Podría tener implicancias terapéuticas diversas | 21 SEP 18

Nueva conexión nerviosa intestino / cerebro

El intestino tiene una conexión mucho más directa con el cerebro a través de un circuito neuronal que le permite transmitir señales en pocos segundos.
Autor/a: Benjamin U. Hoffman, Ellen A. Lumpkin Fuente: Science 21 Sep 2018: Vol. 361, Issue 6408, pp. 1203-1204 DOI: 10.1126/science.aau9973  A gut feeling
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El intestino humano está lleno de más de 100 millones de células nerviosas; es prácticamente un cerebro en sí mismo. Y, de hecho, el intestino habla con el cerebro, liberando hormonas en el torrente sanguíneo que, en el transcurso de unos 10 minutos, nos dicen lo hambriento que está, o que no deberíamos haber comido una pizza entera.

Pero un nuevo estudio revela que el intestino tiene una conexión mucho más directa con el cerebro a través de un circuito neuronal que le permite transmitir señales en pocos segundos. Los hallazgos podrían conducir a nuevos tratamientos para la obesidad, los trastornos alimentarios e incluso la depresión y el autismo, todos los cuales se han relacionado con un mal funcionamiento del intestino.

El estudio revela "un nuevo conjunto de vías que utilizan las células intestinales para comunicarse rápidamente con ... el tronco encefálico", dice Daniel Drucker, un científico clínico que estudia los trastornos intestinales en el Instituto de Investigación Lunenfeld-Tanenbaum en Toronto, Canadá, que no fue involucrado con el trabajo. Aunque quedan muchas preguntas antes de que las implicaciones clínicas se aclaren, dice: "Esta es una nueva pieza genial del rompecabezas".

"... los resultados contradicen un dogma de hace décadas que afirmaba que las células enteroendocrinas señalizan exclusivamente a través de las hormonas".

En 2010, el neurocientífico Diego Bohórquez de la Universidad de Duke en Durham, Carolina del Norte, realizó un descubrimiento sorprendente mientras miraba a través de su microscopio electrónico. Las células enteroendócrinas, que revisten el revestimiento del intestino y producen hormonas que estimulan la digestión y suprimen el hambre, tienen protuberancias parecidas a los pies que se asemejan a las sinapsis que utilizan las neuronas para comunicarse entre sí.

El fin de un dogma: Kaelberer et al. cuestionae este punto de vista demostrando que las células enteroendócrinas intestinales excitan localmente los nervios sensoriales mediante la liberación del neurotransmisor glutamato. Un estudio reciente de células enterocromafines, un subconjunto de células enteroendocrinas, también encontró que las señales intestinales se transmiten a las sinapsis epiteliales-neuronales a través de la liberación del neurotransmisor serotonina. En conjunto, estos hallazgos anulan un dogma de hace décadas que las células enteroendócrinas señalan exclusivamente a través de las hormonas

Bohórquez sabía que las células enteroendócrinas podrían enviar mensajes hormonales al sistema nervioso central, pero también se preguntaba si podrían "hablar" al cerebro usando señales eléctricas, como lo hacen las neuronas. Si es así, tendrían que enviar las señales a través del nervio vago, que viaja desde el intestino hasta el tronco encefálico.

Él y sus colegas inyectaron un virus fluorescente de la rabia, que se transmite a través de las sinapsis neuronales, en el colon de ratones y esperaron a que las células enteroendocrinas y sus parejas se iluminaran. Esos socios resultaron ser neuronas vagales, informan hoy los investigadores en Science.

En una placa de Petri, las células enteroendocrinas se extendieron a las neuronas vagales y formaron conexiones sinápticas entre sí. Las células incluso expulsaron glutamato, un neurotransmisor involucrado en el olfato y el gusto, que las neuronas vagales recuperaron en 100 milisegundos, más rápido que un parpadeo.

Eso es mucho más rápido de lo que las hormonas pueden viajar desde el intestino hasta el cerebro a través del torrente sanguíneo, dice Bohórquez. La lentitud de las hormonas puede ser responsable de las fallas de muchos supresores del apetito que las atacan, dice. El siguiente paso es estudiar si esta señalización del cerebro y el intestino proporciona al cerebro información importante sobre los nutrientes y el valor calórico de los alimentos que comemos, dice.

Las células enteroendócrinas son células quimiosensoriales que activan las neuronas sensoriales vagales mediante la liberación de glutamato (ver la figura). Kaelberer et al. apoyan la hipótesis de que la transmisión sináptica confiere información espacial y temporal precisa sobre los contenidos del intestino. Tal retroalimentación sensorial podría permitir el control neural de procesos rápidos que modulan la fisiología intestinal, como la contracción muscular, mientras que los neuropéptidos como CCK son responsables de los resultados conductuales de larga duración de la estimulación intestinal, como la saciedad.
 

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