Окошко в брюшной мозг

кишечная нервная система

Есть такое понятие «функциональные расстройства пищеварительного тракта» (functional gastrointestinal disorders), объединяющее несколько состояний (синдромов) с характерной клинической картиной (жалобами, симптомами), но не имеющих понятной причины и обнаруживаемой органической природы (воспаление в ткани, язвы и прочее – этого нет).

Наиболее типичные симптомы включают: боль в животе, чувство раннего насыщения (переполнения желудка при том, что съел мало), тошноту, отрыжку, чувство растяжения, а также различные нарушения перистальтики и пищеварения (метеоризмы, поносы, запоры). Скорее всего, вы знаете один из таких синдромов – Синдром Раздраженного Кишечника (СРК) (irritable bowel disease), особое состояние органов пищеварения, удивительным образом пересекающееся с изменениями личности и особенностей поведения. Один простой пример — это «медвежья болезнь» на экзамене.

Так как органической природы у этих синдромов нет (можно называть их заболеваниями, хотя, скорее, это конституциональные особенности людей), то все существующее лечение с доказанной эффективностью направлено на воздействие на регуляцию моторных функций ЖКТ (функции по измельчению и проталкиванию пищи), а также поддержание «нормальных» условий среды, вроде кислотности и состава микробиоты.

Сейчас в медицине набирает обороты гипотеза о том, что в основе этих состояний лежат нарушения (или особенности) нервной регуляции процессов пищеварения, в том числе и автономной.

Я уже рассказывал вам, что в стенках наших кишок сосредоточено около 80% всех иммунокомпетентных клеток человек. Видимо, здесь Природа ожидала направление «главного удара». А знаете ли вы, что количество нервных клеток, расположенных вдоль ЖКТ, в пять раз больше, чем количество нервных клеток, расположенных в спинном мозгу.

У нас в животе есть отдельный, диффузно рассредоточенный, мозг, который, как полагают, ученые во многом автономно, то есть независимо от головного и спинного мозга, управляет процессами нашего пищеварения.

К тому, как это работает я буду подходить постепенно, по мере появления толковых публикаций, которые можно осмыслить и внятно изложить. Сегодня вступительный пост-анонс, по пресс-релизу Duke University Pratt School of Engineering, который авторы озаглавили так: A Window to the Gut’s Brain, окошко в брюшной мозг.

Исследователи этого университета придумали способ, как заглянуть внутрь живой нервной системы пищеварительного тракта и последить в реальном времени за тем, чем она занимается.

Нервная система пищеварительного тракта регулирует процессы движения пищи и участвует в коммуникации между ЖКТ и иммунной системой, расположенной тут же. Чтобы посмотреть на эту нервную систему команда профессора Xiling Chen установила в брюшной полости животного прозрачное окно из боросиликатного стекла. Так как в этой области нет никакой арматуры (костей), к которой можно было его прикрепить для неподвижности – им пришлось сделать ее самостоятельно на трехмерном принтере.

«Арматура» стабилизировала окно и позволила наблюдать за одними и теми же нейронами пищеварительного тракта в течение нескольких дней. Петли кишки, при этом, не могли сдвигаться относительно окна, но перистальтика сохранялась.

Window in abdomen

Визуализация была двойной – оптической и электрической. Для экспериментов использовали особую линию трансгенных мышей, нейроны которых в активном состоянии излучали свечение зеленого оттенка.

green neurpns

Прозрачный графеновый сенсор считывал электрические сигналы с нейронов.

Graphene sensor

В результате ученые смогли своими глазами посмотреть какие нейроны «загораются» в определенные моменты кишечной перистальтики и получить характеристики электрической активности этих нейронов в реальном времени.

Таким образом, появился новый метод, который позволит узнать, как ведут себя нейроны «брюшного мозга» в моделях функциональных расстройств пищеварения, как они реагируют на поведение иммунных клеток, на введение лекарств, а также на включение и выключение определенных генов.

Это методика позволит, наконец, увидеть более общую картину того, что происходит в пищеварительном тракте и возможно, позволит нам научиться управлять нервной регуляцией пищеварения.

А вот собственно то, что смогли увидеть ученые –

Эта работа неплохо иллюстрирует новый подход в биологии и медицине – четырехмерные исследования, о которых я уже немного рассказал в статье В объективе время.

Добавить комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.