Funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego kaszlu ATP u pacjentów z przewlekłym kaszlem

Efekty obwodowe ATP poprzez receptory P2X3

Wykazano, że ATP jest czynnikiem wywołującym kaszel, szczególnie u pacjentów z przewlekłym kaszlem, którzy byli bardziej wrażliwi niż osoby bez kaszlu na wdychany ATP. Wykazano, że ATP zwiększa reakcję kaszlu na kapsaicynę u pacjentów z astmą. Gefapixant w pojedynczej dawce doustnej 50 mg nie modulował odpowiedzi kaszlowej kapsaicyny u zdrowych ochotników i osób z przewlekłym kaszlem, podczas gdy hamował kaszel wywołany przez ATP, szczególnie u osób z przewlekłym kaszlem. Obserwacje te sugerowałyby, że ATP ma bezpośredni wpływ na podzbiór neuronów czuciowych, które wywołują kaszel poprzez aktywację receptorów P2X3.

Wykorzystanie fMRI do uzyskania wglądu w obwodowe i centralne miejsca aktywacji przez aktywację ATP/P2X3 Wygenerowaliśmy dane z funkcjonalnego obrazowania mózgu (fMRI), aby zasugerować, że różne obwody mózgu otrzymujące wejścia neuronów z guzków i zwojów szyjnych (jak zidentyfikowano w badania na zwierzętach) są konserwowane u ludzi. Podczas wdychania tussigeniczny związek kapsaicyna (z ostrej papryczki chili) bezkrytycznie stymuluje wrażliwe na chemioterapię włókna aferentne zarówno guzków, jak i żył szyjnych. . Przypuszcza się, że regiony te kodują percepcję świadomości podrażnienia dróg oddechowych i związanych z tym emocjonalnych, poznawczych i behawioralnych (motorycznych) konsekwencji. Na przykład aktywność w pierwotnej korze czuciowej człowieka (która w badaniach na zwierzętach odbiera bodźce ze zwojów szyjnych) koreluje z odczuwaniem przez jednostkę podrażnienia dróg oddechowych (postrzeganą potrzebą/chętą kaszlu), podczas gdy aktywność wyspy (odbieranie bodźców z guzków) wiąże się zbliżona do rzeczywistej wielkości dostarczonego bodźca, niezależnie od percepcji. Oparliśmy się teraz na tych opublikowanych odkryciach, stosując fMRI pnia mózgu o wysokiej rozdzielczości podczas wdychania ATP (oczekuje się, że aktywuje tylko P2X2 / 3 wyrażające aferenty dróg oddechowych pochodzące z guzków) w porównaniu z kapsaicyną (oczekuje się, że aktywuje zarówno szyjne, jak i guzkowe aferenty chemowrażliwe). Nasze wyniki są uderzające i ujawniają, że wdychanie ATP wywołuje zwiększony poziom sygnału w obszarach pnia mózgu odpowiadających nTS, podczas gdy wdychanie kapsaicyny powoduje aktywację zarówno w nTS, jak i w obszarze grzbietowego rdzenia kręgowego jądra trójdzielnego na bocznych brzegach pnia mózgu który zawiera jądro paratrigeminalne. Rzeczywiście, nasi zdrowi uczestnicy nie kaszleli tak często z powodu ATP w porównaniu z kapsaicyną, co jest zgodne z badaniami kaszlu u zwierząt i ludzi oraz stosunkowo słabymi właściwościami ATP wywołującymi kaszel u zdrowych ludzi. Jednak percepcja podrażnienia dróg oddechowych była identyczna dla bodźców ATP i kapsaicyny. Uważamy, że wytwarzanie kaszlu będzie ostatecznie zależeć od aktywacji obwodu nerwowego, który integruje się w jądrze przytrójdzielnym (tj. pacjentów z przewlekłym kaszlem.

Opisane powyżej badania fMRI stanowią ekscytującą okazję do oceny po raz pierwszy, które główne drogi doprowadzające do dróg oddechowych są prawdopodobnie wzbudzane lub uczulane przez ATP, a z kolei, jakie aspekty centralnego przetwarzania informacji czuciowych dróg oddechowych są zmieniane przez ATP. Wcześniej informowaliśmy, że pacjenci z przewlekłym kaszlem wykazują funkcjonalne reakcje mózgu zgodne ze stanem ośrodkowego uczulenia, który bardzo przypomina ośrodkowe uczulenie towarzyszące przewlekłemu bólowi.

Rozszerzymy te odkrycia, określając, czy szlaki wrażliwe na ATP w pniu mózgu i mózgu są zmienione u pacjentów z przewlekłym kaszlem, a czyniąc to, zapewnimy wgląd w to, czy ATP wpływa na przetwarzanie aferentne nerwu błędnego poprzez interakcję z guzkami i / lub szyjnymi szlakami nerwowymi .