Mahantunne: Suoliston sisällä olevat aistineuronit ilmoittavat vagushermolle (keltainen) ja aivoille, miten vatsamme ja suolistomme voivat.
NICOLLE R. FULLER/Science Source
Ihmisen suolistoa reunustaa yli 100 miljoonaa hermosolua – se on käytännössä aivot itsessään. Ja todellakin, suolisto itse asiassa puhuu aivojen kanssa ja vapauttaa verenkiertoon hormoneja, jotka noin 10 minuutin aikana kertovat meille, kuinka nälkäinen se on tai että meidän ei olisi pitänyt syödä koko pizzaa. Uusi tutkimus kuitenkin paljastaa, että suolistolla on paljon suorempi yhteys aivoihin hermopiirin kautta, jonka avulla se voi välittää signaaleja vain muutamassa sekunnissa. Löydökset voivat johtaa uusiin hoitomuotoihin liikalihavuuteen, syömishäiriöihin ja jopa masennukseen ja autismiin – jotka kaikki on yhdistetty suoliston toimintahäiriöihin.
Tutkimus paljastaa ”uusia reittejä, jotka käyttävät suoliston soluja nopeaan viestintään … aivorungon kanssa”, sanoo Daniel Drucker, suolistohäiriöitä Torontossa, Kanadassa sijaitsevassa Lunenfeld-Tanenbaum-tutkimusinstituutissa tutkiva kliinikko-tutkija, joka ei ollut osallisena työssä. Vaikka monet kysymykset ovat vielä avoinna, ennen kuin kliiniset vaikutukset selviävät, hän sanoo: ”Tämä on hieno uusi palapelin pala.”
Vuonna 2010 neurotieteilijä Diego Bohórquez Duken yliopistosta Durhamissa Pohjois-Carolinassa teki hätkähdyttävän löydön katsoessaan elektronimikroskoopin läpi. Enteroendokriinisillä soluilla, jotka nastoittavat suoliston limakalvoa ja tuottavat hormoneja, jotka kiihdyttävät ruoansulatusta ja tukahduttavat nälkää, oli jalan kaltaisia ulokkeita, jotka muistuttivat synapseja, joita neuronit käyttävät kommunikoidakseen keskenään. Bohórquez tiesi, että enteroendokriiniset solut voivat lähettää hormonaalisia viestejä keskushermostoon, mutta hän pohti myös, voivatko ne ”keskustella” aivojen kanssa sähköisten signaalien avulla, kuten neuronit tekevät. Jos näin olisi, niiden olisi lähetettävä signaalit vagushermon kautta, joka kulkee suolistosta aivorunkoon.
Hän ja kollegansa ruiskuttivat hiirten paksusuoleen fluoresoivaa raivotautivirusta, joka välittyy hermosolujen synapsien kautta, ja odottivat, että enteroendokriiniset solut ja niiden kumppanit syttyvät. Nämä kumppanit osoittautuivat vagusneuroneiksi, tutkijat raportoivat tänään Science-lehdessä.
Petrimaljassa enteroendokriiniset solut kurottautuivat vagusneuroneihin ja muodostivat synaptisia yhteyksiä toisiinsa. Solut jopa pursuivat glutamaattia, haju- ja makuaistiin liittyvää välittäjäainetta, jonka vagushermosolut havaitsivat 100 millisekunnissa – nopeammin kuin silmänräpäyksessä.
Se on paljon nopeampaa kuin hormonit voivat siirtyä suolistosta aivoihin verenkierron kautta, Bohórquez sanoo. Hormonien hitaus saattaa olla syynä monien niihin kohdistuvien ruokahalua hillitsevien lääkkeiden epäonnistumiseen, hän sanoo. Seuraavaksi on tutkittava, antaako tämä suolisto-aivo-viestintä aivoille tärkeää tietoa syömämme ruoan ravintoaineista ja kaloriarvosta, hän sanoo.
Supernopealla suolisto-aivo-viestinnällä on joitakin ilmeisiä etuja, kuten myrkkyjen ja myrkkyjen havaitseminen, mutta suolistomme sisällön reaaliaikaisesta aistimisesta voi olla muitakin etuja, hän sanoo. Olivatpa ne mitä tahansa, on hyvin mahdollista, että hyödyt ovat ikivanhoja – suoliston aistinsolut ovat peräisin yhdestä ensimmäisestä monisoluisesta organismista, litteästä eläimestä nimeltä Trichoplax adhaerens, joka syntyi noin 600 miljoonaa vuotta sitten.
Ylimääräisiä johtolankoja siitä, miten suoliston aistinsolut hyödyttävät meitä nykyään, löytyy erillisestä tutkimuksesta, joka julkaistiin tänään Cell-lehdessä. Tutkijat käyttivät lasereita stimuloidakseen hiirten suolistoa hermottavia aistineuroneja, mikä tuotti palkitsevia tuntemuksia, joita jyrsijät työskentelivät kovasti toistaakseen. Tutkijat havaitsivat, että laserstimulaatio lisäsi myös mielialaa kohottavan dopamiini-nimisen välittäjäaineen määrää jyrsijöiden aivoissa.
Yhdistettynä nämä kaksi artikkelia auttavat selittämään, miksi vagushermon stimuloiminen sähkövirralla voi hoitaa vakavaa masennusta ihmisillä, sanoo Cell-tutkimusta johtanut Ivan de Araujo, New Yorkissa sijaitsevan Mount Sinain lääketieteen Icahn School of Medicinessä työskentelevä neurotieteilijä. Tulokset saattavat myös selittää, miksi syöminen saa meidät perustasolla voimaan hyvin. ”Vaikka nämä neuronit ovat aivojen ulkopuolella, ne sopivat täydellisesti palkintoneuronien määritelmään”, jotka ohjaavat motivaatiota ja lisäävät mielihyvää, hän sanoo.