นักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบสิ่งที่ทำให้ปอดไม่พองเกินสามารถหยุดหายใจได้การ ทดลองในหนูทดลองได้ระบุโปรตีนที่สัมผัสได้เมื่อปอดเต็มไปด้วยอากาศ โปรตีนนี้ช่วยควบคุมการหายใจในหนูที่โตเต็มวัยและทำให้หนูแรกเกิดหายใจได้ นักวิจัยรายงานออนไลน์ในวันที่ 21 ธันวาคมในNatureหากโปรตีนมีบทบาทคล้ายคลึงกันในมนุษย์ และผลการศึกษาบางชิ้นแนะนำว่าเป็นเช่นนั้น การสำรวจกิจกรรมของโปรตีนสามารถช่วยอธิบายความผิดปกติต่างๆ เช่น ภาวะหยุดหายใจขณะหลับหรือโรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง
Shabih Hasan นักประสาทวิทยาทารกแรกเกิดจากมหาวิทยาลัยคาลการีในแคนาดา
ผู้เชี่ยวชาญด้านการหายใจผิดปกติในทารกแรกเกิดกล่าวว่า “สิ่งเหล่านี้ทำได้ดีมาก เป็นการศึกษาที่สง่างามมาก” นักวิจัยทราบดีว่าเสียงสะท้อนกลับระหว่างปอดกับสมองช่วยให้หายใจเป็นปกติ แต่ “งานวิจัยชิ้นนี้ทำให้เราเข้าใจในระดับเซลล์” Hasan กล่าว “มันเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญ”
โปรตีนที่เรียกว่า Piezo2 จะสร้างช่องในเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทในปอด เมื่อปอดยืดออกไป ช่องสัญญาณ Piezo2 จะตรวจจับการบิดเบือนที่เกิดจากแรงทางกลของการหายใจและสปริงเปิดออก กระตุ้นเส้นประสาทให้ส่งสัญญาณ
โทษประหารชีวิต
หนูแรกเกิดขาดโปรตีนตรวจจับแรงที่ช่วยสร้างการหายใจที่มีประสิทธิภาพจะตายภายใน 24 ชั่วโมง
กราฟลมหายใจของหนู
K. NONOMURA ET AL/NATURE 2016
นำโดยนักประสาทวิทยา Ardem Patapoutian นักวิจัยค้นพบว่าช่องสัญญาณส่งสัญญาณไปตามเส้นทางที่แตกต่างกันสามเส้นทาง หนูพันธุ์ขาด Piezo2 ในกลุ่มเซลล์ประสาทที่ส่งข้อความไปยังไขสันหลังมีปัญหาในการหายใจและเสียชีวิตภายใน 24 ชั่วโมง ในทำนองเดียวกัน หนูแรกเกิดขาดช่อง Piezo2 ในเส้นประสาทที่สื่อสารกับก้านสมองผ่านโครงสร้างที่เรียกว่าปมประสาทคอก็ตายเช่นกัน
หนูที่ไม่มี Piezo2 ในปมประสาท nodose ซึ่งเป็นโครงสร้างที่เชื่อมโยงกับก้านสมองนั้นมีชีวิตอยู่จนถึงวัยผู้ใหญ่ แต่การหายใจของพวกมันผิดปกติและกลไกความปลอดภัยที่สำคัญในปอดของหนูเหล่านี้ไม่ได้ผล เรียกว่ารีเฟล็กต์ Hering-Breuer ซึ่งจะเริ่มทำงานเมื่อปอดตกอยู่ในอันตรายจากการพองตัวมากเกินไป เมื่อทำงานอย่างถูกต้อง สัญญาณของ Piezo2 จะป้องกันภาวะเงินเฟ้อเกินที่อาจเป็นอันตรายได้โดยการหยุดหายใจชั่วคราว การหยุดหายใจนี้อาจเป็นอันตรายในกรณีอื่นๆ แต่ป้องกันความเสียหายได้ในกรณีนี้
“การหายใจเป็นกระบวนการทางกล” Patapoutian นักวิจัยจากสถาบัน Howard Hughes Medical Institute จากสถาบันวิจัย Scripps ใน La Jolla รัฐแคลิฟอร์เนีย กล่าว “โดยสัญชาตญาณ คุณสามารถจินตนาการได้ว่าเซ็นเซอร์การยืดของปอดอาจมีบทบาทสำคัญในการควบคุมรูปแบบการหายใจ อย่างไรก็ตาม น่าประหลาดใจที่ไม่มีหลักฐานที่แน่ชัดสำหรับกลไกการตอบรับดังกล่าว”
งานก่อนหน้าในหนูโดย Patapoutian และเพื่อนร่วมงานพบว่าช่องสัญญาณ Piezo2 มีบทบาทสำคัญในการสัมผัส ช่องทางยังทำงานใน proprioception ความรู้สึกของอวัยวะที่สัมพันธ์กัน Patapoutian และเพื่อนร่วมงานรายงานเมื่อปีที่แล้ว
การศึกษาล่าสุดสองชิ้นโดยทีมวิจัยต่างๆ พบว่าผู้ที่มีการกลายพันธุ์ในยีน Piezo2 มีปัญหาเกี่ยวกับการสัมผัส การรับรู้และการหายใจ แม้ว่าจะมีขนาดเล็ก แต่การศึกษาชี้ให้เห็นว่าการตรวจสอบ Piezo2 ในคนสามารถให้ความกระจ่างเกี่ยวกับความผิดปกติของการหายใจหรือปัญหาอื่น ๆ ช่องโปรตีนอาจมีบทบาทในการรับรู้ถึง “ความอิ่ม” ของกระเพาะอาหารและกระเพาะปัสสาวะ และบางทีอาจเป็นกระบวนการทางกลอื่นๆ เช่น การควบคุมอัตราการเต้นของหัวใจ Patapoutian กล่าว
การตรวจสอบ Piezo2 ยังช่วยอธิบายว่าปอดของทารกแรกเกิดเปลี่ยนจากการเติมของเหลวไปเป็นอากาศหายใจได้อย่างไร นักประสาทวิทยา Christo Goridis จากÉcole des Neurosciences Paris กล่าว
credit : austinyouthempowerment.org bethanybaptistcollege.org bethanyboulder.org bippityboppitybook.com bostonsceneparty.com brucealmighty.net bullytheadjective.org canyonspirit.net canyoubebought.com celebrityfiles.net
