Sistema nervoso enterico: struttura, funzioni e disturbi

Il sistema nervoso enterico, direttamente responsabile del sistema digestivo, è forse la struttura più sconosciuta di quelli che costituiscono il corpo umano. La ragione è che fino ad ora la sua importanza è stata sottostimata, essendo meno rilevante di altri più riconosciuti come il sistema nervoso centrale, il sistema periferico, il sistema endocrino o il sistema immunitario.

Ecco perché entriamo nelle profondità di questo sistema, per scoprire i suoi misteriosi recessi all'interno di uno degli organi più importanti, l'intestino.

Il tratto gastrointestinale differisce da tutti gli altri organi periferici in quanto ha un esteso sistema nervoso intrinseco, chiamato " Sistema nervoso enterico " (SNE) che può controllare le funzioni dell'intestino, anche indipendentemente dal sistema nervoso centrale (SNC).

L'SNE è composto da piccoli gruppi di cellule nervose, gangli enterici, connessioni neuronali tra questi gangli e fibre nervose che forniscono tessuti effettrici, tra cui il muscolo della parete intestinale, il rivestimento epiteliale, i vasi sanguigni intrinsechi e le cellule endocrine gastroenteropancreatiche ( Furness, 2012).

Queste migliaia di piccoli nodi si trovano all'interno delle pareti dell'esofago, dello stomaco, dell'intestino tenue e crasso, del pancreas, della cistifellea e dei dotti biliari. Anche nelle fibre nervose che collegano questi gangli e nelle fibre nervose che forniscono il muscolo della parete intestinale, l'epitelio della mucosa, delle arteriole e di altri tessuti effettrici. (Furness, et al., 2012).

Come si vede, l'END è la divisione più ampia e complessa del sistema nervoso periferico e autonomo (SNP e SNA) nei vertebrati. Dopo il cervello, è il sistema che ha il maggior numero di neuroni paragonabile a quelli trovati nel midollo spinale, quindi è noto come il secondo cervello .

L'END contiene neuroni sensoriali intrinseci ( neuroni intrinseci afferenti primari, IPAN), interneuroni e motoneuroni, sia eccitatori che inibitori, che innervano il muscolo (Furness, 2012).

Inoltre, presenta anche una varietà di neurotrasmettitori e neuromodulatori simili a quelli trovati nel sistema nervoso centrale (SNC) (Romero-Trujillo, 2012).

Ad esempio, la serotonina (5-HT) contenuta nelle cellule endocrine attiva i riflessi della motilità. Un eccessivo rilascio di serotonina può causare nausea e vomito e gli antagonisti del recettore 5-HT3 sono anti-nausea. Altri neurotrasmettitori che hanno una funzione in questo secondo cervello sono:

Ossido nitrico : importante per lo svuotamento gastrico.
Adenosina trifosfato (ATP) : facilita l'effetto delle catecolamine.
Neuropeptide Y (NYP) : facilita l'effetto della noradrenalina.
Gamma-ammino butirrico acido (GABA) : un importante neurotrasmettitore inibitorio del sistema nervoso centrale.
Dopamina : possibile mediazione della vasodilatazione renale.
Ormone che rilascia la gonadotropina : cotrasmettitore con acetilcolina nei gangli simpatici.
Sostanza P : interviene nel riflesso del vomito, nella secrezione di saliva o nella contrazione della muscolatura liscia.

Organizzazione del sistema nervoso enterico

L'END è organizzato in una rete interconnessa di neuroni e cellule gliali che sono raggruppati nei gangli situati in due plessi principali: il plesso mioenterico (o il plesso di Auerbach) e il plesso sottomucoso (o il plesso di Meissner) (Sasselli, 2012).

Il plesso sottomucoso (Meissner) si trova tra lo strato interno dello strato muscolare circolare e la sottomucosa. È più sviluppato nell'intestino tenue e nel colon. La sua funzione principale è la regolazione della digestione e dell'assorbimento a livello della mucosa e dei vasi sanguigni (Romero-Trujillo, 2012).
Il plesso mienterico (Auerbach), si trova tra gli strati muscolari circolari e longitudinali, lungo l'intero tubo digerente. La sua funzione principale è il coordinamento dell'attività di questi strati muscolari (Romero-Trujillo, 2012).

Sviluppo dell'END

L'SNE ha origine dalle cellule della cresta neurale che colonizzano l'intestino durante la vita intrauterina. Diventa funzionale nell'ultimo terzo della gestazione negli esseri umani e continua a svilupparsi dopo la nascita.

Queste cellule della cresta neurale migrano dalla rostrale alla regione caudale, per colonizzare sequenzialmente, l'intestino anteriore (esofago, stomaco, duodeno), l'intestino medio (intestino tenue, cieco, colon ascendente, appendice e segmento prossimale). del colon trasverso) e dell'intestino posteriore (porzione distale del colon trasverso, sigmoideo, colon discendente e retto). Questo processo è completato a sette settimane di gestazione negli esseri umani.

Per formare cellule nervose mature e funzionali, che provengono dalla cresta neurale, non solo devono migrare lungo la via dell'intestino, ma devono proliferare e differenziarsi in un'ampia gamma di varianti neuronali e cellule gliali, oltre a raggiungere la sopravvivenza e diventare cellule attive e funzionali (Romero-Trujillo, 2012).

funzioni

I componenti del SNE formano un circuito integrato che controlla una serie di funzioni come la motilità dell'intestino, lo scambio di fluidi attraverso la superficie della mucosa, il flusso di sangue e la secrezione di ormoni intestinali, tra gli altri.

Sebbene questo sistema sia stato incluso all'interno del sistema nervoso autonomo (SNA), i circuiti neuronali intrinseci del SNE sono in grado di generare l'attività riflessa contrattile intestinale indipendentemente da qualsiasi intervento SNC (Sasselli, 2012).

Secondo Furness et al. (2012), l'SNE, quindi, ha più funzioni che sono elencate di seguito:

Determinare i modelli di movimento del tratto gastrointestinale: l'SNE domina il controllo della motilità dell'intestino tenue e crasso, con l'eccezione della defecazione, da cui il SNC ha il controllo attraverso i centri di defecazione nel midollo spinale lombosacrale.

Tuttavia, l'intestino tenue dipende dal SNE per dirigere i suoi diversi modelli di movimento. Inoltre, la propulsione rapida del contenuto (peristalsi), i movimenti di miscelazione (segmentazione), la propulsione lenta ortograda e la retropulsione (espulsione di sostanze nocive attraverso il vomito), tra gli altri, sono effettuati da questo sistema. (Furness, 2012)

È responsabile del controllo della secrezione acida gastrica.

È responsabile della regolazione della circolazione del fluido attraverso l'epitelio di rivestimento dell'intestino.

Esercita il suo controllo modificando il flusso sanguigno locale.

Modifica l'uso di sostanze nutritive.

Interagisce con i sistemi immunitario ed endocrino dell'intestino. Punto importante che si sviluppa dopo.

Contribuisce, insieme alle cellule gliali, al mantenimento dell'integrità della barriera epiteliale tra il lume dell'intestino e le cellule e i tessuti all'interno della parete intestinale (Furness, 2012).

Interazione del Sistema Nervoso Enterico (SNE) - Sistema Nervoso Centrale (CNS) - Sistema immunitario (SI) - Sistema endocrino (SE)

Sebbene sia noto che l'END è un complesso sistema di neuroni e cellule di supporto in grado di generare informazioni, integrandolo e producendo una risposta indipendente, non è isolato dal resto del corpo, come nessun organo lo è, ma ha anche connessioni con la SNC, creando risposte di tipo afferenti ed efferenti e scambiando informazioni tra i due sistemi.

I neuroni afferenti inviano informazioni di tre tipi al SNC: il contenuto chimico intraluminale, lo stato meccanico della parete intestinale (tensione o rilassamento) e la condizione in cui si trovano i tessuti (infiammazione, ph, freddo, calore) (Romero. Trujillo, 2012).

Il tratto gastrointestinale, quindi, è in comunicazione attraverso due vie con il sistema nervoso centrale:

Attraverso i neuroni afferenti che trasmettono informazioni sullo stato del tratto gastrointestinale al sistema nervoso centrale. Alcune di queste informazioni raggiungono la coscienza e grazie a questa comunicazione percepiamo numerose sensazioni tra cui dolore e disagio nell'intestino o sensazioni coscienti di fame e sazietà.

Tuttavia, altri segnali afferenti, come il carico di sostanze nutritive nell'intestino tenue o l'acidità di stomaco, non raggiungono normalmente la coscienza.

A sua volta, il CNS fornisce segnali per controllare l'intestino, che nella maggior parte dei casi vengono ritrasmessi attraverso l'SNE attraverso la comunicazione efferente dal sistema nervoso centrale al sistema gastrointestinale.

Ad esempio, la vista e l'odore del cibo causano risposte preparatorie nel tratto gastrointestinale, inclusa la salivazione e la secrezione di acido gastrico. All'altra estremità dell'intestino, i segnali provenienti dal colon e dal retto vengono trasmessi ai centri di defecazione nel midollo spinale, dai quali una serie programmata di segnali viene trasportata al colon, al retto e allo sfintere anale per provocare la defecazione. .

Ma l'END interagisce non solo con il sistema nervoso centrale, ma interagisce anche con il sistema immunitario (SI), in modo che il SI influenzi la motilità gastrointestinale.

La comunicazione tra i due sistemi modula numerose funzioni intestinali: motilità, trasporto degli ioni e permeabilità della mucosa.

Questa relazione tra l'END e l'IS è affascinante, poiché è stato recentemente scoperto che alcuni fattori causano un'alterazione della mucosa intestinale, che a sua volta porta a risposte immunitarie che portano a un'infiammazione cronica.

Inoltre, nell'intestino non c'è niente di meno del 70-80% del sistema immunitario, quindi non è sorprendente che questa relazione tra questi due sistemi. È chiaro che ciò che influenza uno influenzerà l'altro e viceversa.

Il ruolo del sistema immunitario è quello di riconoscere le sostanze estranee e gli organismi potenzialmente nocivi per limitare il loro accesso alla parete intestinale, in modo che l'END in determinate condizioni possa agire come un'estensione del sistema immunitario.

Come si esegue questa funzione?

Per esempio, i neuroni enterici sono coinvolti in una serie di reazioni di difesa. Queste reazioni di difesa includono la diarrea per diluire ed eliminare tossine, attività propulsiva esagerata del colon che si verifica quando ci sono agenti patogeni nell'intestino e vomito.

Ciò può avere importanti implicazioni nello studio delle patologie in cui sono coinvolti sia il sistema nervoso enterico e il sistema immunitario, sia i disturbi come il morbo di Crohn e la colite ulcerosa.

Infine, il tratto gastrointestinale ospita anche un esteso sistema di segnalazione endocrina e molte funzioni gastrointestinali sono sottoposte a doppio controllo neuronale ed endocrino.

Disturbi correlati

Secondo Furness et al. (2012), ci sono diversi disturbi legati alla disfunzione del SNE che sono classificati come neuropatie enteriche, che a loro volta possono essere di diversi tipi:

Neuropatie congenite o dello sviluppo: malattia di Hirschsprung (agangliosi colon-rettale), stenosi ipertrofica del piloro, neoplasia endocrina multipla, displasia neuronale intestinale, malattie mitocondriali che colpiscono i neuroni enterici, ecc.
Neuropatie sporadiche e acquisite: malattia di Chagas, forme neurogeniche di pseudo-ostruzione intestinale, costipazione lenta del transito, stitichezza cronica, compresa stitichezza, diarrea indotta da agenti patogeni, sindrome dell'intestino irritabile, neurite autoimmune enterica, sindrome paraneoplastica, neurite enterica di eziologia sconosciuta, ecc.
Neuropatie secondarie o associate ad altre malattie: gastroparesi diabetica e altri disturbi della motilità correlati al diabete, neuropatia enterica del morbo di Parkinson, neuropatia enterica della malattia da prioni, neuropatie enteriche associate a ritardo mentale o altri disturbi del sistema nervoso neuropatia ischemica centrale, enterica, come la colite ischemica, ecc.
Neuropatie iatrogene o indotte da farmaci : disturbi iniziati da farmaci antineoplastici, danno da riperfusione associata a trapianto intestinale, stitichezza da oppiacei (di solito causata da oppioidi per il trattamento del dolore cronico).

curiosità

Sapevi che l'ibuprofene potrebbe alterare lo sviluppo di questo sistema?

Uno studio mostra dati che sollevano la preoccupazione che l'ibuprofene possa aumentare il rischio di malattia di Hirschsprung (assenza del sistema nervoso enterico) in alcuni bambini geneticamente suscettibili.

Inoltre, è noto che l'ibuprofene aumenta i lipolisaccaridi (LPS) nel sangue che è un segno di un aumento dei batteri Gram-negativi (molti dei quali patogeni per l'uomo), causati da una maggiore permeabilità intestinale, che porterebbe a risposte immunità e infiammazione (studio).

Lo sapevi che l'END è responsabile per quelle farfalle nello stomaco che senti in varie situazioni, come essere innamorati?

Questa inter-comunicazione di cui abbiamo parlato in precedenza tra l'END e il cervello significa che possiamo "sentirlo con la pancia". Quindi, quando siamo nervosi, uno dei sintomi più fastidiosi che possono presentarsi sono i problemi di stomaco e persino la diarrea.

Per questo motivo, alcuni problemi intestinali sono stati cancellati, come la sindrome dell'intestino irritabile funzionale e "psicologica", anche se questo è un errore, poiché, come abbiamo visto in tutto l'articolo, questa comunicazione tra l'END e il SNC è molto complessa e bidirezionale.

Questo è servito a dargli il nome meritato di " secondo cervello ", un cervello primitivo, dove le emozioni sono sulla superficie della pelle, o sullo stomaco, in questo caso.