Der Niesreflex ist ein Fremdreflex des Menschen, der durch mechanische oder chemische Reizung der Nasenschleimhaut ausgelöst werden kann. Er zählt zu den Schutzreflexen und dient der Reinigung der oberen Atemwege, während der Hustenreflex die unteren Atemwege reinigt. Niesen ist aber auch ein wichtiger Atemwegsreflex, der oft auch mit allergischer Rhinitis und viralen Atemwegsinfektionen einhergeht, dennoch ist sein neuronaler Schaltkreis jedoch noch weitgehend unbekannt. Der Niesreflex ist insofern für die Gesundheit bedeutsam, als er schädliche Umweltreizstoffe und Krankheitserreger aus den Atemwegen entfernt, wobei ein einziger Nieser bis zu vierzigtausend virushaltige Tröpfchen erzeugen kann, die danach einen Radius von sieben bis acht Metern erreichen und bis zu zehn Minuten in der Luft schweben. Im Gegensatz dazu erzeugt ein Husten nur ungefähr dreitausend Tröpfchen, also genauso viel, wie wenn man fünf Minuten lang spricht. Dadurch ist Niesen einer der wichtigsten Wege, auf dem sich Krankheitserreger ausbreiten können.
Sowohl im Katzen- als auch im menschlichen Hirnstamm wurde eine niesauslösende Region entdeckt, die anatomisch der zentralen Empfängerzone der nasalen sensorischen Neuronen entspricht. Li et al. (2021) haben nun an Mäusen untersucht, was das Niesen auslöst und wie sich dieser Reflex womöglich unterbinden lässt. Dazu setzte man die Mäuse winzigen in der Luft verteilten Tröpfchen aus, die entweder den allergievermittelnden Botenstoff Histamin enthielten oder Capsaicin, eine scharfe Verbindung aus Chilischoten, wobei beides bei den Mäusen einen Niesreiz auslöste, wie er auch bei Menschen auftritt. Dabei entdeckte man, dass der Neurotransmitter Neuromedin B essentiell für die Signalisierung des Niesens ist, denn eine Ablation von dafür sensitiven postsynaptischen Neuronen in der niesauslösenden Region oder ein Mangel an entsprechenden Rezeptoren führte zur Reduktion bzw. Aufhebung des Niesreflexes. Das bedeutet, dass ein Mangel an diesem Botenstoff dazu führt, dass die Tiere in Reaktion auf Capsaicin und Histamin deutlich weniger niesten, während bei einer direkten Aussetzung der entsprechenden Nervenzellen in ihrem Gehirn das Niesen gefördert wurde. Bemerkenswert war allerdings, dass sich kein Zielneuron in einer der bekannten Regionen des Hirnstamms befand, die mit der Atmung verbunden sind, d. h., man kann also die Nies-Neuronen dazu anleiten, dass sie das Niesen unterdrücken, ohne dabei aber das Atmen zu beeinflussen.
Siehe dazu auch photischer Niesreflex.
Schwämme, die zu den ältesten mehrzelligen Organismen der Erde gehören, spielen eine Schlüsselrolle im Nährstoffkreislauf vieler aquatischer Ökosysteme, wobei sie Strategien anwenden müssen, um ein Verstopfen ihres internen Filtersystems durch feste Abfälle zu verhindern. Es wird allgemein angenommen, dass Schwämme feste Abfälle mit dem ausfließenden Wasser durch bestimmte Ausflussöffnungen (Oscula) entfernen. Kornder et al. (2022) konnten jüngst aber mittels Zeitraffer-Videoaufnahmen und Analysen von Schwammabfällen zeigen, dass der karibischen Röhrenschwamm Aplysina archeri einen völlig anderen Mechanismus der Partikelentfernung entwickelt hat. Dieser Schwamm bewegt den Schleim, der die Partikel auffängt, aktiv gegen die Richtung seiner internen Wasserströmung und stößt ihn durch periodische Oberflächenkontraktionen aus seinen Meerwassereinlassporen in das umgebende Wasser aus. Das Überraschende ist dabei, dass das Ausstoßen nicht über die Ausströmöffnungen des Schwammes stattfindet, sondern über die Einströmöffnung entgegen der eigentlichen Flussrichtung des Wassers, wobei die etwa dreißigminütige Kontraktion den finalen Punkt eines mehrstündigen Zyklus darstellt. Visuell sieht es also so aus, als ob der Schwamm kontinuierlich in Schleim eingebettete Partikel ausniest, um diese Abfälle loszuwerden. Vermutlich ist also die Entfernung von Abfällen aus den Inhalationsporen des Schwamms durch Niesen ein gemeinsames Merkmal von Schwämmen, sodass Niesen vielleicht einen der ältesten Mechanismen darstellt, mit dem sich Lebewesen von Fremdstoffen befreien.
Literatur
Kornder, Niklas A., Esser, Yuki, Stoupin, Daniel, Leys, Sally P., Mueller, Benjamin, Vermeij, Mark J.A., Huisman, Jef & de Goeij, Jasper M. (2022). Sponges sneeze mucus to shed particulate waste from their seawater inlet pores. Current Biology, doi: 10.1016/j.cub.2022.07.017.
Li, Fengxian, Jiang, Haowu, Shen, Xiaolei, Yang, Weishan, Guo, Changxiong, Wang, Zhiyao, Xiao, Maolei, Cui, Lian, Luo, Wenqin, Kim, Brian S., Chen, Zhoufeng, Huang, Andrew J.W. & Liu, Qin (2021). Sneezing reflex is mediated by a peptidergic pathway from nose to brainstem. Cell, doi:10.1016/j.cell.2021.05.017.