Biología de los sentimientos viscerales: la ruta directa del intestino al cerebro
Researchers Map Direct Gut Brain Connection
"El estudio apoya la idea de que podría ser una verdadera biología de los sentimientos viscerales", dijo Diego Bohórquez, profesor asistente de medicina de la Duke University. "Tan pronto como se produce en contacto de los alimentos con la pared del intestino, el cerebro va a conocer en tiempo real lo que está pasando en el intestino", dijo Bohórquez, quien realizó el estudio como investigador postdoctoral en el laboratorio del Dr. Rodger Liddle, profesor de gastroenterología. Hace varios años, el equipo de Liddle habçia desarrollado métodos para visualizar un tipo de célula que se encuentra dispersa por todo el revestimiento del intestino de ratón que es notablemente similar a una neurona. Aunque las células tienen una forma normal en la superficie del intestino, su parte inferior lleva un largo brazo.
"La pregunta era, ¿por qué una célula que se supone que acaba de liberar las hormonas tienen todo un brazo? Tenía que tener un objetivo en otro lado ", dijo Bohórquez. Los 'neuropodios,' se nutren de las células de apoyo conocidas como células gliales que trabajan con las neuronas, lo que sugiere que pudieran estar implicados en un circuito neuronal. En el nuevo estudio, los investigadores encontraron los contactos de los neuropodios con mayor detalle, encontrando que estaban cerca de fibras nerviosas individuales, pero no de los vasos sanguíneos, en el intestino delgado y grueso. Ellos encontraron que alrededor del 60% de neuropodios se contactaban con neuronas sensoriales, apoyando la idea de que podrían estar implicadas en la sensación del intestino. El grupo dio un paso más, mostrando que los neuropodios y las neuronas no sólo estàn en contacto entre sí, sino que se conectan. En un plato, las neuronas sensoriales individuales aislados del cerebro se acercaron a ponerse en contacto con un neuropodio que era, en una escala celular, más de la mitad de un campo de fútbol de distancia. "Para nosotros, era un punto de no retorno", dijo Bohórquez. "Se dice que estas células saben cómo llegar más cerca de las neuronas", aunque cómo exactamente no está claro. La conexión fue especialmente sorprendente porque nunca nadie había cultivado estas células en completo aislamiento de sus vecinos, añadió.
La imagen muestra la estructura de un neuropodio.
Una imagen tomada de microscopía electrónica de 3-D revela la estructura de un neuropodio - una célula en el intestino que detecta los niveles de nutrientes y envía señales que regulan el apetito, pero no es una neurona. Crédito Diego Bohórquez, la Universidad de Duke.
Los neuropodios son tan parecido a las neuronas - que contienen gran parte de la misma maquinaria para enviar y recibir señales - que los investigadores intentaron infectar el colon de los ratones con una versión desactivada del virus de la rabia, que se mueve a través del cuerpo inicialmente mediante la infección de las neuronas. El virus se utiliza de forma rutinaria como una herramienta de laboratorio para la visualización de una única conexión de una neurona a otra.
Fue un acto de fe, dijo Bohórquez, pero funcionó. Una semana después de la introducción del virus, sólo las células con neuropodios se infectaron.
"Esto proporciona una vía donde la rabia puede ir desde el lumen del intestino al sistema nervioso", dijo Rodger Liddle, que es miembro del Instituto Duke de Ciencias del Cerebro. "Esto implica que podría ser capaz de contraer la rabia por el consumo de la rabia. Tal vez esto es un camino por el que otros virus pueden infectar el sistema nervioso ".
El nuevo estudio se centró en las conexiones entre las neuronas y neuropodios más cercana al intestino, pero el equipo está trabajando para rastrear todo el camino desde el intestino al cerebro.
Referencia:
NATURE
"La pregunta era, ¿por qué una célula que se supone que acaba de liberar las hormonas tienen todo un brazo? Tenía que tener un objetivo en otro lado ", dijo Bohórquez. Los 'neuropodios,' se nutren de las células de apoyo conocidas como células gliales que trabajan con las neuronas, lo que sugiere que pudieran estar implicados en un circuito neuronal. En el nuevo estudio, los investigadores encontraron los contactos de los neuropodios con mayor detalle, encontrando que estaban cerca de fibras nerviosas individuales, pero no de los vasos sanguíneos, en el intestino delgado y grueso. Ellos encontraron que alrededor del 60% de neuropodios se contactaban con neuronas sensoriales, apoyando la idea de que podrían estar implicadas en la sensación del intestino. El grupo dio un paso más, mostrando que los neuropodios y las neuronas no sólo estàn en contacto entre sí, sino que se conectan. En un plato, las neuronas sensoriales individuales aislados del cerebro se acercaron a ponerse en contacto con un neuropodio que era, en una escala celular, más de la mitad de un campo de fútbol de distancia. "Para nosotros, era un punto de no retorno", dijo Bohórquez. "Se dice que estas células saben cómo llegar más cerca de las neuronas", aunque cómo exactamente no está claro. La conexión fue especialmente sorprendente porque nunca nadie había cultivado estas células en completo aislamiento de sus vecinos, añadió.
La imagen muestra la estructura de un neuropodio.
Una imagen tomada de microscopía electrónica de 3-D revela la estructura de un neuropodio - una célula en el intestino que detecta los niveles de nutrientes y envía señales que regulan el apetito, pero no es una neurona. Crédito Diego Bohórquez, la Universidad de Duke.
Los neuropodios son tan parecido a las neuronas - que contienen gran parte de la misma maquinaria para enviar y recibir señales - que los investigadores intentaron infectar el colon de los ratones con una versión desactivada del virus de la rabia, que se mueve a través del cuerpo inicialmente mediante la infección de las neuronas. El virus se utiliza de forma rutinaria como una herramienta de laboratorio para la visualización de una única conexión de una neurona a otra.
Fue un acto de fe, dijo Bohórquez, pero funcionó. Una semana después de la introducción del virus, sólo las células con neuropodios se infectaron.
"Esto proporciona una vía donde la rabia puede ir desde el lumen del intestino al sistema nervioso", dijo Rodger Liddle, que es miembro del Instituto Duke de Ciencias del Cerebro. "Esto implica que podría ser capaz de contraer la rabia por el consumo de la rabia. Tal vez esto es un camino por el que otros virus pueden infectar el sistema nervioso ".
El nuevo estudio se centró en las conexiones entre las neuronas y neuropodios más cercana al intestino, pero el equipo está trabajando para rastrear todo el camino desde el intestino al cerebro.
Referencia:
NATURE
NEUROSCIENCE
Direct route from gut to brain
- Nature
- 517,
- 125
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