Un nuevo método para tratar el síndrome del intestino irritable

Los científicos lo repiten cada vez con más frecuencia: El intestino es nuestro segundo cerebro. El trabajo de este órgano es muy complejo: incluye una parte independiente (el intestino contiene alrededor de 500 millones de neuronas, más que el cerebro del gato) y el eje de comunicación entre el cerebro y el intestino. En parte, esta es la razón por la que las enfermedades intestinales funcionales, como el síndrome del intestino irritable, son tan difíciles de entender y siguen siendo en gran medida incurables en la actualidad. Pero recientemente, los investigadores han descubierto nuevos mecanismos sorprendentes, que apuntan a posibles nuevas formas de tratar las enfermedades intestinales funcionales.

El descubrimiento, que quiere ser “sorprendente” según los investigadores en su origen – de la Universidad Estatal de Michigan, se refiere al sistema nervioso entérico, es decir, al sistema nervioso del intestino e independiente del sistema nervioso central.

En su estudio publicado en la revista procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, los investigadores comienzan por desentrañar el hecho de que existe este “segundo cerebro”. ” La mayoría de las personas ni siquiera saben que tienen este sistema en sus entrañas. dice Brian Gulbransen, profesor de MSU en el Departamento de Fisiología de la Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad Estatal de Michigan.

Y el sistema nervioso entérico es notablemente independiente: el intestino puede realizar muchas de sus tareas habituales incluso si está separado del sistema nervioso central. Y la cantidad de células especializadas del sistema nervioso, es decir, neuronas y glía (o células gliales), que viven en el intestino de un individuo, es aproximadamente equivalente (con alrededor de 500 millones de neuronas) a las del cerebro de un gato.

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Participación de las células gliales: la pieza faltante del rompecabezas

« Es como un segundo cerebro en nuestro intestino Happy Gulbransen. Es la vasta red de neuronas y glía que recubren nuestros intestinos. Las neuronas son el tipo de célula más común. Se sabe que transmiten señales eléctricas al sistema nervioso. Por otro lado, las células gliales no son eléctricamente activas, lo que ha dificultado que los investigadores comprendan el papel de estas células. Las principales teorías han sido que las células gliales proporcionan soporte negativo para las neuronas.

Gulbransen y su equipo han demostrado ahora que las células gliales desempeñan un papel más activo en el sistema nervioso entérico. En su estudio, los investigadores encontraron que las células gliales funcionan de manera muy precisa para influir en las señales transportadas por los circuitos neuronales. Este descubrimiento podría allanar el camino para nuevos tratamientos para las enfermedades intestinales funcionales, que afectan hasta al 15% de la población mundial.

Puertas lógicas de las células gliales intestinales
Micrografía que muestra una red de células gliales, las “puertas lógicas del sistema nervioso intestinal”. Las células, orbes oscuros recubiertos de gris, se colorearon en función de su respuesta a una señal química específica. © Adelante. de nat. Acondicionador Ciencia / Laboratorio Gulbransen

« Si consideramos este segundo cerebro como una computadora, entonces las células gliales son el chip que corre en la periferia. Happy Gulbransen. Son una parte activa de la red de señalización, pero no como las neuronas. Las células gliales modifican o modulan la señal. “.En lenguaje informático, las células gliales serían las puertas lógicas”. O, para obtener una metáfora más musical, las células gliales no llevan las notas musicales que se tocan en una guitarra eléctrica, sino el pedal y el amplificador que modulan el tono y el volumen de esas notas. ».

Cualquiera que sea la medida, las células gliales desempeñan un papel más importante de lo que los científicos creían anteriormente en el correcto funcionamiento del cuerpo. Este trabajo proporciona una imagen más completa, aunque más compleja, de cómo funciona el sistema nervioso entérico. También abre nuevas vías para el tratamiento potencial de los trastornos intestinales.

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Dirigirse a las células gliales para tratar enfermedades funcionales

« Todavía tenemos mucho camino por recorrer, pero ahora podemos comenzar a preguntarnos si hay una manera de apuntar a un tipo específico o grupo de células gliales y alterar su función de alguna manera. Happy Gulbransen. Las empresas farmacéuticas ya están interesadas ».

Tabla de activación del intestino grueso 2021
Comunicación bidireccional entre neuronas entéricas y gliales. (a) El circuito del ENS (sistema nervioso entérico) que controla la motilidad gastrointestinal está compuesto por redes ascendentes y descendentes de neuronas y glía. Las neuronas sensoriales intrínsecas inician el movimiento reflexivo y hacen sinapsis con las neuronas que pertenecen a las vías ascendente y descendente. La red descendente promueve la relajación, mientras que la red ascendente promueve la contracción. (B) Modelo experimental que muestra la comunicación entre las neuronas y la glía (panel superior) y el gráfico del genotipo que muestra la expresión del indicador de Ca2 (catión de calcio) codificado genéticamente (GECI) en células ENS. (C) La expresión de tdTomato (una proteína de núcleo fluorescente naranja) es predominantemente glial en este modelo (puntas de flecha púrpura). (D) Señalización de GCaMP (un marcador de calcio codificado genéticamente) al inicio y después de la EFS, que provoca una respuesta rápida de Ca2 + en las neuronas (puntas de flecha azules), seguida de respuestas gliales (puntas de flecha púrpura). (E) Codificación de color temporal de las respuestas de Ca2 + de las neuronas entéricas y gliales a +100 V EFS aplicada a 20 Hz. Tenga en cuenta que las respuestas neuronales son amarillas, lo que indica una activación temprana, y las respuestas gliales son verdes y azules, lo que indica respuestas posteriores. Los diagramas muestran las respuestas promedio de las neuronas y las células gliales a la EFS en el ganglio. Las respuestas gliales son activadas por neuronas. © Adelante. de nat. Acondicionador Ciencia / Laboratorio Gulbransen

A principios de este año, el equipo de Gulbransen descubrió que las células gliales pueden abrir nuevas vías terapéuticas para ayudar a tratar el síndrome del intestino irritable, una enfermedad dolorosa y actualmente incurable que afecta al 10-15% de la población general.

Las células gliales también pueden estar implicadas en muchos otros problemas de salud, incluidos los trastornos de la motilidad intestinal, como el estreñimiento, y una rara condición conocida como pseudoobstrucción crónica. ” Hasta ahora, no hay una causa conocida. Las personas desarrollan lo que parece un bloqueo en el intestino, pero no hay obstrucción física. El Dr. Gulbransen lo explica. ” Solo una parte de su intestino está roto ».

Aunque señaló que la ciencia aún no está en condiciones de ofrecer curas para estas enfermedades, está mejor equipada para estudiarlas y comprenderlas con mayor profundidad. Gulbransen cree que MSU jugará un papel clave en el avance de este conocimiento. ” La Universidad Estatal de Michigan tiene uno de los mejores grupos de investigación intestinal del mundo. Tenemos este enorme y diverso grupo de personas que trabajan en todas las áreas principales de la ciencia intestinal. “El no dijo.” Esta es una de nuestras fortalezas ».

En el curso de experimentos Manipulación farmacológica de la señalización glial purinérgica y colinérgica de respuestas neurales alteradas diferencialmente en estos circuitos. (del sistema nervioso entérico)por género »Escribe a los investigadores. ” Nuestros resultados demuestran que el equilibrio entre las señales purinérgicas y colinérgicas puede controlar diferencialmente la actividad de circuitos específicos a través de la señalización selectiva entre las redes neuronales entéricas y gliales. Por lo tanto, la glía entérica regula los circuitos ENS de una manera específica de la red, lo que proporciona una mejor comprensión del alcance funcional y la versatilidad de la glía periférica. »Están salvados.

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Fuente : procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias

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