وقتی غذایی را می‌خوریم که به باکتری‌های مضر آلوده شده است، استفراغ یکی از راه‌های اصلی بدن برای دفع سموم است. پژوهشگران برای بررسی دقیق‌تر، مسیر روده تا مغز موش‌ها را طی فرایند مذکور بررسی کردند.
به‌طرز عجیبی، موش‌ها واقعا استقراغ نمی‌کنند. شاید علت استفراغ نکردن موش‌ها این باشد که در مقایسه با اندازه بدنشان طول مری آن‌ها زیاد است و قدرت عضلانی پایینی دارد. اگرچه، آن‌ها عق می‌زنند که نشانه خوبی برای بررسی سیگنال‌های زیستی پشت صحنه‌ی مسمومیت غذایی است. پنگ کائو، عصب‌شناس مؤسسه ملی علوم زیستی پکن می‌گوید: «مکانیسم عصبی عق زدن شبیه مکانیسم عصبی استفراغ کردن است. در این آزمایش، ما چارچوبی را برای مطالعه عق زدن ناشی از توکسین در موش ایجاد کردیم که به کمک آن می‌توانیم پاسخ‌های دفاعی مغز به سموم را در سطوح مولکولی و سلولی بررسی کنیم.»
به گزارش ساینس‌آلرت، پژوهشگران پس از دادن نمونه‌ای از توکسین باکتریایی انتروتوکسین استافیلوکوکوس (که توسط باکتری استافیلوکوکوس اورئوس تولید می‌شود و همچنین موجب بیماری‌های ناشی از غذا در انسان می‌شود) به موش‌ها، واکنش‌های غیرعادی بازکردن دهان و همچنین انقباض دیافراگم و عضلات شکمی را در حیوانات مورد آزمایش مشاهده کردند (چیزی که در سگ‌ها نیز هنگام استفراغ کردن دیده می‌شود).
پژوهشگران با استفاده از روش نشانه‌گذاری فلورسنت نشان دادند که انتروتوکسین استافیلوکوکوس در روده موجب آزاد شدن ناقل عصبی سروتونین می‌شود. سروتونین موجب آغاز شدن فرایندی شیمیایی می‌شود که پیامی را ازطریق عصب واگ (رابط اصلی بین روده و مغز) به سلول‌های خاصی به نام نورون‌های Tac1+DVC ارسال می‌کند.
وقتی نورون‌های Tac1+DVC توسط پژوهشگران غیرفعال شدند، میزان عق زدن کاهش پیدا کرد. همین امر همچنین زمانی اتفاق افتاد که براثر مصرف دوکسورابیسین (نوعی داروی شیمی‌درمانی رایج) تهوع ایجاد شد. وقتی نورون‌های Tac1+DVC غیرفعال شدند یا تولید سروتونین متوقف شد، موش‌ها در‌مقایسه‌با گروه کنترل کمتر عق می‌زدند. کائو می‌گوید: «با این مطالعه، اکنون بهتر می‌توانیم مکانیسم‌های مولکولی و سلولی تهوع و استفراغ را درک کنیم که به ما در تولید داروهای بهتر کمک خواهد کرد.»
پژوهشگران دریافتند که بافت‌های روده‌ای که از سلول‌های انتروکرومافین تشکیل شده‌اند، مسئول ترشح سروتونین در روده هستند و مطالعات آینده می‌توانند نحوه تعامل توکسین‌ها با این سلول‌ها به ویژه دررابطه با تحریک فرایند استفراغ را بررسی کنند.
یافته‌های حاصل از مطالعه جدید می‌تواند در درک بهتر مسمومیت غذایی و شیمی‌درمانی کمک کند. نتایج نشان می‌دهند که بدن واکنش‌های دفاعی مشابهی دربرابر هر دو تولید می‌کند، اگرچه برای تعیین اینکه نتایج تا چه حد با زیست‌شناسی ما سازگار است، باید مطالعاتی روی انسان انجام شود.
درنهایت، این پژوهش ممکن است به یافتن راه بهتری برای ساخت داروهای ضدتهوع برای افرادی منجر شود که تحت شیمی‌درمانی قرار دارند و به داروها اجازه دهد تا با عوارض جانبی کمتری با سرطان مبارزه کنند. کائو می‌گوید: «علاوه بر میکروب‌های موجود در غذا، انسان با پاتوژن‌های زیادی مواجه می‌شود و بدن ما به مکانیسم‌های مشابهی برای دفع این مواد سمی مجهز شده است. به‌عنوان مثال، سرفه تلاش برای ما برای حذف ویروس‌هایی مانند ویروس کرونا است. این حوزه‌ی پژوهشی جدید و هیجان‌انگیزی دراین‌باره است مغز چگونه حضور پاتوژن‌ها را احساس می‌کند و پاسخ‌هایی برای رهایی از آن‌ها آغاز می‌کند».
این پژوهش در مجله‌ی Cell منتشر شده است.
