Человеческий кишечник напрямую связан с мозгом с помощью обнаруженной цепи нейронов, - пишет sciencemag.org со ссылкой на Cell.
Человеческий кишечник покрыт более чем 100 миллионами нервных клеток – то есть это практически мозг сам по себе. И действительно, кишечник «общается» с мозгом, высвобождая в кровоток гормоны, которые в течение приблизительно 10 минут могут рассказать, насколько организм голоден, или сообщить, что не стоило съедать целую пиццу.
Новое исследование показывает, что кишечник имеет еще более прямую связь с мозгом через нейронную цепь, которая позволяет передавать сигналы за считанные секунды. Выводы могут привести к новым методам лечения ожирения, расстройств пищевого поведения и даже депрессии и аутизма - все это связано с неисправностью кишечника.
В исследовании раскрывается «новый набор путей, которые используют клетки кишечника, чтобы быстро общаться с мозгом», - говорит Дэниел Друкер, врач, изучающий расстройства кишечника в исследовательском институте Луненфельд-Таненбаум в Торонто (Канада), который не участвовал в работе. Хотя все еще остается много вопросов, Друкер заявил, что «это превосходный новый кусочек головоломки».
В 2010 году нейробиолог Диего Бохоркес из Университета Дьюка в Дареме (Северная Каролина) сделал потрясающее открытие, используя свой электронный микроскоп. Он заметил, что энтероэндокринные клетки, которые выстилают поверхность кишечника и вырабатывают гормоны, стимулирующие пищеварение и подавляющие голод, имели «ножки», напоминающие синапсы, используемые нейронами для общения друг с другом. Бохоркес знал, что энтероэндокринные клетки могут с помощью гормонов посылать сообщения в центральную нервную систему, но он задался вопросом, могут ли они «разговаривать» с мозгом с помощью электрических сигналов, как это делают нейроны. Если это возможно, то, вероятно, кишечник посылает сигналы через блуждающий нерв, который соединяет кишечник со стволом мозга.
Он и его коллеги вводили флуоресцентный вирус бешенства, который передается через нейронные синапсы, в толстую кишку мышей и ждали, что энтероэндокринные клетки и их партнеры высветятся. Эти партнеры оказались вагальными нейронами.
В чашке Петри энтероэндокринные клетки образовывали синаптические связи с вагальными нейронами. Клетки выделяли глутамат - нейротрансмиттер, передающий информацию о запахе и вкусе. Вагальные нейроны принимали глутамат в течение 100 миллисекунд - быстрее, чем происходит моргание.
Бохоркес говорит, что это намного быстрее, чем перемещение гормонов из кишечника в мозг через кровоток. А именно медлительность гормонов может быть причиной неудач многих ингибиторов аппетита. Следующий шаг - выяснить, обеспечивает ли эта сигнальная система кишечник-мозг передачу информации о питательных веществах и калорийности пищи, которую мы едим.
Есть некоторые очевидные преимущества сверхбыстрой передачи сигналов из кишечника в мозг - такие как обнаружение токсинов и ядов. Однако могут быть и другие преимущества, связанные с определением содержимого нашего кишечника в реальном времени.
Ученые полагают, что эти чувствительные клети кишечника были у одного из первых многоклеточных организмов - плоского существа под названием Trichoplax adhaerens, которое появилось примерно 600 миллионов лет назад.
Эти клетки продолжают и сегодня приносить нам пользу. Исследователи использовали лазеры для стимуляции сенсорных нейронов, иннервирующих кишечник у мышей. Ученые выяснили, что лазерная стимуляция повысила гормон дофамин, отвечающий за удовольствие и хорошее настроение, в мозгу грызунов.
Таким образом, исследователи пришли к выводу, что стимуляция
блуждающего нерва электрическим током может лечить тяжелую
депрессию у людей. Кроме того, результаты исследования объясняют,
почему на базовом уровне еда заставляет нас чувствовать себя
хорошо. Иван де Араухо, невролог из Медицинской школы Икана на
горе Синай в Нью-Йорке и соавтор исследования, заявил: «Несмотря
на то, что эти нейроны находятся вне мозга, они прекрасно
соответствуют определению нейронов вознаграждения», которые
управляют мотивацией и повышают удовольствие.
[Фото: sciencemag.org, snatchnews.com]
