Znanstvenici sa Sveučilišta u San Franciscu identificirali su specifične stanice u grlu koje detektiraju prisutnost tekućine ili refluksa kiseline. Ovo otkriće može biti korak prema sprječavanju upale pluća i liječenju kroničnog kašlja.

Kašalj se javlja kada, primjerice, gutljaj vode greškom krene prema plućima zdrave osobe umjesto prema želucu. Stanice gornjih dišnih putova tada brzo šalju signale mozgu što pokreće refleks kašlja. Slična reakcija događa se i kod osoba koje pate od gastroezofagealne refluksne bolesti, kada kiselina iz želuca dospije u grlo.

Nedavno su znanstvenici sa Sveučilišta Kalifornija u San Franciscu identificirali rijedak tip stanica odgovornih za pokretanje tih reakcija. U studiji objavljenoj 19. travnja 2024. u časopisu Science, opisano je kako te stanice, nazvane neuroendokrine stanice grkljana i dušnika, mogu detektirati vodu ili kiselinu u gornjim dišnim putevima i prenijeti informaciju oslobađanjem kemijskih posrednika koji aktiviraju živce usmjerene prema mozgu.

Ovo istraživanje može doprinijeti boljem razumijevanju kako se refleksi kašlja smanjuju s godinama i bolestima, ili dovesti do intervencija za sprječavanje upale pluća ili liječenje određenih vrsta kroničnog kašlja.

"Ova studija nam pruža uvid ne samo u to kako naša tijela štite dišne putove na ovaj iznenađujuće sofisticiran način, već i šire kako unutarnji organi mogu djelovati kao čuvari prema vanjskom svijetu", rekao je David Julius, doktor znanosti, glavni autor nove studije, profesor i predsjednik katedre za fiziologiju na Sveučilištu u San Franciscu i dobitnik Nobelove nagrade za fiziologiju ili medicinu 2021. godine.

Neuroendokrine (NE) stanice nalaze se kroz respiratorni i probavni sustav i imaju dvostruku funkciju: proizvoditi i otpuštati hormone poput endokrinih stanica te slati i primati električne poruke poput neurona.

Odgovor stanica na vodu i kiselinu
"Znali smo ponešto o funkciji ovih stanica u plućima, ali ne i u gornjim dišnim putevima", rekla je Laura Seeholzer, doktorica znanosti, postdoktorska suradnica u laboratoriju Julius na Sveučilištu u San Franciscu, koja je vodila novo istraživanje. "Jedini razlog zašto smo uopće znali da postoje u grkljanu je taj što neke osobe razviju vrlo rijetke neuroendokrine tumore u grkljanu."

Seeholzer je razvila metode za izolaciju iznimno rijetkih i malih NE stanica iz pluća, grkljana te gornjeg i donjeg dijela dušnika te je karakterizirala molekularne detalje različitih skupina stanica. Istraživala je koje su gene stanice aktivirale, kao i koji su podražaji uzrokovali otpuštanje kemijskih signala. Za razliku od NE stanica iz pluća, one pronađene u dušniku i grkljanu nisu reagirale na promjene pritiska, otkrila je. Međutim, NE stanice dišnih putova otpustile su signale kao odgovor na vodu i kiselinu.

Seeholzer je također pokazala kako NE stanice u izoliranim tkivima miševa mogu izravno prenositi te poruke senzornim neuronima koji vode do mozga. Zatim je pokazala da aktiviranje NE stanica u živim miševima uzrokuje reflekse gutanja i kašljanja, koji su važni za zaštitu naših pluća. S druge strane, kada miševi uopće nisu imali NE stanice, nisu reagirali na vodu u svojim dišnim putevima.

"Stvarno smo željeli znati detalje koji čine te stanice tako posebnima", rekao je Julius. "Nikada prije nitko nije pokazao da te stanice komuniciraju sa senzornim neuronima, i željeli smo pratiti cijeli tijek poruke."

Potencijalni tretman za kronični kašalj
Seeholzer je istaknula da nova saznanja sugeriraju kako su NE stanice grkljana i dušnika slične okusnim pupoljcima ili dlačicama u ušima; one same nisu živčane stanice, ali su povezane s živcima koji šalju senzorne informacije mozgu.

"Ako ste ikada doživjeli da vam voda ili kiselina zalutaju u dišne puteve, znate da su oba osjeta iznimno bolna; odmah počnete kašljati i gušiti se te pokušavate očistiti dišne puteve", rekla je Seeholzer. "Sada bolje razumijemo kako tijelo pokreće taj refleks."

S godinama refleks kašlja često postaje manje osjetljiv, što starije odrasle osobe, kao i one s određenim bolestima, čini sklonijima aspiraciji tekućine u pluća i razvoju upale pluća. Novo razumijevanje kako NE stanice povezuju s refleksom kašlja moglo bi u konačnici dovesti do načina povećanja osjetljivosti i sprječavanja te aspiracije. Ciljanje tih stanica također bi moglo liječiti kronični kašalj povezan s gastroezofagealnom refluksnom bolesti kod nekih osoba.

"Potrebno je još rada kako bismo bolje razumjeli kako se NE stanice potencijalno mijenjaju s bolestima, pušenjem ili starenjem", rekla je Seeholzer. Suradnja s kliničarima sa Sveučilišta u Kaliforniji u San Franciscu sljedeća je faza ovog istraživanja.

Izvor: University of California