Intestinul uman este căptușit cu peste 100 de milioane de celule nervoase și comunică cu creierul, eliberând hormoni în sânge care ne spun în aproximativ 10 minute cât de foame este sau că nu ar trebui să mâncăm o pizza întreagă.
Dar un nou studiu relevă faptul că intestinul are o legătură mult mai directă cu creierul printr-un circuit nervos care îi permite să transmită semnale în câteva secunde. Constatările ar putea duce la noi tratamente pentru obezitate, tulburări de alimentație și chiar depresie și autism, toate acestea fiind asociate cu disfuncții intestinale.
Nervul vag
Studiul relevă „un nou set de căi care utilizează celulele intestinale pentru a comunica rapid cu trunchiul cerebral”, spune Daniel Drucker, un om de știință clinic care studiază boala intestinului la Institutul de cercetare Lunenfeld-Tanenbaum din Toronto, Canada.
În 2010, neurologul Diego Bohórquez de la Universitatea Duke din Durham a făcut o descoperire surprinzătoare în timp ce se uita la microscopul său electronic. Celulele enteroendocrine care produc hormoni care stimulează digestia și suprimă foamea au avut proeminențe care seamănă cu neuronii sinaptici folosiți pentru a comunica între ei.
Bohórquez știa că celulele enteroendocrine pot trimite mesaje hormonale către sistemul nervos central, dar a întrebat, de asemenea, dacă pot „vorbi” creierului cu semnale electrice, așa cum fac neuronii. Dacă da, ar trebui să trimită semnale prin nervul vag, care trece de la intestin la trunchiul cerebral.
El și colegii săi au injectat virusul rabiei, care se transmite prin sinapse neuronale, în intestinul șoarecilor și a așteptat să se aprindă celulele enteroendocrine și partenerii lor. Acești parteneri s-au dovedit a fi neuroni vagali, potrivit cercetătorilor din revista Science.
Mai repede decât o clipire
Într-o cutie Petri, celulele enteroendocrine au ajuns la neuronii vagali și au format conexiuni sinaptice între ele. Celulele au emis chiar glutamat, un neurotransmițător implicat în miros și gust, pe care neuronii vagali le-au dobândit în 100 de milisecunde - mai repede decât clipirea.
"Acest lucru este mult mai rapid decât hormonii pot trece de la intestin la creier prin fluxul sanguin. Următorul pas este de a examina dacă această semnalizare oferă creierului informații importante despre nutrienții și valoarea calorică a alimentelor pe care le consumăm", spune Bohórquez.
Există mai multe beneficii evidente pentru semnalizarea rapidă a intestinului și creierului, cum ar fi detectarea toxinelor și a toxinelor, dar pot exista și alte beneficii în timp real care pot percepe conținutul intestinelor noastre.
Alte dovezi ale beneficiului celulelor noastre senzoriale intestinale astăzi se află într-un studiu separat publicat în Cell. Cercetătorii au folosit lasere pentru a stimula neuronii senzoriali care pătrund în intestin la șoareci, ducând la senzație. Stimularea cu laser a crescut, de asemenea, nivelurile de dopamină, un neurotransmițător care stimulează starea de spirit în creierele rozătoarelor.
Un rezumat al acestor două articole ajută la explicarea de ce stimularea șocului electric al nervului vag poate vindeca depresia severă la oameni, spune Ivan de Araujo, neurolog la Icahn Medical School din New York care a condus studiul.