Jelitowy układ nerwowy: struktura, funkcje i zaburzenia

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 rozpoznawane jako centralny układ nerwowy, układ obwodowy, układ hormonalny lub układ odpornościowy.

Dlatego wkraczamy w głębiny 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 „ jelitowym układem nerwowym ” (SNE), który może kontrolować funkcje jelita, nawet niezależnie od ośrodkowego układu nerwowego (CNS).

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, które występują w rdzeniu kręgowym, stąd jest znany jako drugi mózg .

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

Ponadto przedstawia również szereg neuroprzekaźników i neuromodulatorów podobnych 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 : ważny dla opróżniania żołądka.
• Adenozynotrifosforan (ATP) : ułatwia działanie katecholamin.
• Neuropeptyd Y (NYP) : ułatwia działanie noradrenaliny.
• Kwas gamma-aminomasłowy (GABA) : ważny hamujący neuroprzekaźnik w ośrodkowym układzie nerwowym.
• Dopamina : możliwe pośrednictwo w rozszerzeniu naczyń nerkowych.
• Hormon uwalniający gonadotropinę : kotransmiter z acetylocholiną w zwojach współczulnych.
• Substancja P : wpływa na odruch wymiotny, wydzielanie śliny lub skurcz mięśnia gładkiego.

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).

• Splot podśluzówkowy (Meissner) znajduje się pomiędzy wewnętrzną warstwą okrągłej warstwy mięśniowej a podśluzową. 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).
• Splot mięśniowy (Auerbach) znajduje się między kolistymi 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 dziobu 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 (dystalna część 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 przez całą drogę jelit, 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 czynności odruchowej skurczu jelit niezależnie od jakiejkolwiek interwencji SNC (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 wypróżniania w rdzeniu kręgowym lumbosacral

Jednak jelito cienkie jest zależne od SNE do kierowania różnymi wzorami ruchu. Ponadto system ten wykonuje między innymi 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.

• Sprawuje kontrolę 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 komórek pomocniczych zdolnych do generowania informacji, integrowania go i samodzielnego generowania 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 żołądkowo-jelitowy komunikuje się zatem z CNS dwoma drogami:

• Poprzez neurony aferentne, 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 osiągają świadomości.

• Z kolei ośrodkowy układ nerwowy dostarcza sygnałów do kontroli jelita, które w większości przypadków są retransmitowane przez SNE poprzez komunikację eferentną z OUN do układu żołądkowo-jelitowego.

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 okrężnicy i odbytnicy są przekazywane do ośrodków wypróżniania w rdzeniu kręgowym, z których zaprogramowany zestaw sygnałów jest transportowany do jelita grubego, odbytnicy i zwieracza odbytu, aby spowodować defekację.,

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 błony śluzowej.

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

Co więcej, w jelicie nie ma 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 jelitach 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 jest pod podwójną kontrolą neuronalną i hormonalną.

Powiązane zaburzenia

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

• Wrodzone lub rozwojowe neuropatie: choroba Hirschsprunga (aganglioza jelita grubego), przerostowe zwężenie odźwiernika, wielokrotna nowotwór wewnątrzwydzielniczy, dysplazja neuronalna jelit, 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 motoryki związane z cukrzycą, neuropatia jelitowa choroby Parkinsona, neuropatia jelitowa choroby prionowej, neuropatie jelitowe związane z upośledzeniem umysłowym lub inne zaburzenia układu nerwowego centralna, jelitowa neuropatia niedokrwienna, taka jak niedokrwienne zapalenie jelita grubego itp.
• Neuropatie wywołane jatrogenami lub lekami: zaburzenia zapoczątkowane przez leki przeciwnowotworowe, uszkodzenie reperfuzyjne związane z przeszczepem jelit, zaparcia wywołane opioidami (zwykle spowodowane opioidami stosowanymi w leczeniu przewlekłego bólu).

Ciekawostki

Czy wiesz, że ibuprofen może zmienić rozwój tego systemu?

Jedno z badań 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 (wielu z nich patogennych dla ludzi), spowodowanych zwiększoną przepuszczalnością jelit, co prowadzi do odpowiedzi immunitety i zapalenie (badanie).

Czy wiesz, że SNE jest odpowiedzialny za te motyle w żołądku, które czujesz w różnych sytuacjach, takich jak zakochanie?

Ta komunikacja, o której mówiliśmy wcześniej między oddelegowanym ekspertem krajowym a mózgiem, oznacza, że ​​możemy „poczuć to z brzuchem”. Więc kiedy 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 a OUN jest bardzo złożona i dwukierunkowy

Służyło to nadaniu mu zasłużonej nazwy „ drugiego mózgu ”, prymitywnego mózgu, w którym w tym przypadku emocje znajdują się na powierzchni skóry lub na brzuchu.