Кишечник людини вистелений понад 100 мільйонами нервових клітин і взаємодіє з мозком, виділяючи в кров гормони, які повідомляють нам приблизно через 10 хвилин, наскільки він голодний або що ми не повинні з’їсти цілу піцу.
Але нове дослідження виявляє, що кишечник має набагато більш прямий зв’язок з мозку через нервовий ланцюг, який дозволяє йому передавати сигнали за лічені секунди. Отримані результати можуть призвести до нових методів лікування ожиріння, розладів харчування та навіть депресії та аутизму, що пов’язано з дисфункцією кишечника.
Блукаючий нерв
Дослідження виявляє "новий набір шляхів, які використовують кишкові клітини для швидкого зв’язку зі стовбуром мозку", говорить Даніель Друкер, клінічний вчений, який вивчає захворювання кишечника в Науково-дослідному інституті Луненфельда-Таненбаума в Торонто, Канада.
У 2010 році невролог Дієго Бооркес з Університету Дьюка в Даремі зробив дивовижне відкриття, дивлячись на свій електронний мікроскоп. Ентероендокринні клітини, що виробляють гормони, що стимулюють травлення і пригнічують голод, мали випинання, що нагадують синаптичні нейрони, що використовуються для спілкування один з одним.
Бооркес знав, що ентероендокринні клітини можуть надсилати гормональні повідомлення до центральної нервової системи, але він також запитував, чи можуть вони "розмовляти" з мозком за допомогою електричних сигналів, як це роблять нейрони. Якщо так, їм доведеться надсилати сигнали через блукаючий нерв, який проходить від кишечника до стовбура мозку.
Він та його колеги ін'єктували вірус сказу, який передається через нейронні синапси, в кишечник мишей і чекали, поки загоряться ентероендокринні клітини та їх партнери. Як показали дослідники в журналі Science, цими партнерами були блукаючі нейрони.
Швидше, ніж блимає
У чашці Петрі ентероендокринні клітини досягали блукаючих нейронів і утворювали синаптичні зв’язки між собою. Клітини навіть виділяють глутамат, нейромедіатор, який бере участь у запаху і смаку, який нейрони блукаючого нерва набувають за 100 мілісекунд - швидше, ніж моргання.
"Це набагато швидше, ніж гормони можуть переходити з кишечника до мозку через кров. Наступним кроком є вивчення, чи забезпечує ця сигналізація мозку важливу інформацію про поживні речовини та калорійність продуктів, які ми їмо", - говорить Богоркес.
Існує кілька очевидних переваг надшвидкої передачі сигналів з кишечника та мозку, таких як виявлення токсинів та токсинів, але можуть бути й інші переваги в режимі реального часу, які можуть сприймати вміст нашого кишечника.
Подальші докази того, як корисні наші кишкові сенсорні клітини сьогодні, є в окремому дослідженні, опублікованому в Cell. Дослідники використовували лазери для стимуляції сенсорних нейронів, які проникають в кишечник мишей, що призводить до відчуття. Лазерна стимуляція також збільшила рівень дофаміну, стимулюючого настрій нейромедіатора в мозку гризунів.
Короткий зміст цих двох статей допомагає пояснити, чому стимуляція струмом блукаючого нерва може вилікувати важку депресію у людини, каже Іван де Араухо, невролог з медичної школи Ікана в Нью-Йорку, який керував дослідженням.