В новом исследовании, опубликованном в журнале Cell Reports, ученые из Гарвардской медицинской школы (Harvard Medical School) описали механизм, с помощью которого тормозные нейроны в определенной области мозга подавляют активность возбуждающих нейронов, вызывающих тошноту.
Тошнота — актуальность проблемы
Неприятное ощущение тошноты может возникнуть в результате чего угодно: от беременности или мигрени до употребления испорченных продуктов или прохождения химиотерапии. Тем не менее, ученые до сих пор не понимают, как именно тошнота работает на механическом уровне.
Тошнота помогает организму избавиться от токсинов и патогенов, вызывая рвоту. Однако тошнота может стать серьезной проблемой, когда она возникает при других состояниях, например, во время беременности или как побочный эффект лечения рака или диабета. При отсутствии лечения неконтролируемая рвота может привести к дисбалансу электролитов и, в редких случаях, к опасному для жизни обезвоживанию. Существующие лекарственные препараты от тошноты малоэффективны в значительной степени потому, что у ученых нет подробного понимания механизма тошноты.
Исследование на мышах описывает, как разные типы клеток мозга работают вместе, чтобы подавить тошноту
Исследователи изучают область ствола мозга, называемую постремальной областью, которая, по-видимому, связана с тошнотой. Более ранние исследования показали, что стимуляция этой области мозга вызывает рвоту, а ее отключение уменьшает тошноту. Ученые идентифицировали возбуждающие нейроны в постремальной области, которые вызывают тошноту, а также связанные с ними рецепторы. Авторы исследования охарактеризовали нейроны, которые экспрессируют рецептор для белка GLP1, связанного с уровнем сахара в крови и контролем аппетита. Когда исследователи активировали нейроны с рецепторами GLP1, у мышей появлялись признаки тошноты, тем временем когда нейроны инактивировали, тошнота прекращалась. Ученые нанесли на карту нейроны с рецепторами GLP1, расположенные за пределами гематоэнцефалического барьера, что позволяет легко обнаруживать токсины в крови. Понимание того, какие рецепторы экспрессируются в постремальной области, говорит нам о том, какие пути могут быть задействованы в передаче сигналов тошноты.
Картирование нейронов с рецепторами GLP1 показало, что тормозные нейроны образуют плотную сеть, которая соединяется с соседними возбуждающими нейронами. Авторы исследования определили 3 типа тормозных нейронов в постремальной области. Один из этих типов экспрессирует рецептор для GIP, небольшого белка, высвобождаемого пищеварительной системой после еды, стимулирующего высвобождение инсулина для контроля уровня сахара в крови. Когда исследователи использовали GIP для активации тормозных нейронов, тормозные токи, вызванные химическим мессенджером ГАМК, текли к близлежащим возбуждающим нейронам, снижая их активность. На поведенческом уровне введение мышам GIP для активации тормозных нейронов устраняло тошноту. С другой стороны, когда тормозные нейроны были разрушены, у мышей продолжали проявляться признаки тошноты даже после получения GIP.
Практическая значимость работы
Ученые пришли к выводу, что тормозные нейроны ствола головного мозга в постремальной области потенциально являются отличной клинической мишенью для разработки лекарственных препаратов от тошноты.
Авторы другого исследования утверждают, что утренняя тошнота связана с низким риском потери беременности.
