{youtube}oym87kVhqm4{/youtube}

Nowe badania na myszach mogą zmienić nasze zrozumienie związku między jelitami a mózgiem, a także apetytu.

Jeśli kiedykolwiek czułeś mdłości przed ważną prezentacją lub mgliście po dużym posiłku, to znasz moc połączenia jelita-mózg.

Naukowcy uważają teraz, że zaskakujący szereg schorzeń, w tym zaburzenia apetytu, otyłość, zapalenie stawów i depresja, może mieć swój początek w jelitach. Ale nie jest jasne, w jaki sposób wiadomości w tym tak zwanym „drugim mózgu” rozprzestrzeniają się z naszych żołądków do naszego mózgu. Przez dziesięciolecia naukowcy wierzyli, że hormony w krwiobiegu są pośrednim kanałem między jelitami a mózgiem.

Ostatnie badania sugerują, że linie komunikacji stojące za tym „odczuciem jelitowym” są bardziej bezpośrednie i szybsze niż dyfuzja hormonów. Używając wirusa wścieklizny wzmocnionego zieloną fluorescencją, naukowcy prześledzili sygnał, który przemieszczał się z jelit do pnia mózgu myszy. Byli zszokowani, widząc sygnał przechodzący przez pojedynczą synapsę w mniej niż 100 milisekund – to szybciej niż mrugnięcie okiem.

Szybkie synapsy

„Naukowcy mówią o apetycie w kategoriach minut do godzin. Tutaj mówimy o sekundach”, mówi starszy autor Diego Bohórquez, adiunkt medycyny w Duke University School of Medicine. „Ma to głębokie implikacje dla naszego rozumienia apetytu. Wiele opracowanych środków tłumiących apetyt jest skierowanych na wolno działające hormony, a nie na szybko działające synapsy. I prawdopodobnie dlatego większość z nich zawiodła”.

Twój mózg odbiera informacje ze wszystkich pięciu zmysłów – dotyku, wzroku, słuchu, węchu i smaku – poprzez sygnały elektryczne, które przemieszczają się wzdłuż długich włókien nerwowych, które leżą pod skórą i mięśniami jak kable światłowodowe. Sygnały te poruszają się szybko, dlatego zapach świeżo upieczonych ciasteczek wydaje się uderzać w Ciebie w momencie, gdy otwierasz drzwi.

Chociaż jelito jest tak samo ważnym narządem zmysłów, jak oczy i uszy – w końcu wiedza, kiedy trzeba napełnić żołądek jest kluczem do przetrwania – naukowcy sądzili, że dostarczają one swoje wiadomości w wieloetapowym, nieco pośrednim procesie.

Pomyślano, że składniki odżywcze w jelitach stymulują uwalnianie hormonów, które przedostają się do krwiobiegu kilka minut lub godzin po jedzeniu, wywierając ostatecznie swój wpływ na mózg.

Częściowo mieli rację. Tryptofan w twoim kolacji z indyka jest znany z tego, że przekształca się w serotoninę, substancję chemiczną mózgu, która sprawia, że ​​czujesz się senny.

Ale Bohórquez podejrzewał, że mózg szybciej odbiera sygnały z jelit. Zauważył, że komórki czuciowe wyściełające jelita mają wiele takich samych cech, jak ich kuzyni na języku i nosie. W 2015 roku opublikował przełomowe badanie w Journal of Clinical Investigation pokazując, że te komórki jelitowe zawierają zakończenia nerwowe lub synapsy, co sugeruje, że mogą one połączyć się z jakimś obwodem nerwowym.

Szósty zmysł?

W tym badaniu Bohórquez i jego zespół postanowili zmapować ten obwód. Po pierwsze, habilitant Maya Kaelberer wpompowała wirusa wścieklizny z zieloną fluorescencyjną etykietą do żołądków myszy. Zobaczyła, że ​​wirus oznaczył nerw błędny przed wylądowaniem w pniu mózgu, pokazując jej bezpośredni obwód.

Następnie Kaelberer odtworzył obwód nerwowy jelitowo-mózgowy, hodując komórki czuciowe jelit myszy w tym samym naczyniu z neuronami błędnymi. Widziała, jak neurony pełzają po powierzchni naczynia, aby połączyć się z komórkami jelitowymi i zacząć wysyłać sygnały. Kiedy zespół badawczy dodał cukier do mieszanki, tempo wypalania przyspieszyło. Kaelberer zmierzył szybkość przekazywania informacji z cukru w ​​jelitach i był zszokowany, gdy odkrył, że jest to rzędu milisekund.

To odkrycie sugeruje, że neuroprzekaźnik, taki jak glutaminian, który bierze udział w przekazywaniu innych zmysłów, takich jak węch i smak, może działać jako posłaniec. Rzeczywiście, kiedy naukowcy zablokowali uwalnianie glutaminianu w komórkach czuciowych jelit, wiadomości ucichły.

Bohórquez ma dane sugerujące, że struktura i funkcja tego obwodu będą takie same u ludzi.

„Uważamy, że te odkrycia będą biologiczną podstawą nowego zmysłu” – mówi Bohórquez. „Taką, która służy jako punkt wyjścia do tego, skąd mózg wie, kiedy żołądek jest pełen jedzenia i kalorii. Daje słuszność idei „przeczucia” jako szóstego zmysłu”.

W przyszłości Bohórquez i jego zespół będą chcieli dowiedzieć się, w jaki sposób ten nowy zmysł może rozpoznać rodzaj składników odżywczych i kaloryczność spożywanych przez nas pokarmów.

Badania pojawiają się 21 września w nauka.

National Institutes of Health, AGA-Elsevier Pilot Research Award, UNC Center for Gastrointestinal Biology and Disease Research Award, Defense Advanced Research Projects Agency, Hartwell Foundation, Dana Foundation, Grass Foundation oraz Howard Hughes Medical Institute sfinansował badanie.

Źródło: Duke University

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon