Structuur, functies en stoornissen van het enterische zenuwstelsel

de enterisch zenuwstelsel, rechtstreeks verantwoordelijk voor het spijsverteringsstelsel, is het misschien de meest onbekende structuur van degenen die het menselijk lichaam vormen. De reden is dat het belang tot nu toe is onderschat, omdat het minder relevant is dan andere, meer erkend als het centrale zenuwstelsel, perifere systeem, endocriene systeem of immuunsysteem..

Om die reden betreden we hieronder de diepten van dit systeem om de mysterieuze uitsparingen in een van de belangrijkste organen, de darm, te ontdekken.

Het maagdarmkanaal verschilt van alle andere perifere organen doordat het een uitgebreid intrinsiek zenuwstelsel heeft, "Enterisch zenuwstelsel"(SNE) die de functies van de darm kan controleren, zelfs onafhankelijk van de Centraal zenuwstelsel (SNC).

NUS bestaat uit kleine clusters van zenuwcellen, enterische ganglia, neurale verbindingen tussen deze knooppunten en zenuwvezels leveren doelweefsels, waaronder spierwand van de darm, de epitheliale bekleding, de intrinsieke bloedvaten en endocriene cellen gastroenteropancreáticas ( Furness, 2012).

Deze duizenden kleine knooppunten bevinden zich binnen de wanden van de slokdarm, maag, dunne en dikke darm, pancreas, galblaas en galwegen. Ook in de zenuwvezels die deze ganglia verbinden en in de zenuwvezels die de spier van de darmwand voorzien, het epitheel van de mucosa, arteriolen en andere effectorweefsels. (Furness, et al., 2012).

Zoals we zien, is de SNE de grootste en meest complexe divisie van het perifere en autonome zenuwstelsel (SNP en SNA) bij gewervelde dieren. Na de hersenen is het het systeem dat het grootste aantal neuronen heeft dat vergelijkbaar is met die in het ruggenmerg, vandaar dat het bekend staat als de tweede brein.

De SNE bevat intrinsieke sensorische neuronen (Afferente primaire intrinsieke neuronen, IPAN's), interneuronen en motor neuronen, zowel prikkelend als remmend, waardoor de spier wordt geïnnerveerd (Furness, 2012).

Daarnaast presenteert het ook een verscheidenheid aan neurotransmitters en neuromodulatoren vergelijkbaar met die gevonden in het centrale zenuwstelsel (CNS) (Romero-Trujillo, 2012).

Het serotonine (5-HT) dat de endocriene cellen bevatten, activeert bijvoorbeeld de motiliteitsreflexen. Overmatige afgifte van serotonine kan misselijkheid en braken veroorzaken en 5-HT3-receptorantagonisten zijn misselijk. Andere neurotransmitters die een functie hebben in dit tweede brein zijn:

• Stikstofmonoxide: belangrijk voor maaglediging.
• Adenosine trifosfaat (ATP): vergemakkelijkt het effect van catecholamines.
• Neuropeptide Y (NYP): vergemakkelijkt het effect van noradrenaline.
• Gamma-aminoboterzuur (GABA): een belangrijke neurotransmitterremmer van het centrale zenuwstelsel.
• dopamine: Mogelijke bemiddeling van renale vasodilatatie.
• Gonadotropine vrijmakend hormoon: cotransmitter met acetylcholine in de sympathische ganglia.
• Stof P: grijpt in in de reflex van braken, afscheiding van speeksel of samentrekking van gladde spieren.

Organisatie van het enterisch zenuwstelsel 

De ENS is opgebouwd uit een onderling verbonden netwerk van neuronen en gliale cellen worden gegroepeerd in knooppunten in twee plexus: de myenterische plexus (of Auerbach plexus) en submucosale plexus (of plexus van Meissner) (Sasselli 2012).

• de submucosale plexus (Meissner) bevindt zich tussen de binnenste laag van de circulaire spierlaag en de submucosa. Het is meer ontwikkeld in de dunne darm en de dikke darm. De belangrijkste functie is de regulatie van de spijsvertering en de absorptie op het niveau van het slijmvlies en de bloedvaten (Romero-Trujillo, 2012).
• de myenterische plexus (Auerbach) bevindt zich tussen de cirkelvormige en longitudinale spierlagen, langs het gehele spijsverteringskanaal. De belangrijkste functie is de coördinatie van de activiteit van deze spierlagen (Romero-Trujillo, 2012).

Ontwikkeling van de GND 

De SNE is afkomstig van cellen van de neurale top die de darm koloniseren tijdens het spiraaltje. Het wordt functioneel in het laatste derde deel van de zwangerschap bij de mens en blijft zich na de geboorte ontwikkelen.

Deze cellen van de neurale lijst migreren van de rostraal om achtereenvolgens voordarm (slokdarm, maag, twaalfvingerige darm), middendarm (dunne darm, blindedarm koloniseren caudaal, colon ascendens, appendix en proximale segment dwarsrichting) dikke darm en dikke darm (distaal colon transversum, sigmoid, colon descendens en rectum). Dit proces is voltooid bij zeven weken zwangerschap bij de mens.

Om volwassen en functionele zenuwcellen die afkomstig zijn van de neurale vormen, moet niet alleen migreren helemaal uit de darm, maar moet vermenigvuldigen en differentiëren tot een breed scala van neurale varianten en gliacellen, evenals het overleven en worden actieve en functionele cellen (Romero-Trujillo, 2012).

functies

De componenten van de SNE vormen een geïntegreerd circuit dat een reeks functies bestuurt, zoals de beweeglijkheid van de darm, de uitwisseling van vloeistoffen door het oppervlak van het slijmvlies, de bloedstroom en de afscheiding van intestinale hormonen, onder andere..

Hoewel dit systeem is opgenomen als binnen het autonome zenuwstelsel (SNA), zijn de intrinsieke neuronale circuits van de SNE in staat om de intestinale contractiele reflexactiviteit te genereren onafhankelijk van elke CNS-interventie (Sasselli, 2012).

Volgens Furness et al. (2012), heeft de SNE daarom meerdere functies die hieronder worden vermeld:

• Bepalen van bewegingspatronen van het maagdarmkanaal: NUS domineert controle motiliteit van de dunne en dikke darm, behalve ontlasting van het CZS heeft besturing via centers ontlasting ruggenmerg lumbosacrale.

Maar de dunne darm die afhankelijk SNE hun verschillende bewegingspatronen leiden. Bovendien, snelle orthograde voortstuwing inhoud (peristaltiek), meng moves (segmentatie), de langzame orthograde voortstuwing en retropulsie (verwijdering van schadelijke stoffen door braken), onder andere, worden uitgevoerd door dit systeem. (Furness, 2012)

• Het is verantwoordelijk voor de controle van maagzuursecretie.

• Het is verantwoordelijk voor het regelen van de circulatie van vloeistof door het epitheel van de bekleding van de darm.

• Oefening controle door het veranderen van de lokale doorbloeding.

• Pas het gebruik van voedingsstoffen aan.

• Interageert met het immuunsysteem en endocriene systemen van de darm. Een belangrijk punt dat zich daarna ontwikkelt.

• Het draagt, samen met gliacellen, bij aan het behoud van de integriteit van de epitheliale barrière tussen het lumen van de darm en de cellen en weefsels in de darmwand (Furness, 2012).

Interactie van het enterische zenuwstelsel (SNE) - centraal zenuwstelsel (CNS) - immuunsysteem (SI) - endocrien systeem (SE)

Hoewel bekend is dat de SNE een complex systeem is van neuronen en ondersteunende cellen die in staat zijn om informatie te genereren, te integreren en zelfstandig een antwoord te produceren, is het niet geïsoleerd van de rest van het lichaam, omdat geen enkel orgaan dat is, maar het heeft ook verbindingen met de SNC, het creëren van afferente en efferente type reacties en het uitwisselen van informatie tussen beide systemen.

Afferente neuronen sturen informatie van drie typen naar het CZS: de intraluminale chemische inhoud, de mechanische toestand van de darmwand (spanning of ontspanning) en de toestand waarin de weefsels worden gevonden (ontsteking, pH, koude, hitte) (Romero. trujillo, 2012).

Het maagdarmkanaal communiceert daarom via twee routes met het CNS:

• Door Afferente neuronen die informatie doorgeven over de toestand van het maagdarmkanaal naar het centrale zenuwstelsel. Sommige van deze informatie bereikt het bewustzijn en dankzij deze communicatie ervaren we talloze gewaarwordingen, waaronder pijn en ongemak in de ingewanden of bewuste gevoelens van honger en verzadiging.

Andere afferente signalen, zoals voedingsstoffen in de dunne darm of maagzuur, bereiken echter normaal niet het bewustzijn.

• Op zijn beurt levert het CNS signalen om de darm te controleren, die in de meeste gevallen via de SNE opnieuw worden doorgegeven efferente communicatie van het CZS naar het gastro-intestinale systeem.

Bijvoorbeeld, het zicht en de geur van voedsel veroorzaakt voorbereidende reacties in het maagdarmkanaal, waaronder speekselafscheiding en de uitscheiding van maagzuur. Aan het andere uiteinde van de darm worden signalen van de dikke darm en het rectum doorgegeven aan de ontlastingscentra in het ruggenmerg, van waaruit een geprogrammeerd stel signalen wordt getransporteerd naar de dikke darm, het rectum en de anale sluitspier om defaecatie te veroorzaken..

Maar de SNE interageert niet alleen met het CZS, maar interageert ook met het immuunsysteem (SI), zodat SI de gastro-intestinale motiliteit beïnvloedt.

De communicatie tussen beide systemen moduleert talrijke darmfuncties: motiliteit, ionentransport en mucosale permeabiliteit.

Deze relatie tussen de SNE en de SI is fascinerend, omdat recent bekend is dat bepaalde factoren een verandering van het darmslijmvlies veroorzaken, wat op zijn beurt leidt tot immuunresponsen die leiden tot chronische ontsteking.

Bovendien is er in de darm niets minder dan 70-80% van het immuunsysteem, dus het is niet verrassend dat deze relatie tussen deze twee systemen. Het is duidelijk dat wat de een beïnvloedt de andere beïnvloedt en omgekeerd.

De rol van het immuunsysteem is het herkennen van vreemde stoffen en mogelijk schadelijke organismen om hun toegang tot de darmwand te beperken, zodat de SNE onder bepaalde omstandigheden kan fungeren als een verlengstuk van het immuunsysteem.

Hoe voer je deze functie uit??

Enterische neuronen zijn bijvoorbeeld betrokken bij een reeks afweerreacties. Deze afweerreacties omvatten diarree om toxines te verdunnen en te elimineren, overdreven propulsieve activiteit van de dikke darm die optreedt wanneer er pathogenen in de darm zijn en braken.

Dit kan belangrijke implicaties hebben voor de studie van pathologieën waarbij zowel het enterisch zenuwstelsel als het immuunsysteem zijn betrokken, alsook bij stoornissen zoals de ziekte van Crohn en colitis ulcerosa..

Ten slotte herbergt het maagdarmkanaal ook een uitgebreid endocrien signaleringssysteem en veel gastro-intestinale functies bevinden zich onder dubbele neuronale en endocriene controle.

Gerelateerde aandoeningen

Volgens Furness et al. (2012), zijn er verschillende aandoeningen gerelateerd aan de disfunctie van de SNE en die zijn ingedeeld in de enterische neuropathieën, die op hun beurt van verschillende typen kunnen zijn:

• Congenitale of ontwikkelingsneuropathieën: ziekte van Hirschsprung (colorectale agangliosis), hypertrofische pylorusstenose, multipele endocriene neoplasie, intestinale neuronale dysplasie, mitochondriopathieën invloed enterische neuronen, etc..
• Sporadische en verworven neuropathieën: Chagas ziekte, neurogene vormen van intestinale pseudo-obstructie, slow transit constipatie, chronische constipatie, obstipatie waaronder veroudering, diarree geïnduceerd door pathogenen, prikkelbare darm syndroom, autoimmune neuritis enteraal, paraneoplastisch syndroom, neuritis Darm van onbekende etiologie, etc..
• Secundaire neuropathieën, of geassocieerd met andere ziekten: diabetische gastroparese en andere motiliteit aandoeningen gerelateerd aan diabetes, neuropathie enterische ziekte van Parkinson, enterische neuropathie van prionziekte, enterische neuropathieën geassocieerd met mentale retardatie, of andere aandoeningen van het centrale zenuwstelsel, ischemische neuropathie enterale, zoals colitis ischemische, etc..
• Iatrogene of neuropathieën veroorzaakt door geneesmiddelen: aandoeningen geïnitieerd door antineoplastische geneesmiddelen, reperfusie schade geassocieerd met intestinale transplantatie, opioïde geïnduceerde constipatie (meestal veroorzaakt wanneer opiaten worden gebruikt om chronische pijn te behandelen).

curiositeiten

Wist u dat ibuprofen de ontwikkeling van dit systeem zou kunnen veranderen?

Eén onderzoek toont gegevens die de zorg oproepen dat ibuprofen het risico op de ziekte van Hirschsprung (afwezigheid van het enterisch zenuwstelsel) bij sommige genetisch gevoelige kinderen kan verhogen.

Bovendien is het bekend dat ibuprofen verhoogt het lipopolysaccharide (LPS) in het bloed is een teken van een toename van Gram-negatieve bacteriën (waarvan vele zijn pathogeen voor mensen) veroorzaakt door verhoogde intestinale permeabiliteit, wat leidt antwoorden immuun en ontsteking (studie).

Wist je dat de GND verantwoordelijk is voor de vlinders in de maag die je voelt voor verschillende situaties, zoals verliefd zijn?

Dit inter-communicatie die we eerder over hadden tussen de GND en de hersenen zorgt ervoor dat we kunnen "voelen de buik" .Voor als we zenuwachtig dat een van de meest vervelende symptomen die kunnen optreden zijn maagproblemen, en zelfs diarree.

Daarom heeft zij een aantal intestinale problemen, zoals het syndroom van functionele prikkelbare darm syndroom en "psychologische", hoewel dit is een vergissing, want zoals we in het gehele artikel gezien hebben overschreden, dit de communicatie tussen de GND en de SNC is zeer complex en bidirectionele.

Dit heeft gediend om hem de verdiende naam van "tweede brein", Een primitief brein, in dit geval emoties op de huid of in de maag.

referenties

1. Furness, J. B. (2012). Het enterisch zenuwstelsel en neurogastro-enterologie. natuur Gastro-enterologie en hepatologie, 9, 286-294. doi: 10.1038 / nrgastro.2012.32
2. Sasselli, V., Pachinis, V. & Burns, A. J. (2012). Het enterisch zenuwstelsel. Ontwikkelingsbiologie, 366, 64-73. doi: 10.1016 / j.ydbio.2012.01.012.
3. Romero-Trujillo, J. O., Frank-Marquez, N. et al. (2012). Enterisch zenuwstelsel en gastro-intestinale motiliteit. Acta pediátrica de México, 33(4), 207-2014.
4. Furness, J.B. (2007). Enterisch zenuwstelsel. Scholarpedia, 2(10), 4064. doi: 10.4249 / scholarpedia.4064.
5. Nieman, D.C., Henson, D.A., Dumke, C.L., Oley, K. et al. (2006). Gebruik van Ibuprofen, endotoxemie, ontsteking en plasma-cytokines tijdens ultramarathon-competitie. Hersenen, gedrag en immuniteit, 20(6), 578-584. doi: 10.1016 / j.bbi.2006.02.001.
6. Schill, E.M., Lake, J.L., Tusheva, O.A., Nagy, N. et al. (2015). Ibuprofen vertraagt ​​de migratie en remt darmkolonisatie door voorloper van het enterisch zenuwstelsel bij zebravis, kuiken en muis. Ontwikkelingsbiologie, 409(2), 473-488. doi: 10.1016 / j.ydbio.2015.09.023.