Un reflejo vagal provocado por el cierre de las vías respiratorias

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Fisiología respiratoria
• Mecanosensibilidad

Sus antecedentes:

• La integridad de las vías respiratorias es vital para la función respiratoria, mantenida por las neuronas sensoriales que ejecutan reflejos.
• La obstrucción de las vías respiratorias y la disminución de la capacidad pulmonar son comunes en las enfermedades respiratorias y pueden poner en peligro la vida.

Objetivo del estudio:

• Para caracterizar un nuevo reflejo neuronal del nervio vago evocado por el cierre de la vía aérea.
• Identificar las vías neuronales específicas y los componentes celulares involucrados en la detección del cierre de las vías respiratorias.
• Para entender el papel de este reflejo en la preservación de la función respiratoria.

Principales métodos:

• In vivo imágenes del ganglio vagal para identificar neuronas sensoriales dedicadas.
• Estimulación y ablación de las neuronas del PVALB vagal y de los cuerpos neuroepiteliales (CNE).
• Secuenciación de ARN de una sola célula y nocaut de genes dirigidos (Piezo2) en NEB.

Principales resultados:

• Las neuronas sensoriales vagales detectan la compresión de las vías respiratorias, no el estiramiento.
• Las neuronas vagales que expresan PVALB y las NEB pulmonares median las respuestas de cierre de las vías respiratorias.
• La estimulación de las neuronas NEB o PVALB evocaba el jadeo; su eliminación abolió la respuesta al cierre de las vías respiratorias.
• Los NEB expresan uniformemente PIEZO2, y su eliminación en los NEB eliminó las respuestas de cierre de las vías respiratorias.
• Los NEB son distintos de las estructuras que median el reflejo inspiratorio de Hering-Breuer.

Conclusiones:

• Una vía vagal dedicada que involucra neuronas PVALB y NEBs que expresan PIEZO2 detecta el cierre de las vías respiratorias.
• Este reflejo es crucial para iniciar el jadeo para preservar la función respiratoria durante la obstrucción de las vías respiratorias.
• Los cuerpos neuroepiteliales actúan como mecanosensores cruciales en los pulmones, análogos a las células Merkel en la sensación de tacto.