Sari la conținut
Clinica Stomatologica » Senzorii spinali de oxigen au un rol-cheie în protejarea creierului de hipoxie

Senzorii spinali de oxigen au un rol-cheie în protejarea creierului de hipoxie

Cercetători de la universitatea din Calgary au descoperit un nou mecanism într-o populație mică de neuroni din măduva spinării, capabili să protejeze creierul și alte organe vitale de un nivel scăzut de oxigen (hipoxie).

Pe măsură ce oxigenul din sânge scade, mamiferele montează un răspuns cardiorespirator care prioritizează alimentarea cu oxigen a organelor vitale.

Cercetătorii au descoperit că startul acestui răspuns de salvare este dat de senzori spinali de oxigen (SOS), care declanșează activarea sistemului nervos simpatic și respirator.

„Înțelegerea modului în care sistemul nervos central reglează alimentarea cu oxigen este de o importanță științifică și medicală considerabilă. Hipoxia poate duce la declin cognitiv, tulburări de memorie și în circumstanțe extreme, cum ar fi atacul de cord, AVC sau sindromul de moarte subită a sugarului (SMSS), poate fi fatală“, spune dr. Nicole Barioni, primul autor al cercetării.

Studiul, publicat în Science Advances, este primul care demonstrează cu certitudine existența senzorilor spinali de oxigen. Rezultatul încununează opt ani de muncă de cercetare depusă de dr. Barioni și cercetătorul său principal, dr. Richard Wilson.

„Ceea ce a început ca un experiment, noaptea târziu în laborator, după o pizza cu niște colegi, și o descoperire surpriză, s-a transformat într-un proiect științific internațional de proporții, desfășurat pe mai mulți ani, care a dus la identificarea acestui mecanism. Fără energia neobosită și inteligența dr. Nicole și a întregii echipei, această contribuție importantă nu ar fi fost posibilă”, spune Wilson.

Datorită modului unic în care funcționează, SOS sunt meniți să aibă un rol cheie în reglarea fiziologică amplă a sănătății, în bolile cronice, leziunile măduvei spinării și crizele cardiorespiratorii.

Studiul sugerează că SOS utilizează un mecanism inovator de detectare a oxigenului care implică două enzime dependente de oxigen (pe principiul yin și yang). Aceste enzime concurează pentru aceleași molecule.

Când oxigenul este prezent din abundență, acționează doar una dintre enzime. Când oxigenul scade, cealaltă enzimă preia controlul, folosind oxigenul rămas pentru a genera factori de semnalizare.

Acești factori de semnalizare activează apoi o cascadă de evenimente care duc la excitație neuronală și activare simpatică.

„Spre deosebire de rețelele neuronale ale trunchiului cerebral care controlează respirația, care sunt suprimate în mare parte în caz de hipoxie acută, rețelele simpatice sunt puternic excitate. Înainte de acest studiu, în care am identificat senzorii, modul în care aceste rețele simpatice funcționează într-un mediu de oxigen scăzut sau fără oxigen nu a fost bine înțeles“, a explicat Wilson.

Folosind mai multe abordări experimentale inovatoare, cercetătorii au  izolat diferite părți ale sistemului nervos la șobolani pentru a testa răspunsurile fiziologice la nivelurile de oxigen din măduva spinării.

Ei au descoperit în acest studiu că SOS contribuie la activarea simpatică și, în circumstanțe extreme, sunt vitale pentru reflexele de autoresuscitare.

Articolul Senzorii spinali de oxigen au un rol-cheie în protejarea creierului de hipoxie apare prima dată în 360medical.ro.