«Большинство людей даже не подозревают, что это заложено в их кишках», — сказал Брайан Гулбрансен, профессор кафедры физиологии Колледжа естественных наук.Кроме того, кишечная нервная система удивительно независима: кишечник мог бы выполнять многие из своих обычных обязанностей, даже если бы он каким-то образом был отключен от центральной нервной системы.
А количество специализированных клеток нервной системы, а именно нейронов и глии, которые живут в кишечнике человека, примерно равно количеству в мозгу кошки.«Это похоже на второй мозг в нашем кишечнике», — сказал Гулбрансен. «Это обширная сеть нейронов и глии, выстилающих наш кишечник».
Нейроны — это более знакомый тип клеток, которые, как известно, проводят электрические сигналы нервной системы. С другой стороны, глии не являются электрически активными, поэтому исследователям сложнее расшифровать, что делают эти клетки. Одна из ведущих теорий заключалась в том, что глиальные клетки обеспечивают пассивную поддержку нейронов.
Гулбрансен и его команда показали, что глиальные клетки играют гораздо более активную роль в кишечной нервной системе. В исследовании, опубликованном в Интернете 1 октября в Proceedings of the National Academy of Sciences, спартанцы показали, что глия действует очень точно, влияя на сигналы, передаваемые нейронными цепями.
Это открытие может помочь проложить путь к новым методам лечения кишечных заболеваний, от которых страдают до 15% населения США.«Если рассматривать этот второй мозг как компьютер, глия — это микросхемы, работающие на периферии», — сказал Гулбрансен. «Они являются активной частью сигнальной сети, но не похожи на нейроны.
Глия модулирует или модифицирует сигнал».На вычислительном языке глия будет логическими воротами. Или, если использовать более музыкальную метафору, глия не несет нот, сыгранных на электрогитаре, это педали и усилители, модулирующие тон и громкость этих нот.
Независимо от аналогии, глии более важны для обеспечения бесперебойной работы или хорошего звучания, чем ранее предполагали ученые. Эта работа создает более полную, хотя и более сложную картину того, как работает кишечная нервная система.
Это также создает новые возможности для лечения заболеваний кишечника.«Это еще не все, но теперь мы можем начать спрашивать, есть ли способ нацелить глии на определенный тип или набор и каким-то образом изменить их функцию», — сказал Гулбрансен. «В этом уже заинтересованы фармацевтические компании».
Ранее в этом году команда Гулбрансена обнаружила, что глия может открыть новые способы лечения синдрома раздраженного кишечника — болезненного состояния, которое в настоящее время неизлечимо и затрагивает от 10% до 15% американцев. Глия также может быть вовлечена в несколько других состояний здоровья, включая нарушения моторики кишечника, такие как запор, и редкое заболевание, известное как хроническая кишечная псевдообструкция.«Прямо сейчас нет известной причины.
У людей развивается то, что выглядит как непроходимость кишечника, только нет никаких физических препятствий», — сказал Гулбрансен. "Просто часть их кишок перестает работать.Хотя он подчеркнул, что наука еще не готова к лечению этих проблем, она лучше оснащена, чтобы исследовать и понимать их более полно. И Гулбрансен считает, что МГУ станет центральной фигурой в развитии этого понимания.«В МГУ работает одна из лучших в мире групп по исследованию кишечника.
У нас есть эта огромная, разнообразная группа людей, работающих над всеми основными областями науки о кишечнике», — сказал он. «Это наша настоящая сила».