Mokslininkai tiria, kaip mūsų „antrosios smegenys“ gali paveikti žarnyno problemas

f66aa13826a9936ded157026f165f861 - December 2, 2021

  • Gliacijos ląstelės reguliuoja sąveiką tarp nervinių nervų ląstelių ir taip pat atlieka energetinę funkciją tam tikrose proto grandinėse.
  • Šios ląstelės atlieka panašią funkciją žarnyno nervuose, kurie valdo, kaip maistas keliauja per žarnyną.
  • Iki šiol mokslininkai neatpažino, ar šios gliuzinės ląstelės atsirado iš tam tikrų žarnyno žarnyno nervų grandinių, ar jos atliko daug pagrindinę funkciją.
  • Visiškai nauji tyrimai praneša, kad gliuzinės ląstelės yra kilusios iš tam tikrų grandinių, bendraudamos su konkrečiomis nervų ląstelėmis, kad gautų nurodytą naudingą galutinį rezultatą.
  • Rezultatai galiausiai gali paskatinti gydyti žarnyną veikiančias problemas, tokias kaip trumpalaikis virškinimo trakto sutrikimas (IBS) ir uždegiminės virškinimo trakto ligos (IBD).

Nervus sudaro 2 pagrindinės ląstelių rūšys: nervų ląstelės ir glia. Neuronai siunčia pranešimus naudodamiesi elektriniais ar cheminiais signalais. Istoriškai tyrinėtojai atsižvelgė į gliuzines ląsteles, kad atliktų tik skatinančią ir saugumo funkciją.

Tačiau dabartiniai įrodymai rekomenduoja, kad gliuzinės ląstelės galėtų jungtis tiesiai su nervų ląstelėmis, taip pat gali aktyviai paveikti arba reguliuoti signalų perdavimą tarp nervų ląstelių.

Tyrimai iš tikrųjų atskleidė, kad glijos ląstelės vaidina tam tikrą funkciją mintyse, bendraudamos su tam tikros rūšies nervų ląstelėmis, kad reguliuotų tam tikros informacijos perdavimą.

Dr Brian Gulbransen, dabartinio tyrimo pagrindinis rašytojas ir taip pat Mičigano valstijos universiteto Rytų Lansinge dėstytojas, apibūdina gliaudinių ląstelių funkciją, naudodamas elektrinės gitaros sukurtų natų pavyzdį.

Jis teigia: „[G] lia neneša natos, grojamos elektrine gitara; jie yra pedalai ir stiprintuvai, moduliuojantys tų natų toną ir garsumą “.

Virškinimo sistema turi savo kaimynystės nervus, vadinamus žarnyno nervais. Žarnyno nervai turi mažiausiai keletą nervinių ląstelių, kaip ir stuburas, todėl mokslininkai retkarčiais tai vadina „antrosiomis smegenimis“.

Pažymėtina, kad žarnyno nervai vis dar gali valdyti žarnyno judrumą, net jei nervas yra susietas su protu ir stuburu.

Mokslininkai pripažįsta, kad žarnyno nervų glijos ląstelės aktyviai jungiasi su nervų ląstelėmis ir taip pat daro įtaką žarnyno funkcijai.

Tačiau jie neatpažino, ar žarnyno gliuzinės ląstelės priklauso tam tikram tinklui. Kitaip tariant, jie neatpažino, ar žarnyno nervų gliuzinės ląstelės yra specialiai sujungtos su tam tikromis nervų ląstelėmis, kad reguliuotų tam tikrų stimuliacijų veikimą ar sukurtų tam tikrus rezultatus.

Visiškai naujas tyrimas, rodomas žurnale „Proceedings of the National Academy of Sciences“, atskleidžia, kad žarnyno nervų glijos ląstelės tikrai yra iš tam tikrų tinklų.

Apibūdindamas tyrimo rezultatus, dr. Gulbransenas teigė: „Pagrindinė šio tyrimo išvada yra ta, kad yra atskiri žarnyno glia pogrupiai, kurie„ klauso “konkrečių nervų takų ir kad šie glia pogrupiai atlieka specialų vaidmenį juos ir aplinkinius kelius modifikuojant. . “

Jis apibūdino, kad tai yra žavu, „nes jis išryškina naują mechanizmą, pagal kurį žarnyno nervų grandinės yra„ sureguliuotos “žarnyno glia. […] Ši išvada išryškina naują sudėtingumo sluoksnį, kaip veikia enterinės neurocirkuliacijos, ir tai svarbu norint suprasti, kaip kontroliuojamas žarnyno judrumas.

Žarnyno judrumo supratimas yra svarbus, nes mobilumo pokyčiai atsiranda dėl įvairių problemų, įskaitant gastroezofaginio refliukso būklę, IBD ir IBS.

Peristaltika ir enteriniai nervai

Maistas per virškinimo sistemą varomas procedūra, vadinama peristaltika, kuri apima spontanišką subalansuotą virškinimo sistemos lygiųjų raumenų masės sienelės paviršiaus sugriežtinimą.

Peristaltikos metu žarnyno sekcija tiesiai virš patinusių maisto produktų susitarimų. Tuo pačiu metu toliau nurodyto maisto skyriaus raumenų audiniai atsitraukia. Tai spaudžia maistą per virškinimo sistemos sistemą.

Peristaltiką valdo 3 žarnyno nervų keliai: kilimo, nusileidimo ir apskritimo takai.

Kai maistas praeina, apvalūs raumenų audiniai žarnyne ištempiami, o tai sukelia šiuos kelius. Kylantis kelias verčia ruožą sugriežtinti virš maisto, o nusileidimo kelias - po maistu išvardytą žarnyno dalį.

Kylančiame kelyje yra jaudinančių nervų ląstelių, kurios daugiausia paleidžia natūralų cheminį acetilcholiną. Artėjantys neuronai paprastai paleidžia azoto oksidą arba purinus, kad galėtų prisijungti prie įvairių kitų nervų ląstelių.

Aplinkiniame kelyje yra nervų ląstelių, kurios gaubia virškinimo sistemos sienelės paviršių, taip pat perduoda lygiųjų raumenų masės sienos paviršiaus modifikacijas nervų ląstelėms kylančiuose ir nusileidžiančiuose keliuose.

Atrankinis veiksmas

Dabartiniuose tyrimuose mokslininkai pasinaudojo ląstelėmis, tiriamomis iš vyrų ir moterų kompiuterinių pelių žarnyno (GI) sistemos, kad suprastų, kaip žarnyno nervų ląstelės sąveikauja tinkle.

Mokslininkai pirmą kartą nustatė, ar kai kurios glijos ląstelės tiksliai atsakė į 3 reikšmingų žarnyno nervų kelių aktyvavimą.

Jie atskirai padidino kylančius, nusileidžiančius ir apskritimo kelius, taip pat įvertino glia aktyvavimą veikiant kiekvieno kelio jauduliui.

Mokslininkai nustatė, kad didžioji dalis glia reagavo įjungus visus 3 kelius. Svarbu tai, kad daugiau nei 10%glia tiksliai atsakė į jaudulį, kylantį tik kylant (13%) arba einant žemyn (12%).

Šie rezultatai rodo, kad gliaudinių ląstelių pogrupiai yra kilę iš kylančio ar nusileidžiančio kelio.

Tyrimo autoriai pastebėjo panašius nervų ląstelių veikimo rezultatus, kylančius ir nusileidžiančius keliais.

Įdomu tai, kad jie taip pat nustatė, kad gliukozės ląstelių atsiliepimai didėjančių ir taip pat mažėjančių moterų kompiuterinių pelių keliuose buvo didesni, nei išliko kompiuterinių pelių patinuose.

Gliacijos ląstelių reakcija į natūralias chemines medžiagas

Purinai yra tik viena iš natūralių cheminių medžiagų, kurias nervų ląstelės naudoja artimiausiame kelyje, kad galėtų prisijungti viena prie kitos. Palyginimui, acetilcholiną daugiausia paleidžia nervų ląstelės, norėdamos susieti su įvairiomis kitomis nervų ląstelėmis jaudinančiame kylančiame kelyje.

Norėdami išsiaiškinti, ar šios natūralios cheminės medžiagos sukelia tam tikrą poveikį glijos ląstelėse, mokslininkai pasinaudojo acetilcholino ir purino receptorių prevencija. Šios prevencijos tiksliai trukdė natūralių cheminių medžiagų veiklai glia, tačiau nepaveikė signalizacijos tarp nervų ląstelių.

Mokslininkai nustatė, kad susijaudinimas artėjančiu ar kylančiu keliu, matomas tarp natūralių cheminių prevencijų, sukėlė savitą nervų ląstelių ir glia populiaciją, palyginti su be gydymo kontrolės grupe.

Esant tokioms aplinkybėms, gliuzinis purino receptorių blokatorius padidino nervinių ląstelių, kurias sukelia tik susijaudinimas artėjančiu keliu, procentą, tuo pačiu sumažindamas abiejų kelių sukeliamų nervinių ląstelių procentą.

Panašiai, acetilcholino receptorių blokatorius padidino glia procentą, kuris atsirado sujaudinus tiek nusileidimo, tiek pakilimo kelius.

Šių natūralių cheminių medžiagų blokavimas gliuzo ląstelėse taip pat paveikė užduotį kiekviename kelyje. Purino receptorių blokatorius sumažino kylančio kelio aktyvavimą, bet ne artėjantį kelią. Palyginimui, acetilcholino receptorių blokatorius sustiprino neuronų veikimą artėjančiame kelyje, bet ne kylančiame kelyje.

Šie eksperimentai atskleidžia, kad glijos ląstelės reaguoja į purinus ir taip pat į nervų ląstelių paleistą acetilcholiną, todėl nervų ląstelių populiacija ir taip pat su kiekvienu keliu susijusios glia prisitaiko, galiausiai reguliuojant kiekvieno kelio užduotį.

Glijos ląstelių poveikis nervų ląstelėms

Tyrimo autoriai po to ištyrė gliaudinių ląstelių funkciją valdant tam tikrus elektros variklių kelius, naudojant chemoterapiją.

Chemogenetika yra metodas, leidžiantis pastebimai suaktyvinti ar suvaržyti tam tikrą ląstelių dalį, pavyzdžiui, gliaudines ląsteles, naudojant pagamintą sveiką baltymą, pagamintą užimtą.

Mokslininkai pasinaudojo šiuo metodu, kad tiksliai įjungtų glijos ląsteles. Aktyvinimas neleido pakilti ir nusileisti, atskleisdamas, kad gliuzinės ląstelės gali paveikti pasroviui esančias nervines ląsteles.

Be to, glijos ląstelių susijaudinimas sumažino nervinių ląstelių veikimą tiek kompiuterinių pelių nusileidimo, tiek pakilimo keliuose, taip pat tik nusileidimo keliu kompiuterinių pelių patinams.

Tai atsirado iš ankstesnio eksperimento, kuriame buvo naudojami vien tik glialiniai receptorių blokatoriai, taip pat naudojant šiuos blokatorius kartu su chemogenetiniu metodu, mokslininkai padėjo išsiaiškinti, kaip natūralios cheminės medžiagos paskatino glijos ląsteles reguliuoti nervų ląstelių veikimą kylančiame ir taip pat leidžiantis takais.

Šie eksperimentai atskleidė, kad gliaudinių ląstelių aktyvinimas acetilcholinu atliko esminę funkciją, trukdančią nusileisti. Tačiau atrodo, kad acetilcholino suaktyvintos gliuzinės ląstelės taip pat neleido pakilti iki tam tikro lygio.

Be to, purino neuromediatorių sukelta glijos ląstelių aktyvacija paskatino kylantį sužadinimo kelią.

Apskritai, šių eksperimentų rezultatai atskleidė, kad purinų ir acetilcholino paleidimas įjungia gliuzines ląsteles, kad nervų ląstelės įsitrauktų į kylantį ar nusileidžiantį kelią, sukeldamos tam tikrus žarnyno judrumo pokyčius.

Daktaras Keithas Sharkey, Kanados Kalgario universiteto dėstytojas, „"Detonic.shop"“ aprašė, kaip šie rezultatai atskleidžia, kad „žarnyno nervų sistemos nervų tinklai, kontroliuojantys visas žarnyno funkcijas, yra labai smulkiai reguliuojami kryptingai ir priklausomai nuo lyties glijos ląstelės “.

Dr Sharkey nebuvo susijęs su tyrimu.

pasekmės

MNT kalbėjosi su daktaru Nicku Spenceriu, Flinderso universiteto Australijoje dėstytoju, kuris nebuvo susijęs su tyrimu.

Jis teigė, kad tyrimas atskleidžia, kad „žarnyno gliuzinės ląstelės iš tikrųjų sąveikauja su tam tikro tipo žarnyno neuronais labai specifiniu ir tinklui būdingu būdu. Iki šiol buvo paslaptinga, ar žarnyno glia bet kokiu užsakytu būdu bendrauja su žinomais, labai poliarizuotais kylančiais jaudinančiais ir mažėjančiais slopinančiais žarnyno sienelių keliais.

„Šios išvados atveria kelią naujam glialinių ląstelių neurobiologijos [GI] trakto mokslinio tyrimo lygiui“.

- daktaras Nikas Spenseris

Dr Sharkey nepamiršo, kad ieškant tyrimo „galima visiškai suprasti žarnyno sutrikimą, kuris yra dažni ir labai varginantys žarnyno funkcijos sutrikimai, tokie kaip [IBS], gali būti pertvarkyti kaip nervų tinklo jungčių ligos -tai yra sąlygos, kuriomis tinklo lygio [sutrikimai] skatina ligą ir pacientų patiriamus simptomus “.

„Todėl šios išvados leis sukurti geresnę diagnostiką ir gydymą, taip pat naujus gydymo metodus ir tt paplitęs daugelyje medicinos sričių “.

„Be to, parodydami, kad glijos kontrolė yra būdinga lyčiai, šie autoriai padeda mums suprasti, kodėl tiek daug [GI] ligų atsiranda konkrečiai lyčiai. Be šių daugiau praktinių padarinių, darbas taip pat turi daug biologinių ir fiziologinių pasekmių suprasti nervų kontrolės mechanizmus “, - tęsė dr.

Apibūdindamas būsimų mokslinių tyrimų instrukcijas, dr. Gulbransenas prisiminė: „Mes nuolat atliekame tyrimus, kuriuose nagrinėjama, kaip po uždegimo paveikiamos glia ir žarnyno motorinės nervų grandinės. Tai svarbu, nes manoma, kad neuroplastiškumas po ūminio uždegimo sukelia [GI] sutrikimą sergant įprastomis ligomis, tokiomis kaip [IBS] ir [IBD].

„Tikimės, kad suprasdami, kaip uždegimo metu keičiama motorinių neurocirkuliacijų glijų kontrolė, mes nustatysime būdus, kaip šį mechanizmą galima panaudoti, kad pagerėtų žarnyno judrumas“.

.