Bélérzés: A bélben lévő érzékelő neuronok tájékoztatják a vagus ideg (sárga) és az agyat arról, hogy a gyomrunk és a beleink hogy vannak.
NICOLLE R. FULLER/Science Source
Az emberi bélrendszerben több mint 100 millió idegsejt található – ez gyakorlatilag egy önálló agy. És valóban, a bél tulajdonképpen beszél az agyunkkal, hormonokat bocsát ki a véráramba, amelyek körülbelül 10 perc alatt közlik velünk, hogy mennyire éhesek vagyunk, vagy hogy nem kellett volna megennünk egy egész pizzát. Egy új tanulmány szerint azonban a bél sokkal közvetlenebb kapcsolatot tart fenn az aggyal egy olyan idegi áramkörön keresztül, amely lehetővé teszi, hogy másodpercek alatt jeleket továbbítson. Az eredmények az elhízás, az étkezési zavarok, sőt a depresszió és az autizmus új kezeléséhez vezethetnek – ezek mindegyike összefüggésbe hozható a rosszul működő bélrendszerrel.
A tanulmány “új útvonalakat tár fel, amelyek a bélsejtek segítségével gyorsan kommunikálnak … az agytörzzsel” – mondja Daniel Drucker, a torontói Lunenfeld-Tanenbaum Kutatóintézet (Kanada) klinikus-tudósa, aki a bélrendszeri zavarokat tanulmányozza, és aki nem vett részt a munkában. Bár még sok kérdés marad, mielőtt a klinikai következmények világossá válnak, azt mondja: “Ez egy klassz új darabja a kirakósnak.”
2010-ben Diego Bohórquez, az észak-karolinai Durham-i Duke Egyetem idegkutatója megdöbbentő felfedezést tett, miközben az elektronmikroszkópján keresztül nézelődött. Az enteroendokrin sejtek, amelyek a bélnyálkahártyát szúrják, és olyan hormonokat termelnek, amelyek serkentik az emésztést és elnyomják az éhségérzetet, lábszerű kiemelkedésekkel rendelkeztek, amelyek hasonlítanak a szinapszisokra, amelyekkel az idegsejtek kommunikálnak egymással. Bohórquez tudta, hogy az enteroendokrin sejtek képesek hormonális üzeneteket küldeni a központi idegrendszerbe, de arra is kíváncsi volt, hogy képesek-e elektromos jelek segítségével “beszélgetni” az aggyal, ahogyan azt a neuronok teszik. Ha igen, akkor a jeleket a nervus vaguson keresztül kellene küldeniük, amely a bélből az agytörzsbe vezet.
Ő és kollégái egy fluoreszkáló veszettségvírust fecskendeztek az egerek vastagbelébe, amely az idegsejtek szinapszisain keresztül terjed, és megvárták, hogy az enteroendokrin sejtek és partnereik világítsanak. Ezekről a partnerekről kiderült, hogy vagus neuronok, jelentik a kutatók a Science mai számában.
Petricsészében az enteroendokrin sejtek kinyúltak a vagus neuronokhoz, és szinaptikus kapcsolatokat alakítottak ki egymással. A sejtek még glutamátot, a szaglásban és ízlelésben szerepet játszó neurotranszmittert is kiáramoltattak, amelyet a vagus neuronok 100 milliszekundumon belül – gyorsabban, mint egy szemhunyás – felfogtak.
Ez sokkal gyorsabb, mint ahogy a hormonok a bélből a véráram útján az agyba jutnak, mondja Bohórquez. Szerinte a hormonok lassúsága lehet a felelős számos olyan étvágycsökkentő sikertelenségéért, amely ezeket célozza. A következő lépés annak tanulmányozása, hogy ez a bél-agy jelátvitel fontos információkkal látja-e el az agyat az elfogyasztott ételek tápanyagtartalmáról és kalóriaértékéről.
A szupergyors bél-agy jelátvitelnek van néhány nyilvánvaló előnye, például a toxinok és mérgek felismerése, de más előnyei is lehetnek annak, hogy valós időben érzékeljük a beleink tartalmát – mondja. Bármilyenek is ezek, jó esély van rá, hogy az előnyök ősiek – a bélrendszer érzékelő sejtjei az egyik első többsejtű organizmusra, a Trichoplax adhaerens nevű lapos élőlényre nyúlnak vissza, amely nagyjából 600 millió évvel ezelőtt alakult ki.
Azzal kapcsolatban, hogy a bélrendszer érzékelő sejtjei milyen előnyökkel járnak ma számunkra, további nyomokat tartalmaz egy külön tanulmány, amely a Cell című folyóiratban jelent meg. A kutatók lézerrel stimulálták az egerek bélrendszerét innerváló érzékelő neuronokat, ami jutalmazó érzéseket eredményezett, amelyeket a rágcsálók keményen dolgoztak, hogy megismételhessenek. A lézeres stimuláció a kutatók szerint megnövelte a rágcsálók agyában a dopamin nevű hangulatjavító neurotranszmitter szintjét is.
A két cikk együttesen segít megmagyarázni, hogy a vagus ideg elektromos árammal történő stimulálása miért képes kezelni az emberek súlyos depresszióját, mondja Ivan de Araujo, a New York-i Icahn School of Medicine at Mount Sinai idegkutatója, a Cell tanulmány vezetője. Az eredmények azt is megmagyarázhatják, hogy alapvető szinten miért érezzük jól magunkat az evéstől. “Annak ellenére, hogy ezek az idegsejtek az agyon kívül vannak, tökéletesen megfelelnek a jutalomneuronok definíciójának”, amelyek a motivációt hajtják és növelik az örömöt, mondja.