Washington [US]28 novembre (ANI): Le mécanisme de défense naturel du corps pour se débarrasser des toxines bactériennes est l’envie de vomir après avoir mangé des aliments contaminés.
Mais le mécanisme par lequel notre cerveau déclenche cette réponse biologique après avoir détecté les germes reste un mystère. Les chercheurs ont créé pour la première fois une carte neuronale détaillée des réponses défensives chez la souris, de l’intestin au cerveau.
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L’étude, publiée dans la revue Cell, pourrait contribuer à l’amélioration des traitements des nausées liées à la chimiothérapie pour les patients atteints de cancer.
Après avoir été consommées, de nombreuses bactéries d’origine alimentaire produisent des toxines chez l’hôte. Lorsque le cerveau les détecte, il déclenche une chaîne de réactions biologiques, y compris des nausées et des vomissements, pour se débarrasser des substances et créer une aversion pour les aliments au goût ou à l’apparence similaires.
“Mais les détails sur la façon dont les signaux sont transmis de l’intestin au cerveau n’étaient pas clairs, car les scientifiques ne pouvaient pas étudier le processus sur des souris”, explique Peng Cao, auteur correspondant de l’article à l’Institut national des sciences biologiques de Pékin.
Les rongeurs ne peuvent pas vomir, probablement en raison de leur long œsophage et de leur force musculaire plus faible par rapport à leur taille corporelle. En conséquence, les scientifiques ont étudié le vomi chez d’autres animaux comme les chiens et les chats, mais ces animaux n’ont pas été étudiés de manière approfondie et n’ont donc pas réussi à révéler le mécanisme des nausées et des vomissements.
Cao et son équipe ont découvert que même si les souris ne vomissent pas, elles vomissent, ce qui indique qu’elles ont aussi envie de vomir mais ne le font pas réellement. Les chercheurs ont découvert que les souris connaissaient des épisodes d’ouverture inhabituelle de la bouche après avoir été exposées à l’entérotoxine staphylococcique A (SEA), une toxine bactérienne courante produite par Staphylococcus aureus qui provoque également des maladies d’origine alimentaire chez l’homme.
La bouche des souris qui ont reçu SEA s’est ouverte à des angles plus larges que la bouche des souris du groupe témoin, qui ont reçu de l’eau salée. De plus, les souris traitées au SEA subissent ces épisodes avec des contractions simultanées de leur diaphragme et de leurs muscles abdominaux, un schéma similaire à celui des chiens qui vomissent. Le diaphragme et les muscles abdominaux des animaux se contractent alternativement pendant la respiration normale.
“Le mécanisme neuronal des nausées est similaire à celui des vomissements. Dans cette expérience, nous avons réussi à construire un paradigme pour étudier les nausées induites par les toxines chez la souris, avec lequel nous pouvons examiner les réponses défensives du cerveau aux toxines au niveau moléculaire et cellulaire. niveaux », dit Cao.
Les chercheurs ont découvert que la sérotonine, un type de neurotransmetteur, est libérée par les cellules entérochromaffines sur la muqueuse de la lumière intestinale lorsque l’ASE est administrée à des souris. Le signal est envoyé de l’intestin le long des nerfs vagues à une classe particulière de neurones du complexe vagal dorsal – les neurones Tac1 + DVC – dans le tronc cérébral en se liant aux récepteurs des neurones sensoriels vagaux de l’intestin. Les souris traitées au SEA ont moins vomis que les souris avec des activités normales de neurones Tac1 + DVC lorsque Cao et son équipe ont inactivé les neurones Tac1 + DVC.
L’équipe a également cherché à savoir si les médicaments de chimiothérapie, qui provoquent également chez les receveurs des réactions défensives telles que des nausées et des vomissements, activent la même voie neuronale. Un médicament de chimiothérapie typique appelé doxorubicine a été injecté à des souris. Le médicament a fait vomir les souris, mais l’équipe a constaté que le comportement était significativement diminué lorsque les neurones Tac1+ DVC ou la synthèse de sérotonine des cellules entérochromaffines étaient désactivées.
Certains des médicaments anti-nausée actuels pour les patients en chimiothérapie, comme le granisétron, selon Cao, fonctionnent en bloquant les récepteurs de la sérotonine. L’étude explique comment fonctionne le médicament.
“Grâce à cette étude, nous pouvons désormais mieux comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires des nausées et des vomissements, ce qui nous aidera à développer de meilleurs médicaments”, a déclaré Cao.
Ensuite, Cao et ses collègues veulent explorer comment les toxines agissent sur les cellules entérochromaffines. Des recherches préliminaires montrent que les cellules entérochromaffines ne détectent pas directement la présence de toxines. Le processus implique probablement des réponses immunitaires complexes des cellules endommagées dans l’intestin.
“En plus des germes d’origine alimentaire, les humains rencontrent de nombreux agents pathogènes, et notre corps est équipé de mécanismes similaires pour expulser ces substances toxiques. Par exemple, la toux est la tentative de notre corps d’éliminer le coronavirus. C’est un domaine de recherche nouveau et passionnant sur comment le cerveau détecte l’existence d’agents pathogènes et initie des réponses pour s’en débarrasser.” Cao dit, ajoutant que les recherches futures pourraient révéler de nouvelles et meilleures cibles pour les médicaments, y compris les médicaments anti-nausée. (ANI)
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