Щекотание в носу может спровоцировать чихание, изгоняя раздражители и болезнетворные микроорганизмы. Но клеточные пути, которые контролируют рефлекс чихания, выходят далеко за пределы носовых пазух и плохо изучены. Теперь группа исследователей из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе определила у мышей определенные клетки и белки, которые контролируют рефлекс чихания. Результаты опубликованы 15 июня в журнале Cell (https://vk.cc/c46cpl).
Чихание - самый сильный способ очистить носовые пазухи от бактерий и частый способ распространения респираторных инфекций. Ученые впервые идентифицировали вызывающую чихание область в центральной нервной системе более 20 лет назад, но мало что было известно о том, как работает рефлекс чихания на клеточном и молекулярном уровне.

В новом исследовании Лю и ее команда создали исследовательскую модель на мышах, пытаясь определить, какие нервные клетки посылают сигналы, заставляющие мышей чихать. Исследователи подвергали мышей воздействию аэрозольных капель, содержащих гистамин или капсаицин (вещество, содержащееся, например, в перце Чили). Оба вызвали чихание у мышей, как и у людей.

Изучая нервные клетки, которые, как было известно, реагировали на капсаицин, команда Лю смогла идентифицировать класс небольших нейронов, связанных с чиханием, вызванным этим веществом. Затем исследователи искали молекулы, называемые нейропептидами, которые могли бы передавать сигналы чихания этим нервным клеткам, и обнаружили, что для чихания требуется молекула под названием нейромедин B (NMB).

«Интересно, что ни один из этих нейронов, вызывающих чихание, не находился ни в одной из известных областей ствола мозга, связанных с дыханием», - сказал Лю. «Хотя мы обнаружили, что клетки, вызывающие чихание, находятся в другой области мозга, чем та, которая контролирует дыхание, мы также обнаружили, что клетки в этих двух областях были напрямую связаны через свои аксоны, проводку нервных клеток».

Исследователи также обнаружили, что они могут стимулировать рефлекс чихания, подвергая часть мозга мыши воздействию пептида NMB. Кроме того, животные начали чихать, даже если они не подвергались воздействию капсаицина, гистамина или других аллергенов.

Поскольку многие вирусы и другие патогены, в том числе большинство риновирусов человека и коронавирусов, таких как коронавирус ближневосточного респираторного синдрома (БВРС-КоВ) и SARS-CoV-2, коронавирус, вызывающий COVID-19, распространяются частично аэрозольно. По словам Лю, можно ограничить распространение этих патогенов, воздействуя на NMB или его рецептор, чтобы ограничить чихание у тех, кто, как известно, инфицирован.

«При чихании может образоваться 20 000 капель, содержащих вирус, которые могут оставаться в воздухе до 10 минут», - пояснил Лю. «Напротив, при кашле образуется около 3000 капель, или примерно такое же количество капель, образующихся при разговоре в течение нескольких минут. Чтобы предотвратить будущие вирусные вспышки и помочь в лечении патологического чихания, вызванного аллергенами, важно понимать пути, которые вызывают чихание, чтобы заблокировать их. Идентифицируя нейроны, которые опосредуют рефлекс чихания, а также нейропептиды, активирующие эти нейроны, мы обнаружили мишени, которые могут привести к лечению патологического чихания или стратегиям ограничения распространения инфекций».