Ne putem gândi la sistemul intestinal ca la un simplu organ digestiv, dar numeroase cercetări reflectă rolul central pe care acesta îl joacă, având o gamă mult mai largă de funcţii esenţiale pentru organism. Tractul digestiv are propriul ţesut nervos, fiind căptuşit de sistemul nervos enteric (SNE), o reţea vastă de milioane de neuroni şi celule gliale - cele două tipuri de celule primare care se găsesc şi în sistemul nervos central, format din creier şi măduva spinării.
Numit deseori „al doilea creier", SNE produce aceiaşi neurotransmiţători şi a apărut cu mult înainte de evoluţia sistemului nervos central din creier.
Funcţiile SNE sunt esenţiale pentru viaţă şi se extind mult dincolo de digestie, deoarece reglează imunitatea şi secreţiile intestinale şi permite o comunicare complexă, bidirecţională, între intestin şi creier.
Acesta este motivul pentru care un intestin fericit coexistă cu un creier fericit şi poate oferi o explicaţie de ce problemele digestive pot duce la schimbări în starea de spirit şi comportament.
De la mijlocul secolului al XX-lea, oamenii de ştiinţă au crezut că SNE derivă din creasta neurală înainte de naştere şi rămâne neschimbat după.
Acum însă, într-un articol publicat marţi, în revista medicală eLife, cercetătorii de la Centrul medical Beth Israel Deaconess (BIDMC), unul dintre spitalele universitare de la Harvard, Statele Unite, prezintă o paradigmă complet nouă, conform căreia dezvoltarea SNE continuă şi după naştere, fapt pe care cercetătorii americani l-au demonstrat acum la şoareci şi pe mostre de ţesut uman.
Această descoperire ar putea răsturna decenii de cercetări ştiinţifice privind biologia fundamentală a neuroştiinţei şi a SNE, aducând pentru prima dată dovezi ale unei origini non-ectodermice şi mezodermice pentru un număr mare de neuroni enterici apăruţi după naştere.
Descoperirile arată relevanţa acestor neuroni pentru maturizarea şi îmbătrânirea SNE, în cazul sănătăţii organismului şi a bolilor.
„Aceste rezultate indică pentru prima dată că mezodermul este o sursă importantă de neuroni în cel de-al doilea sistem nervos ca mărime din organism", spune Subhash Kulkarni, cercetător în cadrul BIDMC şi profesor asistent în cadrul departamentului de ştiinţe medicale de la facultateas de medicină a universităţii Harvard.
„Modul în care ne maturizăm şi modul în care îmbătrânim este esenţial pentru înţelegerea sănătăţii şi a bolilor în populaţia noastră care îmbătrâneşte rapid. Proporţia tot mai mare de neuroni de linie mezodermică este o consecinţă naturală a maturizării şi a îmbătrânirii; în plus, este de aşteptat ca această linie să aibă vulnerabilităţi distincte la boli", a declarat el, comentând rezultatele acestei cercetări care ar putea revoluţiona acest domeniu.
Folosind modele de şoareci transgenici, microscopie de înaltă rezoluţie şi analize genetice, echipa a analizat populaţiile neuronale ale SNE la şoareci adulţi şi în ţesuturi umane.
Folosind modele de şoareci, echipa a descoperit că, deşi celulele SNE post-natale timpurii proveneau, aşa cum era de aşteptat, din creasta neurală, acest lucru s-a schimbat rapid pe măsură ce animalul se maturiza.
Cercetătorii au documentat dezvoltarea şi expansiunea continuă a unei noi populaţii de neuroni enterici care proveneau din mezoderm - aceeaşi linie genetică care dă naştere celulelor musculare şi cardiace.
Această populaţie nou-descoperită de neuroni derivaţi din mezoderm s-a extins odată cu vârsta, astfel încât aceştia reprezentau o treime din toţi neuronii enterici la şoarecii adolescenţi, jumătate din toţi neuronii enterici la şoarecii adulţi şi apoi, în cele din urmă, au depăşit populaţia originală de neuroni enterici derivaţi din creasta neurală la şoarecii îmbătrâniţi.
Prin evaluarea semnăturii moleculare a acestor neuroni, echipa a identificat noi markeri celulari care au fost utilizaţi pentru a identifica această populaţie de neuroni derivaţi din mezoderm în ţesutul intestinal uman.
Aceşti markeri au oferit, de asemenea, ţinte farmacologice, pe care cercetătorii le-au folosit nu numai pentru a manipula proporţiile neuronilor mezodermici la şoarecii adolescenţi, ci şi pentru a reduce proporţiile lor dominante în intestinul şoarecilor îmbătrâniţi, şi a vindeca încetinirea mişcărilor intestinale asociate cu vârsta.
„Putem lucra acum pentru a înţelege cum pot fi transpuse aceste descoperiri în sistemele umane pentru a oferi un tratament care ar putea modifica boli ale pacienţilor care îmbătrânesc, mai ales boli ale tractului gastrointestinal", a adăugat Kulkarni.
„Contestând una dintre cele mai mari dogme ale neuroştiinţei, ne aflăm acum pe un teritoriu neexplorat şi, în acelaşi timp, avem o oportunitate uriaşă de a înţelege această biologie de bază necunoscută, translaţională şi clinică a neuronilor", scriu autorii.
Potrivit acestora, linia nou descoperită de dezvoltare a neuronilor prezintă noi ţinte potenţiale de medicamente care ar putea ajuta populaţii mari de pacienţi.
