Sensazione intestinale: Neuroni sensoriali all’interno dell’intestino informano il nervo vago (giallo) e il cervello su come stanno facendo il nostro stomaco e l’intestino.
NICOLLE R. FULLER/Science Source
L’intestino umano è rivestito da più di 100 milioni di cellule nervose – è praticamente un cervello a sé. E infatti, l’intestino parla effettivamente con il cervello, rilasciando ormoni nel flusso sanguigno che, nel corso di circa 10 minuti, ci dicono quanto è affamato, o che non avremmo dovuto mangiare un’intera pizza. Ma un nuovo studio rivela l’intestino ha una connessione molto più diretta con il cervello attraverso un circuito neurale che permette di trasmettere segnali in pochi secondi. I risultati potrebbero portare a nuovi trattamenti per l’obesità, disturbi alimentari e anche la depressione e l’autismo, che sono stati collegati a un cattivo funzionamento dell’intestino.
Lo studio rivela “una nuova serie di percorsi che utilizzano le cellule intestinali per comunicare rapidamente con … il tronco cerebrale,” dice Daniel Drucker, un clinico-scienziato che studia i disturbi intestinali presso il Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute di Toronto, Canada, che non era coinvolto nel lavoro. Anche se molte domande rimangono prima che le implicazioni cliniche diventano chiare, dice, “Questo è un nuovo pezzo fresco del puzzle.”
Nel 2010, il neuroscienziato Diego Bohórquez della Duke University di Durham, North Carolina, ha fatto una scoperta sorprendente guardando attraverso il suo microscopio elettronico. Le cellule enteroendocrine, che costellano il rivestimento dell’intestino e producono ormoni che stimolano la digestione e sopprimono la fame, avevano sporgenze simili a piedi che ricordano le sinapsi che i neuroni usano per comunicare tra loro. Bohórquez sapeva che le cellule enteroendocrine potevano inviare messaggi ormonali al sistema nervoso centrale, ma si chiedeva anche se potevano “parlare” al cervello usando segnali elettrici, come fanno i neuroni. Se è così, avrebbero dovuto inviare i segnali attraverso il nervo vago, che viaggia dall’intestino al tronco cerebrale.
Ha iniettato un virus della rabbia fluorescente, che viene trasmesso attraverso le sinapsi neuronali, nel colon dei topi e ha aspettato che le cellule enteroendocrine e i loro partner si illuminassero. Quei partner si sono rivelati essere ai neuroni vagali, i ricercatori riferiscono oggi in Science.
In una capsula di Petri, le cellule enteroendocrine hanno raggiunto i neuroni vagali e formato connessioni sinaptiche tra loro. Le cellule hanno anche emesso glutammato, un neurotrasmettitore coinvolto nell’odore e nel gusto, che i neuroni vagali hanno raccolto in 100 millisecondi, più velocemente di un battito di ciglia.
Questo è molto più veloce che gli ormoni possono viaggiare dall’intestino al cervello attraverso il flusso sanguigno, dice Bohórquez. La lentezza degli ormoni può essere responsabile dei fallimenti di molti soppressori dell’appetito che li prendono di mira, dice. Il prossimo passo è quello di studiare se questa segnalazione gut-cervello fornisce il cervello con informazioni importanti circa i nutrienti e il valore calorico del cibo che mangiamo, dice.
Ci sono alcuni vantaggi evidenti per superfast gut-cervello segnalazione, come il rilevamento di tossine e veleno, ma ci possono essere altri vantaggi a sentire il contenuto del nostro intestino in tempo reale, dice. Qualunque cosa siano, c’è una buona probabilità che i benefici siano antichi – le cellule sensoriali intestinali risalgono a uno dei primi organismi multicellulari, una creatura piatta chiamata Trichoplax adhaerens, che è sorta circa 600 milioni di anni fa.
Altri indizi su come le cellule sensoriali intestinali ci beneficiano oggi si trovano in uno studio separato, pubblicato oggi in Cell. I ricercatori hanno usato il laser per stimolare i neuroni sensoriali che innervano l’intestino nei topi, che hanno prodotto sensazioni gratificanti che i roditori hanno lavorato duramente per ripetere. La stimolazione laser ha anche aumentato i livelli di un neurotrasmettitore di umore chiamato dopamina nel cervello dei roditori, i ricercatori hanno trovato.
Combinati, i due documenti aiutano a spiegare perché stimolare il nervo vago con corrente elettrica può trattare la depressione grave nelle persone, dice Ivan de Araujo, un neuroscienziato presso la Icahn School of Medicine al Mount Sinai di New York City, che ha condotto lo studio Cell. I risultati possono anche spiegare perché, a livello di base, mangiare ci fa sentire bene. “Anche se questi neuroni sono fuori dal cervello, si adattano perfettamente alla definizione di neuroni di ricompensa” che guidano la motivazione e aumentano il piacere, dice.