Ученым впервые удалось зафиксировать процессы, происходящие в мозге во время рвоты

Когда мы употребляем продукты, зараженные потенциально вредными бактериями, рвота является ключевым способом выведения токсинов из организма. Но все аспекты этой реакции в организме до сих пор не изучены полностью. Только сейчас ученые впервые смогли выявить процессы, происходящие в мозге в момент рвоты, и это открытие в будущем может помочь создавать лучшие лекарства.

• Ученые обнаружили, что женщины могут по запаху отличить холостяка от женатого мужчины

Детали

Чтобы поближе рассмотреть процесс перехода от тошноты к рвоте, команда исследователей провела серию экспериментов на мышах, фиксируя, какие процессы происходят в кишечнике и мозге животных.

Удивительно, но мыши на самом деле не блюют, возможно потому, что по сравнению с размером тела их пищевод слишком длинный, а сила мышц слишком слаба. Однако у них есть рвотные позывы (спазмы), что является достаточно хорошим признаком для изучения биологических сигналов, стоящих за пищевым отравлением. Нейробиолог Пен Цао из Национального института биологических наук в Пекине отмечает:

Нервный механизм рвотных спазмов подобен рвоте. В этом эксперименте мы успешно построили парадигму для изучения вызванной токсинами рвоты у мышей, с помощью которой мы можем исследовать защитные реакции мозга на токсины на молекулярном и клеточном уровнях.

Дав мышам образец бактериального токсина стафилококкового энтеротоксина А (SEA), вырабатываемого Staphylococcus aureus и также вызывающего пищевые заболевания у людей, исследователи наблюдали у животных чрезвычайно широкое открывание рта, а также сокращение мышц диафрагмы и живота (то, что также наблюдается у собак, когда они блюют).

Посредством процесса флуоресцентного мечения было показано, что SEA в кишечнике активирует высвобождение нейромедиатора серотонина. Этот серотонин запускает химический процесс, который посылает сообщения вдоль блуждающих нервов, главных соединителей между кишечником и мозгом, к определенным клеткам, известным как нейроны Tac1+DVC в стволе мозга.

Когда ученые искусственно деактивировали нейроны Tac1+DVC, рвотные позывы уменьшились. То же самое произошло с тошнотой, вызванной доксорубицином, обычным химиотерапевтическим препаратом: когда нейроны Tac1+DVC были выключены или выработка серотонина была прекращена, мыши блевали гораздо меньше по сравнению с контрольной группой, над которой эти манипуляции не проводились. Пэн Цао объясняет:

Благодаря этому исследованию мы теперь можем лучше понять молекулярные и клеточные механизмы тошноты и рвоты, что поможет нам разработать лучшие лекарства.

Исследователи обнаружили, что кишечные ткани, состоящие из так называемых энтерохромафинных клеток, отвечают за высвобождение серотонина в кишечнике и будущие исследования могут рассмотреть, как токсины взаимодействуют с этими клетками, в частности, чтобы вызвать рвоту.

Подробная карта, полученная в результате исследования, потенциально могла бы дать исследователям больше информации, как о пищевых отравлениях, так и о реакции на химиотерапию. Результаты свидетельствуют о том, что организм производит подобные защитные реакции на оба раздражителя, хотя потребуются дальнейшие исследования на людях, чтобы определить релевантность результатов для человеческой биологии.

В конце концов, исследование может проложить путь к лучшему лекарству против тошноты для людей, проходящих курсы химиотерапии, позволяя назначенным препаратам бороться с раком с меньшим количеством неприятных побочных эффектов. Пэн Цао подчеркивает:

Помимо пищевых микробов люди сталкиваются со многими болезнетворными микроорганизмами и наше тело оснащено подобными механизмами для выведения этих токсичных веществ. Например, кашель – это попытка нашего организма удалить коронавирус. Это новая и увлекательная область исследования того, как мозг чувствует существование патогенов и начинает реакцию, чтобы избавиться от них.

Ранее мы сообщали, что ученые создали биоэлектронную вагину, которая поможет тестировать лекарства. Это небольшое биоэлектронное устройство содержит живые человеческие клетки и воспроизводит клеточную среду, находящуюся внутри вагинального канала.