Un programa de protección de las vías respiratorias revelado por el control genético de los afectados vagos

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Biología sensorial
• Función del nervio vago

Sus antecedentes:

• La disfunción de las neuronas sensoriales laríngeas puede conducir a condiciones potencialmente mortales como la aspiración y la asfixia.
• Las vías sensoriales específicas involucradas en los reflejos de defensa laríngea no se comprenden bien.

Objetivo del estudio:

• Para identificar y caracterizar las raras neuronas sensoriales que innervan la garganta y protegen las vías respiratorias.
• Para aclarar el papel de estas neuronas en el inicio de mecanismos de defensa de las vías respiratorias coordinadas.

Principales métodos:

• Utilizó un atlas genético completo de neuronas sensoriales vagales y glosofaríngeas para el mapeo, la ablación y el control optogenético.
• Respuestas neuronales investigadas utilizando optogenética y reflejos protectores evaluados después de la ablación neuronal dirigida.

Principales resultados:

• Se identificó una población rara de aproximadamente 100 neuronas vaga P2RY1 inervadoras de la garganta por ratón.
• La activación optogenética de las neuronas P2RY1 vaga provocó un programa coordinado de defensa de las vías respiratorias que incluía apnea, adducción de las cuerdas vocales, deglución y reflejos expiratorios.
• La ablación de estas neuronas P2RY1 abolió las respuestas protectoras al agua laríngea y los desafíos ácidos.
• El mapeo anatómico mostró que las neuronas P2RY1 forman terminaciones corpusculares adyacentes a las papilas gustativas laríngeas, recibiendo señales de ATP de las células epiteliales.

Conclusiones:

• Las neuronas vagas P2RY1 son centinelas críticas para la protección de las vías respiratorias, iniciando reflejos defensivos esenciales.
• Las células epiteliales se comunican con las neuronas P2RY1 a través de ATP, destacando una nueva vía sensorial.
• Estos hallazgos ofrecen información mecanicista sobre la defensa de las vías respiratorias y una hoja de ruta para comprender la sensación mediada por el nervio vago en los órganos internos.