재채기를 할 때 뇌에서 일어나는 일
- 건강의학 / 문광주 기자 / 2021-06-18 15:03:34
3'10" 읽기
* 한 번의 재채기는 반경 7~8미터에 도달, 최대 10분 동안 공중에 머무르고 물방울 4만 개 생성
* 기침은 약 3000개의 물방울을 생성, 이는 5분 동안 이야기하는 것과 같다.
* 메신저 물질 뉴로메딘 B(neuromedin B), 재채기 반사작용 담당
* 병적 재채기 치료하려면 재채기 유발하는 신호 경로 이해해 이를 차단하는 것이 중요
코의 따끔거림으로 시작해 때로는 폭발적으로 배출된다.
재채기할 때 우리는 자극제와 병원균으로 가득 찬 수천 개의 작은 물방울을 주위로 던진다. 이에 대한 유발 요인은 특히 이런 방식으로 쉽게 퍼지는 코로나바이러스 SARS-CoV-2를 포함해 알레르기, 박테리아 및 바이러스일 수 있다. 과학자들은 20여 년 전에 뇌간에서 재채기를 유발하는 영역을 확인했지만 재채기 반사가 세포 및 분자 수준에서 어떻게 작용하는지 알려진 바가 거의 없다.
모델로서의 마우스
세인트루이스에 있는 워싱턴 대학의 펭시안 리(Fengxian Li)가 이끄는 팀은 이제 쥐를 사용하여 재채기를 유발하는 원인과 반사를 예방할 수 있는 방법을 조사했다.
Li의 동료 긴 류(Qin Liu)는 "우리가 재채기를 만드는 이유, 특히 알레르겐과 바이러스에 대한 반응으로 뉴런이 어떻게 행동하는지 더 잘 이해한다면 재채기를 통해 감염성 호흡기 질환의 확산을 늦추는 치료법을 개발할 수 있을 것"이라고 말했다.
재채기의 신경 기반을 연구하기 위해 연구진은 먼저 마우스 모델을 개발했다.
이를 위해 그들은 알레르기를 촉진하는 메신저 물질 히스타민이나 고추로 만든 뜨거운 화합물 캡사이신이 포함된 작은 물방울을 공기 중에 뿌리고 쥐를 노출 시켰다. 이 두 가지 모두 인간에서 발생하는 것처럼 마우스에서 재채기 자극을 유발했다.
재채기 메신저 식별
Li와 그녀의 동료들은 캡사이신과 히스타민에 반응하는 것으로 알려진 쥐의 신경 세포를 조사하고 이 신경 세포가 방출하는 메신저 물질을 추적했다. 확인된 분자 중 실제로 재채기 반사를 담당하는 분자를 테스트하기 위해 분자를 차례로 억제하고 마우스가 계속 재채기를 할 수 있는지 테스트했다.
흥미롭게도, 뉴로메딘 B 메신저 물질의 결핍은 쥐에게서 캡사이신과 히스타민에 반응해 재채기가 현저히 줄였다. 재채기 반사를 매개하는 것은 분명히 이 분자다.
연구자들이 뉴로메딘 B의 수용체를 끄면 재채기는 없었다. 반대로, 연구자들이 뇌의 해당 신경 세포를 Neuromedin B에 직접 노출 시켰을 때 쥐는 더 많은 재채기를 해야 했다.
재채기 치료?
분석 결과 :
"흥미롭게도 재채기 반사를 유발하는 뉴런 중 호흡과 관련된 알려진 뇌간 영역 중 하나에 위치하지 않았다"고 Liu는 말했다. 이것은 재채기 뉴런이 호흡에 영향을 주지 않고 재채기를 억제하는 것을 목표로 하는 치료의 유망한 표적이 되게 한다.
기본적으로 재채기 반사는 호흡기에서 유해한 환경 자극 물질과 병원균을 제거하기 때문에 건강에 유용하다. 그러나 질병과 관련해 성가신 일이 될 수 있다.
“한 번의 재채기는 반경 7~8미터에 도달하고 최대 10분 동안 공중에 머무르는 바이러스가 포함된 물방울 4만 개를 생성할 수 있다. 대조적으로 기침은 약 3000개의 물방울을 생성하는데, 이는 5분 동안 이야기하는 것과 거의 같다.”것은 재채기를 SARS-CoV-2를 포함해 병원균이 퍼지는 가장 중요한 방법 중 하나다.
"미래의 바이러스 발생을 예방하고 알레르겐으로 인한 병적 재채기를 치료하려면 재채기를 유발하는 신호 경로를 이해하여 이를 차단하는 것이 중요하다"고 Li와 그녀의 동료는 말했다.
“우리는 재채기 반사를 매개하는 뉴런과 이러한 뉴런을 활성화시키는 메신저 물질을 확인했다. 이것들은 향후 병적 재채기 치료의 시작점이 될 수 있다.”
(Cell, 2021; doi : 10.1016 / j.cell.2021.05.017)
출처 : Washington University School of Medicine
* 한 번의 재채기는 반경 7~8미터에 도달, 최대 10분 동안 공중에 머무르고 물방울 4만 개 생성
* 기침은 약 3000개의 물방울을 생성, 이는 5분 동안 이야기하는 것과 같다.
* 메신저 물질 뉴로메딘 B(neuromedin B), 재채기 반사작용 담당
* 병적 재채기 치료하려면 재채기 유발하는 신호 경로 이해해 이를 차단하는 것이 중요
재채기를 하는 이유
재채기 반사를 매개하는 뇌 메신저 물질을 설명하기 위해 쥐를 사용했다.
애--취!
연구자들은 재채기를 할 때 뇌에서 일어나는 일을 밝혀냈다.
뉴로메딘 B라는 전령 물질이 재채기 반사를 담당한다. 연구자들이 쥐의 전령 물질이나 그 수용체를 억제하면 동물은 재채기를 훨씬 덜하게 된다. 이 발견은 알레르기 증상에 대한 치료법을 개발하고 재채기를 할 때 퍼지는 전염병의 확산을 제한하는 데 도움이 될 수 있다.
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| ▲ 재채기는 비자발적 반사이다. 정확히 어떻게 촉발될까? |
코의 따끔거림으로 시작해 때로는 폭발적으로 배출된다.
재채기할 때 우리는 자극제와 병원균으로 가득 찬 수천 개의 작은 물방울을 주위로 던진다. 이에 대한 유발 요인은 특히 이런 방식으로 쉽게 퍼지는 코로나바이러스 SARS-CoV-2를 포함해 알레르기, 박테리아 및 바이러스일 수 있다. 과학자들은 20여 년 전에 뇌간에서 재채기를 유발하는 영역을 확인했지만 재채기 반사가 세포 및 분자 수준에서 어떻게 작용하는지 알려진 바가 거의 없다.
모델로서의 마우스
세인트루이스에 있는 워싱턴 대학의 펭시안 리(Fengxian Li)가 이끄는 팀은 이제 쥐를 사용하여 재채기를 유발하는 원인과 반사를 예방할 수 있는 방법을 조사했다.
Li의 동료 긴 류(Qin Liu)는 "우리가 재채기를 만드는 이유, 특히 알레르겐과 바이러스에 대한 반응으로 뉴런이 어떻게 행동하는지 더 잘 이해한다면 재채기를 통해 감염성 호흡기 질환의 확산을 늦추는 치료법을 개발할 수 있을 것"이라고 말했다.
재채기의 신경 기반을 연구하기 위해 연구진은 먼저 마우스 모델을 개발했다.
이를 위해 그들은 알레르기를 촉진하는 메신저 물질 히스타민이나 고추로 만든 뜨거운 화합물 캡사이신이 포함된 작은 물방울을 공기 중에 뿌리고 쥐를 노출 시켰다. 이 두 가지 모두 인간에서 발생하는 것처럼 마우스에서 재채기 자극을 유발했다.
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| ▲ 실험 개요도 (출처: 관련논문 Sneezing reflex is mediated by a peptidergic pathway from nose to brainstem) |
재채기 메신저 식별
Li와 그녀의 동료들은 캡사이신과 히스타민에 반응하는 것으로 알려진 쥐의 신경 세포를 조사하고 이 신경 세포가 방출하는 메신저 물질을 추적했다. 확인된 분자 중 실제로 재채기 반사를 담당하는 분자를 테스트하기 위해 분자를 차례로 억제하고 마우스가 계속 재채기를 할 수 있는지 테스트했다.
흥미롭게도, 뉴로메딘 B 메신저 물질의 결핍은 쥐에게서 캡사이신과 히스타민에 반응해 재채기가 현저히 줄였다. 재채기 반사를 매개하는 것은 분명히 이 분자다.
연구자들이 뉴로메딘 B의 수용체를 끄면 재채기는 없었다. 반대로, 연구자들이 뇌의 해당 신경 세포를 Neuromedin B에 직접 노출 시켰을 때 쥐는 더 많은 재채기를 해야 했다.
재채기 치료?
분석 결과 :
"흥미롭게도 재채기 반사를 유발하는 뉴런 중 호흡과 관련된 알려진 뇌간 영역 중 하나에 위치하지 않았다"고 Liu는 말했다. 이것은 재채기 뉴런이 호흡에 영향을 주지 않고 재채기를 억제하는 것을 목표로 하는 치료의 유망한 표적이 되게 한다.
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| ▲ 재채기 반사를 유발하는 뉴런 중 호흡과 관련된 알려진 뇌간 영역 중 하나에 위치하지 않았다. |
기본적으로 재채기 반사는 호흡기에서 유해한 환경 자극 물질과 병원균을 제거하기 때문에 건강에 유용하다. 그러나 질병과 관련해 성가신 일이 될 수 있다.
“한 번의 재채기는 반경 7~8미터에 도달하고 최대 10분 동안 공중에 머무르는 바이러스가 포함된 물방울 4만 개를 생성할 수 있다. 대조적으로 기침은 약 3000개의 물방울을 생성하는데, 이는 5분 동안 이야기하는 것과 거의 같다.”것은 재채기를 SARS-CoV-2를 포함해 병원균이 퍼지는 가장 중요한 방법 중 하나다.
"미래의 바이러스 발생을 예방하고 알레르겐으로 인한 병적 재채기를 치료하려면 재채기를 유발하는 신호 경로를 이해하여 이를 차단하는 것이 중요하다"고 Li와 그녀의 동료는 말했다.
“우리는 재채기 반사를 매개하는 뉴런과 이러한 뉴런을 활성화시키는 메신저 물질을 확인했다. 이것들은 향후 병적 재채기 치료의 시작점이 될 수 있다.”
(Cell, 2021; doi : 10.1016 / j.cell.2021.05.017)
출처 : Washington University School of Medicine
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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