Rivelare la logica del "secondo cervello" del corpo / Revealing the logic of the body's 'second brain'

 Rivelare la logica del "secondo cervello" del corpo / Revealing the logic of the body's 'second brain'

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

 In questa micrografia si vede una rete di cellule

 gliali, le porte logiche del sistema nervoso

 dell'intestino. Le cellule - le sfere scure avvolte in

 grigio - sono state colorate in base a come

 rispondono a un segnale chimico. / A network of

 glial cells, the logic gates of the gut’s nervous

 system, are seen in this micrograph. The cells —

 the dark orbs enveloped in gray — have been

 colorized according to how they respond to a

 chemical signal.   Credito: Proc. Natl. Acad.

 Sci./Gulbransen Lab

I ricercatori della Michigan State University hanno

fatto una scoperta sorprendente sul sistema

 nervoso enterico dell'intestino umano, che a sua

 volta è pieno di fatti sorprendenti. Per cominciare,

 c'è il fatto che questo "secondo cervello" esiste.

"La maggior parte delle persone non sa nemmeno di avere questo nelle viscere", ha detto Brian Gulbransen, un professore della Fondazione MSU presso il Dipartimento di Fisiologia del College of Natural Science.

Oltre a ciò, il sistema nervoso enterico è notevolmente indipendente. Gli intestini potrebbero svolgere molti dei loro normali compiti anche se in qualche modo si disconnettessero dal sistema nervoso centrale. E il numero di cellule specializzate del sistema nervoso, vale a dire neuroni e glia, che vivono nell'intestino di una persona è approssimativamente equivalente al numero trovato nel cervello di un gatto.

"È come questo secondo cervello nel nostro intestino", ha detto Gulbransen. "È una vasta rete di neuroni e glia che rivestono il nostro intestino".

I neuroni sono il tipo di cellula più familiare, notoriamente conducono i segnali elettrici del sistema nervoso. Glia, d'altra parte, non sono elettricamente attivi, il che ha reso più difficile per i ricercatori decifrare cosa fanno queste cellule. Una delle teorie principali era che le cellule gliali fornissero un supporto passivo per i neuroni.

Gulbransen ed il suo gruppo hanno ora dimostrato che le cellule gliali svolgono un ruolo molto più attivo nel sistema nervoso enterico. In una ricerca pubblicata online il 1 ottobre negli Atti della National Academy of Sciences, i ricercatori hanno rivelato che le glia agiscono in modo molto preciso per influenzare i segnali trasportati dai circuiti neuronali. Questa scoperta potrebbe aiutare a spianare la strada a nuovi trattamenti per le malattie intestinali che colpiscono fino al 15% della popolazione statunitense.

"Pensando a questo secondo cervello come a un computer, le glia sono i chip che lavorano alla periferia", ha detto Gulbransen. "Sono una parte attiva della rete di segnalazione, ma non come i neuroni. Le glia stanno modulando o modificando il segnale".

Nel linguaggio informatico, le glia sarebbero le porte logiche. Oppure, per una metafora più musicale, le glia non portano le note suonate su una chitarra elettrica, sono i pedali e gli amplificatori che modulano il tono ed il volume di quelle note.

Indipendentemente dall'analogia, le glia sono più fondamentali per assicurarsi che le cose funzionino senza intoppi, o suonino bene, di quanto gli scienziati abbiano capito in precedenza. Questo lavoro crea un quadro più completo, anche se più complicato, di come funziona il sistema nervoso enterico. Questo crea anche nuove opportunità per trattare potenzialmente i disturbi intestinali.

"Questo è un po' più avanti, ma ora possiamo iniziare a chiederci se c'è un modo per prendere di mira un tipo specifico o un insieme di glia e cambiare la loro funzione in qualche modo", ha detto Gulbransen. "Le compagnie farmaceutiche sono già interessate a questo".

All'inizio di quest'anno, il gruppo di Gulbransen ha scoperto che la glia potrebbe aprire nuovi modi per aiutare a curare la sindrome dell'intestino irritabile , una condizione dolorosa che attualmente non ha cura e colpisce dal 10% al 15% degli americani. Glia potrebbe anche essere coinvolta in diverse altre condizioni di salute, tra cui disturbi della motilità intestinale, come la stitichezza ed un raro disturbo noto come pseudo-ostruzione intestinale cronica.

"In questo momento, non c'è una causa nota. Le persone sviluppano quella che sembra un'ostruzione nell'intestino, solo che non c'è ostruzione fisica", ha detto Gulbransen. "C'è solo una parte del loro intestino che smette di funzionare".

Sebbene abbia sottolineato che la scienza non è al punto di fornire trattamenti per questi problemi, è meglio attrezzata per sondarli e comprenderli in modo più completo. E Gulbransen crede che MSU sarà una figura centrale nello sviluppo di tale comprensione.

"MSU ha uno dei migliori gruppi di ricerca sull'intestino al mondo. Abbiamo questo gruppo enorme e diversificato di persone che lavorano in tutte le principali aree della scienza dell'intestino", ha affermato. "È un nostro vero punto di forza."

ENGLISH

Researchers at Michigan State University have made a surprising discovery about the human gut's enteric nervous system that itself is filled with surprising facts. For starters, there's the fact that this "second brain" exists at all.

"Most people don't even know that they have this in their guts," said Brian Gulbransen, an MSU Foundation Professor in the College of Natural Science's Department of Physiology.

Beyond that, the enteric nervous system is remarkably independent. Intestines could carry out many of their regular duties even if they somehow became disconnected from the central nervous system. And the number of specialized nervous system cells, namely neurons and glia, that live in a person's gut is roughly equivalent to the number found in a cat's brain.

"It's like this second brain in our gut," Gulbransen said. "It's an extensive network of neurons and glia that line our intestines."

Neurons are the more familiar cell type, famously conducting the nervous system's electrical signals. Glia, on the other hand, are not electrically active, which has made it more challenging for researchers to decipher what these cells do. One of the leading theories was that glial cells provide passive support for neurons.

Gulbransen and his team have now shown that glial cells play a much more active role in the enteric nervous system. In research published online on Oct. 1 in the Proceedings of the National Academy of Sciences, the researchers revealed that glia act in a very precise way to influence the signals carried by neuronal circuits. This discovery could help pave the way for new treatments for intestinal illness that affects as much as 15% of the U.S. population.

"Thinking of this second brain as a computer, the glia are the chips working in the periphery," Gulbransen said. "They're an active part of the signaling network, but not like neurons. The glia are modulating or modifying the signal."

In computing language, the glia would be the logic gates. Or, for a more musical metaphor, the glia aren't carrying the notes played on an electric guitar, they're the pedals and amplifiers modulating the tone and volume of those notes.

Regardless of the analogy, the glia are more integral to making sure things are running smoothly—or sounding good—than scientists previously understood. This work creates a more complete, albeit more complicated picture of how the enteric nervous system works. This also creates new opportunities to potentially treat gut disorders.

"This is a ways down the line, but now we can start to ask if there's a way to target a specific type or set of glia and change their function in some way," Gulbransen said. "Drug companies are already interested in this."

Earlier this year, Gulbransen's team found that glia could open up new ways to help treat irritable bowel syndrome, a painful condition that currently has no cure and affects 10% to 15% of Americans. Glia could also be involved in several other health conditions, including gut motility disorders, such as constipation, and a rare disorder known as chronic intestinal pseudo-obstruction.

"Right now, there's no known cause. People develop what looks like an obstruction in the gut, only there's no physical obstruction," Gulbransen said. "There's just a section of their gut that stops working."

Although he stressed that science isn't at the point to deliver treatments for these problems, it is better equipped to probe and understand them more fully. And Gulbransen believes that MSU is going to be a central figure in developing that understanding.

"MSU has one of the best gut research groups in the world. We have this huge, diverse group of people working on all the major areas of gut science" he said. "It's a real strength of ours."

Da:

https://medicalxpress.com/news/2021-10-revealing-logic-body-brain.html