Starnuti e colpi di tosse possono essere molto fastidiosi, soprattutto nei momenti meno opportuni, come quando si parla a una conferenza o si è immersi nella solennità di un rito funebre. Eppure questi riflessi ci fanno un favore, perché ci permettono di espellere irritanti, allergeni e patogeni dalle vie respiratorie e hanno quindi una funzione di difesa.
Ma come fa il cervello a decidere quando far starnutire la persona oppure tossire? Sono due riflessi intercambiabili? Assolutamente no: un recente studio ha rivelato che anche se la funzione è molto simile, i due riflessi sono controllati da vie sensoriali diverse. Lo studio, pubblicato su Cell da Haowu Jiang, Huan Cui e colleghi, ha cercato di comprendere le differenze tra le vie sensoriali che mediano starnuti e tosse. Gli autori hanno scoperto che lo starnuto è regolato dai neuroni MrgprC11: quando qualcosa irrita il naso, le terminazioni nervose all’interno della cavità nasale raccolgono l'informazione e inviano segnali al cervello per far scattare il riflesso dello starnuto. La tosse, invece, è causata dai neuroni che esprimono la somatostatina (SST), che rispondono a stimoli chimici che inducono la tosse, come bradichinina e ammoniaca, e lo stimolo parte dalla trachea (quindi non dal naso). Questi neuroni SST sono presenti anche nelle vie respiratorie superiori, quelle dello starnuto per intenderci, ma nel secondo caso non vengono coinvolti: è la conferma che esistono vie sensoriali completamente separate per i due riflessi della tosse e dello starnuto.
Per determinare il ruolo delle diverse popolazioni neuronali, i ricercatori hanno utilizzato una serie di tecniche avanzate, tra cui alcune linee transgeniche di topi in cui specifiche popolazioni di neuroni potevano essere attivate o disattivate a comando. In questo modo hanno scoperto che quando bloccavano i recettori MrgprC11 i topi smettevano di starnutire, anche quando erano esposti ad allergeni o sostanze irritanti, come la capsaicina (un componente piccante del peperoncino) e l'istamina, che inducono starnuti e sensazioni di bruciore o prurito nel naso, ma potevano comunque tossire, mentre quando venivano bloccati i neuroni della SST, i topi non tossivano più.
Quando invece i neuroni della SST venivano attivati, utilizzando agonisti del recettore 5HT1F e dell'IL-31, i topi cominciavano a tossire, il che indica che questi neuroni sono fondamentali per attivare il riflesso per la tosse. I ricercatori hanno mappato i percorsi neurali che trasportano i segnali di starnuto e tosse dal naso e dalle vie aeree inferiori al cervello, rivelando che questi percorsi seguono vie divergenti a livello centrale. Per farlo, hanno utilizzato tecniche di tracciamento retrogrado: in pratica, viene iniettata una sostanza in una zona come la mucosa nasale o la trachea, e viene poi trasportata lungo i neuroni fino al corpo cellulare. Questo permette ai ricercatori di capire quali neuroni sono collegati a specifiche regioni e di mappare il loro percorso.
Ma nella pratica questa scoperta a che cosa può servire? Capire come il cervello decide se tossire o starnutire può avere implicazioni importanti nella vita di tutti i giorni: i modelli utilizzati erano infatti in grado di replicare i riflessi osservati negli esseri umani, rendendo i risultati particolarmente rilevanti per le loro potenziali applicazioni cliniche. Identificando percorsi neuronali distinti per starnuti e tosse, i ricercatori hanno aperto la strada a trattamenti mirati che potrebbero migliorare la qualità della vita di milioni di persone affette da malattie respiratorie e allergiche. Questo approccio mirato potrà ridurre gli effetti collaterali indesiderati e offrire una maggiore efficacia nel trattamento dei sintomi cronici, come la tosse persistente o gli starnuti associati alle allergie.
Ci sono farmaci, come gli antistaminici e i corticosteroidi, che vengono spesso utilizzati per gestire entrambi i sintomi, ma questi trattamenti hanno effetti collaterali indesiderati, tra cui secchezza delle mucose, immunosoppressione e forte stanchezza. Con la scoperta di vie neuronali specifiche diventa possibile sviluppare terapie mirate che colpiscono solo i neuroni coinvolti in uno dei due riflessi. Per esempio, un farmaco che blocca selettivamente i neuroni MrgprC11 potrebbe alleviare gli starnuti senza interferire con la tosse, che rimane un meccanismo di difesa importante per la pulizia delle vie aeree inferiori. Allo stesso modo, un trattamento che colpisce i neuroni SST potrebbe essere utile per gestire la tosse cronica, particolarmente problematica in condizioni come la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) e il long covid, in cui la tosse diventa debilitante al punto da provocare svenimenti. Le terapie mirate potrebbero offrire un modo per ridurre questi sintomi senza gli effetti collaterali associati ai trattamenti farmacologici più generalizzati, migliorando nettamente la qualità di vita dei pazienti.
