Científicos de la Universidad de California-San Francisco (UCSF) identificaron las células del sistema respiratorio que identifican cuando un agente extraño, como el agua, llega a los pulmones. Esto abrirá nuevas vías para la prevención de afecciones como la neumonía o la tos crónica.
Los investigadores describen cómo las células neuroendocrinas laríngeas y traqueales pueden detectar agua o ácido en las vías respiratorias superiores y transmitir la información al cerebro.
Estas células neuroendocrinas se encuentran en todo el sistema respiratorio y digestivo. Poseen una doble función: producir y liberar hormonas, como las células endocrinas, y enviar y recibir mensajes eléctricos, como las neuronas.
Sistema de alerta
Cuando una persona ingiere agua y esa agua baja por la vía equivocada llegando a los pulmones, la reacción instintiva de una persona es toser de forma incontrolada. Esto se debe a que las vías respiratorias superiores perciben el agua y envían rápidamente una señal al cerebro.
El mismo reflejo de la tos se produce en las personas con reflujo estomacal ácido, cuando este sube a la garganta.
El hallazgo de las células
Los investigadores desarrollaron métodos para aislar las diminutas células neuroendocrinas de los pulmones, la laringe y la tráquea superior e inferior y caracterizar los detalles moleculares de los distintos grupos celulares.
Estudiaron qué genes están activos en cada célula y qué estímulos provocan la liberación de señales químicas. A diferencia de las células neuroendocrinas de los pulmones que si avisan de la presencia de agua o ácido, las de la tráquea y la laringe no responden a los cambios de presión.
En tejidos aislados de ratones demostraron que las células neuroendocrinas podían transmitir estos mensajes directamente a las neuronas sensoriales que conducen al cerebro. Vieron también que la activación de las células neuroendocrinas en ratones vivos les hacía tragar y toser, reflejos para proteger sus pulmones.
En cambio, cuando los ratones carecían por completo de células neuroendocrinas, no reaccionaban al agua en las vías respiratorias.
Cómo protege el cuerpo
«Queríamos conocer los detalles de la función de estas células. Nadie había podido demostrar antes que estas células hablan con las neuronas sensoriales», señala David Julius, catedrático en la UCSF y Premio Nobel de Medicina 2021.
Los autores creen que el hallazgo podría contribuir a entender mejor cómo disminuyen estos reflejos de la tos con el envejecimiento o la enfermedad. Y a desarrollar tratamientos para prevenir la neumonía o tratar ciertos tipos de tos crónica.
«Este estudio nos da una gran comprensión no solo de cómo nuestras células protegen las vías respiratorias. También cómo los órganos internos pueden actuar como guardianes del mundo exterior», apunta Julius.
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