Struktura, funkcje i zaburzenia jelitowego układu nerwowego



The jelitowy układ nerwowy, bezpośrednio odpowiedzialny za układ trawienny, jest prawdopodobnie najbardziej nieznaną strukturą tych, które tworzą ludzkie ciało. Powodem jest to, że do tej pory jego znaczenie było niedoceniane, będąc mniej istotne niż inne, bardziej uznane za centralny układ nerwowy, układ obwodowy, układ hormonalny lub układ odpornościowy.

Z tego powodu wchodzimy poniżej w głąb tego systemu, aby odkryć jego tajemnicze zakamarki wewnątrz jednego z najważniejszych organów, jelita.

Przewód pokarmowy różni się od wszystkich innych narządów obwodowych tym, że ma rozległy wewnętrzny układ nerwowy, zwany „Jelitowy układ nerwowy„(SNE), który może kontrolować funkcje jelita, nawet niezależnie od Centralny układ nerwowy (SNC).

Ekspert SNE składa się z małych skupisk komórek nerwowych, zwojów jelitowych, połączeń neuronowych między tymi zwojami nerwowymi i włóknami nerwowymi, które dostarczają tkanki efektorowe, w tym mięśnie ściany jelita, wyściółkę nabłonkową, wewnętrzne naczynia krwionośne i komórki endokrynne układu pokarmowego ( Furness, 2012).

Te tysiące małych węzłów znajduje się w ścianach przełyku, żołądka, jelita cienkiego i grubego, trzustki, pęcherzyka żółciowego i dróg żółciowych. Również we włóknach nerwowych, które łączą te zwoje i we włóknach nerwowych, które dostarczają mięśnie ściany jelita, nabłonek błony śluzowej, tętniczek i innych tkanek efektorowych. (Furness, i in., 2012).

Jak widzimy, SNE jest największym i najbardziej złożonym podziałem obwodowych i autonomicznych układów nerwowych (SNP i SNA) u kręgowców. Po mózgu jest to system, który ma największą liczbę neuronów porównywalną do tych występujących w rdzeniu kręgowym, stąd jest znany jako drugi mózg.

SNE zawiera wewnętrzne neurony czuciowe (Afferent pierwotne neurony wewnętrzne, IPAN), interneurony i neurony ruchowe, zarówno pobudzające, jak i hamujące, które unerwiają mięśnie (Furness, 2012).

Ponadto prezentuje również różnorodność neuroprzekaźniki i neuromodulatory podobne do tych występujących w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN) (Romero-Trujillo, 2012).

Na przykład serotonina (5-HT), którą zawierają komórki hormonalne, aktywuje odruchy ruchowe. Nadmierne uwalnianie serotoniny może powodować nudności i wymioty, a antagoniści receptora 5-HT3 działają przeciw nudnościom. Inne neuroprzekaźniki, które pełnią funkcję w tym drugim mózgu, to:

  • Tlenek azotu: ważne dla opróżniania żołądka.
  • Adenozynotrifosforan (ATP): ułatwia działanie katecholamin.
  • Neuropeptyd Y (NYP): ułatwia działanie noradrenaliny.
  • Kwas gamma-aminomasłowy (GABA): ważny inhibitor neuroprzekaźników w ośrodkowym układzie nerwowym.
  • Dopamina: Możliwa mediacja rozszerzenia naczyń nerkowych.
  • Hormon uwalniający gonadotropinę: kotransmiter z acetylocholiną w zwojach współczulnych.
  • Substancja P: interweniuje w odruch wymiotów, wydzielanie śliny lub skurcz mięśni gładkich.

Organizacja jelitowego układu nerwowego 

SNE jest zorganizowany w połączoną sieć neuronów i komórek glejowych, które są zgrupowane w zwojach zlokalizowanych w dwóch głównych splotach: splocie myenteric (lub splocie Auerbacha) i splocie podśluzówkowym (lub splocie Meissnera) (Sasselli, 2012).

  • The splot podśluzówkowy (Meissner), znajduje się między wewnętrzną warstwą okrągłej warstwy mięśniowej i podśluzowej. Jest bardziej rozwinięty w jelicie cienkim i okrężnicy. Jego główną funkcją jest regulacja trawienia i wchłaniania na poziomie błony śluzowej i naczyń krwionośnych (Romero-Trujillo, 2012).
  • The splot mięśniowy (Auerbach), znajduje się między okrągłymi i podłużnymi warstwami mięśni, wzdłuż całego przewodu pokarmowego. Jego główną funkcją jest koordynacja aktywności tych mięśniowych warstw (Romero-Trujillo, 2012).

Rozwój SNE 

SNE pochodzi z komórek grzebienia nerwowego, które kolonizują jelito podczas życia wewnątrzmacicznego. Staje się funkcjonalny w ostatniej trzeciej ciąży u ludzi i rozwija się po urodzeniu.

Te komórki grzebienia nerwowego migrują z obszaru dziobowego do obszaru ogonowego, aby skolonizować kolejno, jelito przednie (przełyk, żołądek, dwunastnicę), jelito grube (jelito cienkie, jelito ślepe, okrężnica wstępująca, wyrostek robaczkowy i segment proksymalny). okrężnicy poprzecznej) i jelita tylnego (część dystalna okrężnicy poprzecznej, esicy, okrężnicy zstępującej i odbytnicy). Proces ten kończy się po siedmiu tygodniach ciąży u ludzi.

Aby wytworzyć dojrzałe i funkcjonalne komórki nerwowe, które pochodzą z grzebienia nerwowego, muszą nie tylko migrować w całym szlaku jelitowym, ale muszą się rozmnażać i różnicować w szeroką gamę wariantów neuronalnych i komórek glejowych, a także osiągnąć przetrwanie i stać się aktywne i funkcjonalne komórki (Romero-Trujillo, 2012).

Funkcje

Komponenty SNE tworzą układ scalony, który kontroluje szereg funkcji, takich jak ruchliwość jelita, wymiana płynów między innymi na powierzchni błony śluzowej, przepływ krwi i wydzielanie hormonów jelitowych..

Chociaż system ten został włączony tak, jak w autonomicznym układzie nerwowym (SNA), wewnętrzne obwody neuronowe OEN są zdolne do generowania aktywności odruchowej skurczu jelit niezależnie od jakiejkolwiek interwencji OUN (Sasselli, 2012).

Według Furnessa i in. (2012), zatem ekspert END ma wiele funkcji wymienionych poniżej:

  • Określ wzorce ruchu przewodu pokarmowego: SNE dominuje w kontroli ruchliwości jelita cienkiego i grubego, z wyjątkiem defekacji, z której OUN kontroluje ośrodki defekacji w rdzeniu kręgowym lumbosacral.

Jednak jelito cienkie jest zależne od SNE do kierowania różnymi wzorami ruchu. Ponadto, ten system zapewnia szybki napęd ortogonalny treści (perystaltyka), ruchy mieszania (segmentacja), powolny napęd ortogonalny i wsteczne (wydalanie szkodliwych substancji przez wymioty). (Furness, 2012)

  • Odpowiada za kontrolę wydzielania kwasu żołądkowego.
  • Odpowiada za regulację krążenia płynu przez nabłonek wyściółki jelita.
  • Kontrola wysiłku poprzez zmianę lokalnego przepływu krwi.
  • Zmodyfikuj użycie składników odżywczych.
  • Współdziała z układem odpornościowym i hormonalnym jelita. Ważny punkt, który się rozwija.
  • Przyczynia się, wraz z komórkami glejowymi, do utrzymania integralności bariery nabłonkowej między światłem jelita a komórkami i tkankami w ścianie jelita (Furness, 2012).

Interakcja jelitowego układu nerwowego (SNE) - centralny układ nerwowy (CNS) - układ odpornościowy (SI) - układ hormonalny (SE)

Chociaż wiadomo, że SNE jest złożonym układem neuronów i wspiera komórki zdolne do generowania informacji, integrowania go i samodzielnego uzyskiwania odpowiedzi, nie jest on izolowany od reszty ciała, ponieważ żaden organ nie jest, ale ma również połączenia z SNC, tworzenie odpowiedzi typu aferentnego i eferentnego oraz wymiana informacji między oboma systemami.

Neurony doprowadzające wysyłają do CNS informacje o trzech typach: zawartość chemiczna światła, stan mechaniczny ściany jelita (napięcie lub rozluźnienie) oraz stan, w którym znajdują się tkanki (zapalenie, ph, zimno, ciepło) (Romero. trujillo, 2012).

Przewód pokarmowy komunikuje się zatem z CNS dwoma drogami:

  • Przez Neurony Afferenta które przekazują informacje o stanie przewodu pokarmowego do OUN. Niektóre z tych informacji docierają do świadomości i dzięki tej komunikacji dostrzegamy liczne doznania, w tym ból i dyskomfort w jelitach lub świadome uczucie głodu i sytości.

Jednak inne sygnały aferentne, takie jak ładowanie składników odżywczych w jelicie cienkim lub kwasowości żołądka, zwykle nie docierają do świadomości.

  • Z kolei CNS dostarcza sygnałów do kontroli jelita, które w większości przypadków są przesyłane za pośrednictwem SNE za pośrednictwem komunikacja eferentna z OUN do układu pokarmowego.

Na przykład wzrok i zapach żywności powodują reakcje przygotowawcze w przewodzie pokarmowym, w tym ślinienie się i wydzielanie kwasu żołądkowego. Na drugim końcu jelita sygnały z jelita grubego i odbytnicy są przekazywane do ośrodków wypróżniania w rdzeniu kręgowym, z których zaprogramowany zestaw sygnałów jest transportowany do jelita grubego, odbytnicy i zwieracza odbytu w celu spowodowania defekacji..

Ale SNE nie tylko współdziała z OUN, ale także współdziała z układem odpornościowym (SI), tak że SI wpływa na motorykę przewodu pokarmowego.

Komunikacja między oboma systemami moduluje liczne funkcje jelitowe: ruchliwość, transport jonów i przepuszczalność śluzówki.

Ta zależność pomiędzy SNE a SI jest fascynująca, ponieważ wiadomo ostatnio, że pewne czynniki powodują zmianę błony śluzowej jelit, co z kolei prowadzi do odpowiedzi immunologicznych, które prowadzą do przewlekłego zapalenia.

Ponadto w jelicie nie ma nic mniej niż 70-80% układu odpornościowego, więc nie jest zaskakujące, że ten związek między tymi dwoma systemami. Oczywiste jest, że to, co wpływa na jedną, wpłynie na drugą i odwrotnie.

Rolą układu odpornościowego jest rozpoznawanie obcych substancji i potencjalnie szkodliwych organizmów, aby ograniczyć ich dostęp do ściany jelita, tak aby SNE w pewnych warunkach mógł działać jako przedłużenie układu odpornościowego.

Jak wykonujesz tę funkcję?

Na przykład neurony jelitowe biorą udział w szeregu reakcji obronnych. Te reakcje obronne obejmują biegunkę w celu rozcieńczenia i wyeliminowania toksyn, przesadną aktywność napędową okrężnicy, która występuje, gdy w jelicie występują patogeny, i wymioty.

Może to mieć istotne implikacje w badaniu patologii, w które zaangażowany jest zarówno jelitowy układ nerwowy, jak i układ odpornościowy, jak również w zaburzeniach, takich jak choroba Crohna i wrzodziejące zapalenie jelita grubego..

Wreszcie, w przewodzie pokarmowym znajduje się również rozległy system sygnalizacji endokrynologicznej, a wiele funkcji przewodu pokarmowego podlega podwójnej kontroli neuronalnej i hormonalnej.

Powiązane zaburzenia

Według Furnessa i in. (2012), istnieje kilka zaburzeń związanych z dysfunkcją SNE i które są klasyfikowane w neuropatiach jelitowych, które z kolei mogą być kilku typów:

  • Neuropatie wrodzone lub rozwojowe: Choroba Hirschsprunga (aganglioza jelita grubego), przerostowe zwężenie odźwiernika, wielorakie nowotwory endokrynologiczne, jelitowa dysplazja neuronalna, choroby mitochondrialne, które wpływają na neurony jelitowe itp..
  • Sporadyczne i nabyte neuropatie: Choroba Chagasa, neurogenne formy pseudo-niedrożności jelit, zaparcia w powolnym tranzycie, przewlekłe zaparcia, w tym zaparcia starzenia, biegunka wywołana patogenami, zespół jelita drażliwego, autoimmunologiczne zapalenie nerwów jelitowych, zespół paraneoplastyczny, zapalenie jelit o nieznanej etiologii itp..
  • Wtórne neuropatie lub związane z innymi chorobami: gastropareza cukrzycowa i inne zaburzenia ruchliwości związanej z cukrzycą, neuropatia jelitowa choroby Parkinsona, neuropatia jelitowa choroby prionowej, neuropatie jelitowe związane z upośledzeniem umysłowym lub inne zaburzenia ośrodkowego układu nerwowego, jelitowa neuropatia niedokrwienna, taka jak zapalenie jelita grubego niedokrwienny itp.
  • Jatrogenne lub neuropatie wywołane przez leki: zaburzenia inicjowane przez leki przeciwnowotworowe, uszkodzenie reperfuzyjne związane z przeszczepem jelit, zaparcia wywołane opioidami (zwykle spowodowane, gdy opiaty są stosowane w leczeniu przewlekłego bólu).

Ciekawostki

Czy wiesz, że ibuprofen może zmienić rozwój tego systemu?

Jedno badanie pokazuje dane, które budzą obawy, że ibuprofen może zwiększać ryzyko choroby Hirschsprunga (brak jelitowego układu nerwowego) u niektórych genetycznie podatnych dzieci.

Ponadto wiadomo, że ibuprofen zwiększa stężenie lipolisacharydów (LPS) we krwi, co jest oznaką wzrostu liczby bakterii Gram-ujemnych (wiele z nich patogennych dla ludzi), spowodowanych zwiększoną przepuszczalnością jelit, co prowadzi do odpowiedzi odporność i zapalenie (badanie).

Czy wiesz, że oddelegowany ekspert krajowy jest odpowiedzialny za te motyle w żołądku, które odczuwasz przed różnymi sytuacjami, takimi jak zakochanie?

Ta komunikacja, o której mówiliśmy wcześniej między oddelegowanym ekspertem krajowym a mózgiem, umożliwia „odczuwanie go za pomocą brzucha”, dlatego gdy jesteśmy nerwowi, jednym z najbardziej irytujących objawów, które mogą się pojawić, są problemy żołądkowe, a nawet biegunka.

Z tego powodu wykreślono niektóre problemy jelitowe, takie jak funkcjonalny i „psychologiczny” zespół jelita drażliwego, chociaż jest to błąd, ponieważ, jak widzieliśmy w całym artykule, ta komunikacja między OEN i OUN jest bardzo złożona i dwukierunkowy.

Służyło to przyznaniu mu zasłużonej nazwy „drugi mózg„, Prymitywny mózg, w którym emocje są na skórze lub w żołądku, w tym przypadku.

Referencje

  1. Furness, J. B. (2012). Jelitowy układ nerwowy i neurogastroenterologia. Natura Gastroenterologia i hepatologia, 9, 286-294. doi: 10.1038 / nrgastro.2012.32
  2. Sasselli, V., Pachinis, V. & Burns, A. J. (2012). Jelitowy układ nerwowy. Developmental Biology, 366, 64-73. doi: 10.1016 / j.ydbio.2012.01.012.
  3. Romero-Trujillo, J. O., Frank-Marquez, N. i in. (2012). Jelitowy układ nerwowy i motoryka przewodu pokarmowego. Acta pediátrica de México, 33(4), 207-2014.
  4. Furness, J. B. (2007). Jelitowy układ nerwowy. Scholarpedia, 2(10), 4064. doi: 10.4249 / scholarpedia.4064.
  5. Nieman, D.C., Henson, D.A., Dumke, C.L., Oley, K. i in. (2006). Stosowanie ibuprofenu, endotoksemia, zapalenie i cytokiny osocza podczas zawodów ultramaratonowych. Brain, Behaviour and Immunity, 20(6), 578-584. doi: 10.1016 / j.bbi.2006.02.001.
  6. Schill, E.M., Lake, J.L., Tusheva, O.A., Nagy, N. i in. (2015). Ibuprofen spowalnia migrację i hamuje kolonizację jelit przez prekursory jelitowego układu nerwowego u danio pręgowanego, piskląt i myszy. Developmental Biology, 409(2), 473-488. doi: 10.1016 / j.ydbio.2015.09.023.