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Identifican las células responsables de la tos cuando nos atragantamos con agua

Este estudio ofrece información sobre cómo nuestros cuerpos protegen nuestras vías respiratorias de manera sorprendente

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Identifican las células responsables de la tos cuando nos atragantamos con agua
Foto de Vlada Karpovich. Pexels

Por Medicina Responsable

19 de abril de 2024

Cuando un trago de agua baja por el conducto equivocado (dirigiéndose a los pulmones de una persona sana en lugar de a sus intestinos), comienza a toser incontrolablemente. Esto se debe a que sus vías respiratorias superiores detectan el agua y rápidamente envían señales al cerebro. El mismo reflejo de tos se desencadena en personas con reflujo ácido, cuando el ácido del estómago llega a la garganta.

Ahora, un equipo de científicos de la Universidad de California en San Francisco (Estados Unidos) han identificado el tipo raro de célula responsable de iniciar estas reacciones. En un estudio publicado en la revista Science, los investigadores detallaron exactamente cómo las células, llamadas células neuroendocrinas laríngeas y traqueales, pueden detectar agua o ácido en las vías respiratorias superiores y transmitir la información mediante la liberación de mensajeros químicos que activan los nervios que conducen al cerebro. "Este estudio nos brinda mucha información no solo sobre cómo nuestros cuerpos protegen nuestras vías respiratorias de esta manera profundamente sorprendente, sino también, en términos más generales, sobre cómo los órganos internos pueden actuar como guardianes del mundo exterior", aclara David Julius, principal autor del nuevo artículo, profesor y catedrático de fisiología en la UCSF y ganador del Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2021.

Las células neuroendocrinas (NE) se encuentran en los sistemas respiratorio y digestivo y tienen funciones duales: producir y liberar hormonas, como las células endocrinas, y enviar y recibir mensajes eléctricos, como las neuronas. "Sabíamos algo sobre lo que hacían estas células en los pulmones, pero no en las vías respiratorias superiores", aclara Laura Seeholzer, becaria postdoctoral de la UCSF en el laboratorio Julius que dirigió el nuevo trabajo. "La única razón por la que sabíamos que existían en la laringe es porque algunas personas desarrollan tumores neuroendocrinos muy raros en la laringe".

Seeholzer desarrolló métodos para aislar las diminutas y muy raras células NE de los pulmones, la laringe y la tráquea superior e inferior y caracterizar los detalles moleculares de los diferentes grupos de células. Estudió qué genes estaban activos en cada célula, así como qué estímulos hacían que las células liberaran señales químicas. A diferencia de las células NE de los pulmones, las que se encuentran en la tráquea y la laringe no respondieron a los cambios de presión, descubrió. Pero las células NE de las vías respiratorias liberaron señales en respuesta al agua y al ácido.

En tejidos aislados de ratones, Seeholzer también demostró cómo las células NE podrían transmitir estos mensajes directamente a las neuronas sensoriales que conducen al cerebro. Luego, demostró que la activación de las células NE en ratones vivos hacía que los animales tragaran y tosieran, que son reflejos importantes para proteger nuestros pulmones. Por otro lado, cuando los ratones carecían por completo de células NE, los animales no respondían al agua en sus vías respiratorias. "Realmente queríamos conocer los detalles de lo que hace que estas células funcionen", explica Julius. "Nadie había demostrado antes que estas células se comunican con las neuronas sensoriales, y queríamos seguir todo el rastro del mensaje". Seeholzer apunta que los nuevos hallazgos sugieren que las células NE de la laringe y la tráquea son análogas a las papilas gustativas o a los pelos de las orejas; no son células nerviosas en sí mismas, pero están conectadas a nervios que envían información sensorial al cerebro.

Con el envejecimiento, el llamado reflejo de la tos a menudo se vuelve menos sensible, lo que hace que los adultos mayores y aquellos con ciertas enfermedades sean más propensos a aspirar líquido hacia los pulmones y desarrollar neumonía. La nueva comprensión de cómo se relacionan las células NE con el reflejo de la tos podría eventualmente conducir a formas de aumentar la sensibilidad y prevenir esta aspiración.

Dirigirse a las células también podría tratar la tos crónica asociada con el reflujo ácido en algunas personas. "Se necesita más trabajo para comprender mejor cómo las células NE cambian potencialmente con las enfermedades, el tabaquismo o el envejecimiento", finaliza Seeholzer.



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