La sinapsis del canal media la neurotransmisión de los quimiorreflejos protectores de las vías respiratorias

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Biología celular
• Fisiología

Sus antecedentes:

• Los reflejos neuronales en la garganta son cruciales para la protección de las vías respiratorias contra la aspiración y la infección.
• Los mecanismos precisos que subyacen a estos reflejos, particularmente en condiciones como la tos crónica, no se comprenden completamente.
• La tos crónica representa una importante necesidad clínica no satisfecha debido a su prevalencia y a la falta de tratamientos efectivos.

Objetivo del estudio:

• Para identificar la base celular y molecular de los reflejos quimiosensoriales en la garganta.
• Aclarar el papel de las vías celulares específicas en las respuestas protectoras de las vías respiratorias.
• Investigar los mecanismos que contribuyen a la hipersensibilidad en los reflejos de las vías respiratorias.

Principales métodos:

• Utilizó una búsqueda de todo el cuerpo para las sinapsis de canal y la transcriptómica de una sola célula en ratones.
• Investigó la función de las células Pou2f3+ y los canales CALHM1/3 en la quimiosensibilidad de la garganta.
• Se utilizaron modelos de nocaut (Calhm3 y Pou2f3) y estimulación optogenética para evaluar la actividad refleja.
• Se examinó el impacto de la exposición a los aeroalérgenos en las vías reflejas.

Principales resultados:

• Se descubrieron subclases de células quimiosensoriales Pou2f3+ en la garganta que se comunican con las neuronas vagales a través de las sinapsis del canal CALHM1/3.
• Estas células expresan T2R (receptores del gusto) que, al ser estimulados por sustancias químicas nocivas, provocan reflejos de expulsión similares a la deglución y la tos.
• Los reflejos fueron abolidos en los ratones knockout de Calhm3 y Pou2f3 y podrían ser desencadenados por estimulación optogenética.
• La exposición aeroalergénica aumentó los reflejos expulsivos dependientes de CALHM3, lo que indica un papel en la hipersensibilidad.

Conclusiones:

• Se identificaron células epiteliales Pou2f3+ con sinapsis de canal CALHM como órganos terminales quimiosensoriales clave para los reflejos protectores de las vías respiratorias.
• Establecido estas células como los sitios de hipersensibilidad en los reflejos de las vías respiratorias.
• Comprensión mecanicista avanzada de los programas de defensa de las vías respiratorias y destacó posibles objetivos terapéuticos para afecciones como la tos crónica.