las neuronas importantes para las sensaciones como hambre, sed y saciedad, las neuronas relevantes para la náusea han seguido siendo mal definidas.”

“Todavía tenemos mucho hacer para entender cómo la sensación de la náusea se presenta en los niveles moleculares, de los nervios y celulares,” a Liberles agregamos. “Hay muchas preguntas de la siguiente-generación habilitadas por estas conclusión.”

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.