Piezo2 detecta el estiramiento de las vías respiratorias y media la apnea inducida por la inflación pulmonar

Área de la Ciencia:

• Fisiología
• La neurociencia
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• La disfunción respiratoria contribuye significativamente a la mortalidad infantil y a la apnea del sueño en adultos.
• Los mecanismos precisos del control respiratorio, en particular los que involucran señales mecánicas de las neuronas sensoriales de las vías respiratorias, no se comprenden completamente.
• El papel de los canales iónicos activados mecánicamente en estos procesos sigue siendo en gran medida oscuro.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel del canal iónico activado mecánicamente Piezo2 en el control respiratorio.
• Para dilucidar la importancia fisiológica y los mecanismos moleculares de la mecanotransducción mediada por Piezo2 en las neuronas sensoriales de las vías respiratorias.
• Para determinar la necesidad de Piezo2 para la respiración normal desde el nacimiento hasta la edad adulta.

Principales métodos:

• Se utilizaron técnicas de ablación genética (global y específica de las neuronas sensoriales) para eliminar Piezo2 en ratones en desarrollo y adultos.
• Se empleó optogenética para activar las neuronas sensoriales vaga que expresan piezo 2 en ratones adultos.
• Evaluó la función respiratoria, las respuestas neuronales a la inflación pulmonar y el mecanismo de Hering-Breuer en ratones genéticamente modificados.

Principales resultados:

• La ablación de Piezo2 provocó dificultad respiratoria y mortalidad en ratones recién nacidos.
• La activación optogenética de las neuronas sensoriales vaga Piezo2+ indujo la apnea en ratones adultos.
• La pérdida de Piezo2 en las neuronas sensoriales adultas deterioró las respuestas de inflación pulmonar, debilitó el reflejo de Hering-Breuer y aumentó el volumen de marea.

Conclusiones:

• Piezo2 funciona como un sensor de estiramiento de las vías respiratorias crítico.
• La mecanotransducción mediada por piezo 2 en las neuronas sensoriales que inhiben las vías respiratorias es esencial para establecer una respiración efectiva al nacer.
• Esta vía es vital para mantener patrones normales de respiración durante toda la vida adulta.