Regulación de oxígeno de la respiración a través de un receptor olfativo activado por el lactato

Área de la Ciencia:

• Fisiología
• La neurociencia
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• Las vías de respuesta a la hipoxia aguda de los mamíferos siguen siendo incompletamente comprendidas.
• La vía del factor inducible a la hipoxia (HIF) rige las respuestas a largo plazo, pero no agudas, a la falta de oxígeno.
• El cuerpo carotídeo es un órgano quimiosensorial clave para controlar los niveles de oxígeno en la sangre.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar los mecanismos moleculares subyacentes a la detección hipoxica aguda en los mamíferos.
• Para investigar el papel del gen receptor olfativo Olfr78 en la respuesta del cuerpo carotídeo a la hipoxia.
• Para determinar si Olfr78 funciona como un sensor directo de los metabolitos relacionados con la hipoxia.

Principales métodos:

• Análisis de la expresión de Olfr78 en las células del glomo del cuerpo carotídeo.
• Fenotipización de ratones mutantes Olfr78 bajo condiciones hipóxicas e hipercapnicas.
• Ensayos bioquímicos para evaluar la activación de Olfr78 por el lactato.
• Registros electrofisiológicos de la actividad del nervio sinusal carotídeo.

Principales resultados:

• Olfr78 se expresa selectivamente en las células glomus sensibles al oxígeno del cuerpo carotídeo.
• Los mutantes Olfr78 presentan respuestas de ventilación alteradas a la hipoxia pero respuestas normales a la hipercapnia.
• La actividad del cuerpo carotídeo inducida por la hipoxia disminuye en los mutantes Olfr78.
• El lactato activa Olfr78, lo que lleva a los transitorios de calcio en las células glomus y estimula la actividad del nervio del seno carotídeo.

Conclusiones:

• Olfr78 funciona como un sensor crítico para la hipoxia aguda en el cuerpo carotídeo.
• El receptor olfativo Olfr78 detecta lactato, un metabolito que se acumula durante la hipoxia.
• Este mecanismo de detección de lactato por Olfr78 media ajustes rápidos en la frecuencia respiratoria.