Kada jedemo hranu koja je kontaminirana potencijalno štetnim bakterijama, povraćanje je ključni način kojim tijelo izbacuje toksine. Da bi bolje sagledao izbacivanje neželjenih materija, tim istraživača je pratio sličan proces kod miševa, od njihovog crijevnog sistema do mozga, prenosi RTS.

Miševi zapravo ne povraćaju na isti način kao ljudi, možda zato što je u poređenju sa veličinom njihovog tijela, njihov jednjak predugačak, a snaga mišića preslaba. Međutim, izbacuju neadekvatnu hranu na poseban način, što je dovoljno dobar znak za ispitivanje bioloških signala koji stoje iza trovanja hranom.

- Njihov mehanizam povraćanja je sličan našem, kaže neurobiolog Peng Cao sa Nacionalnog instituta za biološke nauke u Pekingu.

Dodao je: "U ovom eksperimentu, uspješno smo napravili paradigmu za proučavanje povraćanja izazvanog toksinom kod miševa, pomoću koje možemo da sagledmo odbrambene odgovore mozga na otrove i bakterije na molekularnom i ćelijskom nivou".

Nakon što su miševima dali uzorak bakterijskog toksina stafilokoknog enterotoksina - koji proizvodi staphilococcus aureus, i koji takođe dovodi do bolesti koje se prenose hranom kod ljudi - istraživači su primijetili neobično široko otvaranje usta kod životinja, kao i kontrakcije dijafragme i trbušnih mišića (nešto što vidimo i kod pasa kada povraćaju).

Kroz proces fluorescentnog obilježavanja, pokazalo se da toksin u crijevima aktivira oslobađanje neurotransmitera serotonina. Ovaj serotonin zatim pokreće hemijski proces koji šalje poruku duž vagusnih nerava - glavnih konektora između crijeva i mozga - specifičnim ćelijama poznatim kao "Tac1+DVC" neuroni u moždanom stablu.

Kada su istraživači vještački deaktivirali te neurone, povraćanje se smanjilo. Isto se desilo sa mučninom izazvanom doksorubicinom, uobičajenim lijekom za hemoterapiju.

Kada su neuroni isključeni ili proizvodnja serotonina zaustavljena, miševi su povraćali mnogo manje u poređenju sa kontrolnom grupom.

- Sa ovom studijom sada možemo bolje razumjeti molekularne i ćelijske mehanizme mučnine i povraćanja, što će nam pomoći da razvijemo bolje ljekove, kaže Cao.

Tkiva crijeva sastavljena od takozvanih enterohromafinskih ćelija odgovorna su za oslobađanje serotonina u crijevima, otkrili su istraživači, a buduće studije bi mogle da pogledaju kako toksini stupaju u interakciju sa tim ćelijama, posebno da bi pokrenuli proces povraćanja.

Detaljni rezultat studije može nas potencijalno naučiti više o trovanju hranom i hemoterapiji. Rezultati sugerišu da tijelo proizvodi slične odbrambene odgovore i na jedno i na drugo, iako bi bile potrebne dalje studije na ljudima da bi se utvrdila relevantnost rezultata za ljudsku populaciju.

Na kraju, istraživanje bi moglo dovesti do boljih ljekova protiv mučnine za ljude koji su podvrgnuti hemoterapiji, omogućavajući prepisanim ljekovima da se bore protiv raka sa manje neprijatnih nuspojava.

- Pored klica koje se prenose hranom, ljudi se susrijeću sa puno patogena, a naše tijelo je opremljeno sličnim mehanizmima za izbacivanje ovih toksičnih supstanci, kaže Cao.

Kako dodaju: "Na primjer, kašalj je pokušaj našeg tijela da ukloni koronavirus. Ovo je novo i uzbudljivo polje istraživanja o tome kako mozak osjeća postojanje patogena i pokreće odgovore da ih se riješi".

Istraživanje je objavljeno u časopisu Cell.