Komórki czuciowe nerwu błędnego mogą wykrywać i lokalizować pokarm w przełyku. Ich sygnały pomagają w transporcie pokarmu do żołądka. Zespół kierowany przez Carmen Birchmeier z Max Delbrück Center twierdzi, że brak sygnału prowadzi do zaburzeń połykania. Swoje odkrycia opublikowali w czasopiśmie "Neuron". Zaburzenia połykania mogą mieć wiele przyczyn i występują częściej u osób starszych. Jednak choroby neurologiczne, takie jak stwardnienie rozsiane i choroba Parkinsona, a także niektóre leki, mogą również uniemożliwiać normalne przemieszczanie się pokarmu z ust do żołądka. Możliwe konsekwencje obejmują niedożywienie, utratę wagi i odwodnienie. Teraz zespół kierowany przez profesor Carmen Birchmeier, która prowadzi Laboratorium Biologii Rozwojowej / Transdukcji Sygnałów w Centrum Maxa Delbrücka w Berlinie, zbadał proces połykania bardziej szczegółowo. Pisząc w czasopiśmie "Neuron", naukowcy opisują, w jaki sposób komórki czuciowe nerwu błędnego reagują na bodźce mechaniczne w przełyku i wyzwalają mimowolne ruchy mięśni, proces znany jako perystaltyka przełyku. Nerw błędny, jeden z 12 nerwów czaszkowych, dostarcza do mózgu informacje o stanie narządów wewnętrznych. Wyniki badań zespołu mogą ostatecznie doprowadzić do lepszego leczenia zaburzeń połykania. Nasza praca była możliwa dzięki nowoczesnym metodom sekwencjonowania pojedynczych komórek. Korzystając z danych sekwencjonowania, skonstruowaliśmy modele genetyczne, które pozwoliły nam bardziej szczegółowo zbadać funkcje neuronów czuciowych w zwojach błędnych". Profesor Carmen Birchmeier, Developmental Biology/Signal Transduction Lab, Max Delbrück Center, Berlin Zwoje to grupa lub "węzeł" ciał neuronalnych w obwodowym układzie nerwowym. Naukowcy zaczęli od barwienia neuronów, aby zobaczyć, które narządy unerwiają. Następnie określili, czy i jak reagują one na bodźce mechaniczne w przełyku. Na koniec dezaktywowali komórki, aby przeanalizować, jak wpłynęło to na połykanie. Dr Teresa Lever z University of Missouri School of Medicine w Columbii (USA) opracowała metodę, która pozwoliła badaczom na wykorzystanie fluoroskopii wideo do obserwacji połykania u swobodnie zachowujących się, nieznieczulonych myszy w czasie rzeczywistym. "Kiedy myszy straciły neurony, które dostarczają informacji o bodźcach mechanicznych w przełyku, straciły zdolność do odruchowego wykonywania odpowiednich ruchów mięśni, które transportują pokarm do żołądka, i szybko straciły na wadze" - mówi główny autor dr Elijah Lowenstein, który uzyskał doktorat pracując nad tym badaniem w zespole Birchmeiera. Obecnie jest badaczem w Harvard Medical School w Bostonie. Utrata masy ciała, mówi Lowenstein, pokazuje, że neurony odgrywają kluczową rolę w homeostazie organizmu. "Tak więc przełyk to nie tylko rurka łącząca usta z żołądkiem" - mówi. "Wykorzystuje mechanosensoryczne sprzężenie zwrotne, aby spełniać swoją funkcję". Birchmeier dodaje, że bez tych komórek w nerwie błędnym jedzenie utknie w przełyku. U niektórych myszy, pokarm faktycznie spływał z powrotem do gardła. "Nasza praca może teraz pomóc w opracowaniu lepszych metod leczenia zaburzeń połykania. Jedną z opcji byłaby farmakologiczna aktywacja zidentyfikowanych przez nas mechanoreceptorów" - mówi Birchmeier. Chce również wykorzystać modele genetyczne do określenia funkcji innych neuronów czuciowych błędnika - takich jak te, które kontrolują płuca lub aortę. "Neurony te prawdopodobnie odgrywają kluczową, ale jeszcze nieznaną rolę w rozwoju niektórych chorób układu oddechowego lub chorób sercowo-naczyniowych, takich jak nadciśnienie" - mówi. Inni badacze mogą również uczestniczyć w tych projektach, ponieważ Birchmeier i jej zespół opracowali atlas molekularny dla wszystkich neuronów błędnych u myszy. Atlas jest swobodnie dostępny online.