Czucie jelitowe: Neurony czuciowe wewnątrz jelit informują nerw błędny (żółty) i mózg o tym, co robią nasze żołądki i jelita.
NICOLLE R. FULLER/Science Source
Ludzkie jelita są wyłożone ponad 100 milionami komórek nerwowych – to praktycznie mózg sam w sobie. I rzeczywiście, jelita faktycznie rozmawiają z mózgiem, uwalniając do krwiobiegu hormony, które w ciągu około 10 minut informują nas o tym, jak bardzo jesteśmy głodni lub że nie powinniśmy byli zjeść całej pizzy. Ale nowe badania ujawniają, że jelito ma znacznie bardziej bezpośrednie połączenie z mózgiem poprzez obwód neuronalny, który pozwala mu przekazywać sygnały w ciągu zaledwie kilku sekund. Ustalenia mogą prowadzić do nowych metod leczenia otyłości, zaburzeń odżywiania, a nawet depresji i autyzmu, z których wszystkie zostały powiązane z nieprawidłowym funkcjonowaniem jelit.
Badanie ujawnia „nowy zestaw ścieżek, które wykorzystują komórki jelitowe do szybkiego komunikowania się z … pień mózgu”, mówi Daniel Drucker, lekarz-naukowiec, który bada zaburzenia jelitowe w Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute w Toronto, Kanada, który nie był zaangażowany w pracę. Chociaż wiele pytań pozostaje zanim kliniczne implikacje staną się jasne, on mówi, „To jest fajny nowy element układanki.”
W 2010 roku, neurobiolog Diego Bohórquez z Duke University w Durham, Karolina Północna, dokonał zaskakującego odkrycia, patrząc przez jego mikroskopu elektronowego. Komórki enteroendokrynne, które wyściełają jelita i produkują hormony, które pobudzają trawienie i tłumią głód, miały podobne do stóp wypukłości, które przypominały synapsy, jakich neurony używają do komunikowania się ze sobą. Bohórquez wiedział, że komórki enteroendokrynne mogą wysyłać wiadomości hormonalne do centralnego układu nerwowego, ale zastanawiał się również, czy mogą one „rozmawiać” z mózgiem za pomocą sygnałów elektrycznych, w sposób, w jaki robią to neurony. Jeśli tak, musieliby wysłać sygnały przez nerw błędny, który podróżuje z jelit do pnia mózgu.
On i koledzy wstrzyknął fluorescencyjny wirus wścieklizny, który jest przenoszony przez synapsy neuronów, do okrężnicy myszy i czekał na komórki enteroendokrynne i ich partnerów do światła się. Ci partnerzy okazali się być do neuronów błędnych, naukowcy raport dziś w Science.
W szalce Petriego, komórki enteroendokrynne osiągnął do neuronów błędnych i tworzyły połączenia synaptyczne ze sobą. Komórki nawet tryskał glutaminian, neuroprzekaźnik zaangażowany w zapach i smak, który neurony błędne odebrał w ciągu 100 milisekund – szybciej niż eyeblink.
To jest znacznie szybciej niż hormony mogą podróżować z jelit do mózgu przez krwiobieg, Bohórquez mówi. Hormony „ospałość może być odpowiedzialny za niepowodzenia wielu leków hamujących apetyt, że cel ich, mówi. Następnym krokiem jest zbadanie, czy to jelita-mózg sygnalizacji zapewnia mózg z ważnych informacji na temat składników odżywczych i wartości kalorycznej żywności jemy, mówi.
Istnieją pewne oczywiste zalety superszybkie jelita-mózg sygnalizacji, takich jak wykrywanie toksyn i trucizny, ale nie może być inne atuty do wyczuwania zawartości naszych wnętrzności w czasie rzeczywistym, mówi. Cokolwiek to jest, istnieje duża szansa, że korzyści są starożytne-jelitowe komórki sensoryczne pochodzą z jednego z pierwszych organizmów wielokomórkowych, płaskiego stworzenia zwanego Trichoplax adhaerens, które powstało około 600 milionów lat temu.
Dodatkowe wskazówki na temat tego, jak jelitowe komórki sensoryczne przynoszą nam korzyści dziś leżą w oddzielnym badaniu, opublikowanym dziś w Cell. Naukowcy użyli laserów do stymulacji neuronów czuciowych, które unerwiają jelita u myszy, co dało satysfakcjonujące wrażenia, nad których powtórzeniem gryzonie ciężko pracowały. Stymulacja laserowa zwiększyła również poziom neuroprzekaźnika poprawiającego nastrój o nazwie dopamina w mózgach gryzoni, badacze znaleźli.
Połączone, dwa papiery pomagają wyjaśnić, dlaczego stymulacja nerwu błędnego prądem elektrycznym może leczyć ciężką depresję u ludzi, mówi Ivan de Araujo, neurobiolog w Icahn School of Medicine w Mount Sinai w Nowym Jorku, który prowadził badanie Cell. Wyniki mogą również wyjaśnić, dlaczego, na podstawowym poziomie, jedzenie sprawia, że czujemy się dobrze. „Nawet jeśli te neurony są na zewnątrz mózgu, doskonale pasują do definicji neuronów nagrody”, które napędzają motywację i zwiększyć przyjemność, mówi.
.