Функциональная магнитно-резонансная томография АТФ-кашля у пациентов с хроническим кашлем

Периферические эффекты АТФ через рецепторы P2X3

Было показано, что АТФ является кашлевым агентом, особенно у пациентов с хроническим кашлем, которые были более чувствительны, чем субъекты без кашля, к вдыхаемому АТФ. Было показано, что АТФ усиливает кашлевую реакцию на капсаицин у пациентов с астмой. Гефафиксант при однократном пероральном приеме в дозе 50 мг не модулирует кашлевые реакции на капсаицин у здоровых добровольцев и субъектов с хроническим кашлем, в то же время ингибируя АТФ-индуцированный кашель, особенно у субъектов с хроническим кашлем. Эти наблюдения позволяют предположить, что АТФ оказывает прямое влияние на подмножество сенсорных нейронов, которые вызывают кашель посредством активации рецепторов P2X3.

Использование фМРТ для получения информации о периферических и центральных участках активации посредством активации АТФ/P2X3. Мы получили данные функциональной визуализации головного мозга (фМРТ), чтобы предположить, что различные мозговые цепи, получающие входные сигналы от узловых и яремных ганглиев (как идентифицировано в исследования на животных) сохраняются у человека. При вдыхании туссигенное соединение капсаицин (из острого перца чили) без разбора стимулирует как узловые, так и яремные химиочувствительные афференты, и мы опубликовали, что вдыхание капсаицина вызывает активацию головного мозга в первичной сенсорной, передней и средней островковой, поясной, премоторной, моторной и орбитофронтальной коре. . Предполагается, что эти области кодируют перцептивное осознание раздражения дыхательных путей и связанных с ним эмоциональных, когнитивных и поведенческих (моторных) последствий. Например, активность в первичной сенсорной коре человека (которая получает входные сигналы яремных ганглиев в исследованиях на животных) коррелирует с восприятием человеком раздражения дыхательных путей (их ощущаемой потребностью/позывами к кашлю), в то время как активность в островковой доле (при получении узловых входных сигналов) связана близко к фактической величине поставленного стимула независимо от восприятия. Теперь мы опирались на эти опубликованные результаты, используя фМРТ ствола головного мозга с высоким разрешением во время ингаляции АТФ (ожидается, что он активирует только P2X2/3, экспрессирующие узловые афференты дыхательных путей) по сравнению с капсаицином (ожидается, что он активирует как яремные, так и узловые химиочувствительные афференты). Наши результаты поразительны и показывают, что ингаляция АТФ вызывает повышенный уровень сигнала в областях ствола мозга, соответствующих nTS, в то время как ингаляция капсаицина вызывает активацию как в nTS, так и в области дорсального спинального ядра тройничного нерва на латеральных краях ствола мозга. содержит паратригеминальное ядро. Действительно, наши здоровые участники не так сильно кашляли на АТФ, как на капсаицин, что согласуется с исследованиями кашля у животных и людей и относительно слабыми свойствами АТФ вызывать кашель у здоровых людей. Однако восприятие раздражения дыхательных путей было идентичным для стимулов АТФ и капсаицина. Мы считаем, что возникновение кашля в конечном счете будет зависеть от активации нейронной цепи, которая интегрируется в паратригеминальное ядро ​​(т. больные хроническим кашлем.

Описанные выше фМРТ-исследования дают захватывающую возможность впервые оценить, какие первичные афферентные пути дыхательных путей, вероятно, возбуждаются или сенсибилизируются АТФ и, в свою очередь, какие аспекты центральной обработки сенсорной информации дыхательных путей изменяются АТФ. Ранее мы сообщали, что у пациентов с хроническим кашлем функциональные мозговые реакции соответствуют состоянию центральной сенсибилизации, которое очень напоминает центральную сенсибилизацию, сопровождающую хроническую боль.

Мы расширим эти результаты, определив, изменяются ли АТФ-чувствительные пути в стволе и головном мозге у пациентов с хроническим кашлем, и тем самым обеспечим понимание того, влияет ли АТФ на афферентную обработку блуждающего нерва посредством взаимодействия с узловыми и/или яремными нервными путями. .