Εντερικό Νευρικό Πλέγμα: ενας δεύτερος εγκέφαλος στον οργανισμό μας

Άραγε όταν αναφερόμαστε στο γαστρεντερικό μας σύστημα, αρκεί να σκεφτόμαστε ένα απλοποιημένο σύστημα επιφορτισμένο με το ρόλο της πέψης, της έκκρισης και της απορρόφησης της τροφής, ή μήπως τελικά είναι σωστότερο να φανταζόμαστε ένα ‘’ζωντανό’’ και ιδιαίτερα περίπλοκο χημικό εργαστήριο, υπό την ευθύνη ενός καλά οργανωμένου κέντρου ολοκλήρωσης νευρικών σημάτων;

Το γαστρεντερικό μας σύστημα (ΓΣ) περιλαμβάνει τον γαστρεντερικό σωλήνα, που απαρτίζεται από το στόμα, τον φάρυγγα, τον οισοφάγο, τον στόμαχο, το παχύ και λεπτό έντερο και το ορθό, καθώς και τα επικουρικά όργανα, δηλαδή τους σιελογόνους αδένες, το ήπαρ, τη χοληδόχο κύστη και το πάγκρεας, και τελεί υπό την επίβλεψη του δικού του νευρικού συστήματος, γνωστού και ως εντερικό νευρικό πλέγμα, που θεωρείται από τους επιστήμονες διακριτό τμήμα του ΠΝΣ (Περιφερικό Νευρικό Σύστημα).

Το εντερικό νευρικό πλέγμα υφίσταται με τη μορφή δύο δικτύων, του μυεντερικού και του υποβλεννογόνιου νευρικού πλέγματος. Στον άνθρωπο, υπολογίζεται ότι αποτελείται από 200 έως 600 εκατομμύρια νευρώνες και εκκρίνει νευροδιαβιβαστές, νευρορυθμιστές, ορμόνες, πρωτεΐνες και άλλα χημικά μόρια. Κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ανάπτυξης, το εντερικό νευρικό μας σύστημα σχηματίζεται από πληθυσμούς κυττάρων που προκύπτουν από το ίδιο τμήμα ιστού από το οποίο σχηματίζεται και το ΚΝΣ (Κεντρικό Νευρικό Σύστημα), το οποίο ονομάζεται νευρική ακρολοφία. Το γεγονός ότι τα δύο αυτά συστήματα έχουν ‘’κοινό πρόγονο’’ στα αρχικά στάδια της εμβρυογένεσης, σε συνδυασμό με την αυτονομία του εντερικού νευρικού πλέγματος αναφορικά με τη νευρική ρύθμιση του ΓΣ, και την χημική ομοιότητά τους, έκανε τους επιστήμονες εύλογα να το χαρακτηρίσουν ως ‘’δεύτερο εγκέφαλο’’. (Gershon M., 1998)

Το εντερικό νευρικό σύστημα είναι εκείνο που επιστρατεύει τα κατάλληλα πεπτικά ένζυμα προκειμένου να διασπάσει την τροφή και να εξασφαλίσει τη μέγιστη δυνατή απορρόφηση των θρεπτικών συστατικών, ενώ ελέγχει επίσης την οξύτητα και άλλες χημικές ιδιότητες των μορίων της τροφής και προσαρμόζει ανάλογα τα εκκρινόμενα πεπτικά ένζυμα. Ο «δεύτερος εγκέφαλός» μας μετακινεί την τροφή μέσα στο ΓΣ δίνοντας εντολή στους μυς κατά μήκος του τοιχώματος του γαστρεντερικού σωλήνα να συσπαστούν (κινητικότητα ΓΣ) με πλήρη συντονισμό, αλλά και αποφασίζει για μια σειρά δράσεων ωθώντας τον οργανισμό μας να προβεί σε μια αντανακλαστική ενέργεια (π.χ. αφόδευση, έμετος).

Σαφώς το εντερικό νευρικό σύστημα δεν λειτουργεί ανεξάρτητα από τον εγκέφαλο, αλλά αυτά τα δύο νευρικά κέντρα βρίσκονται σε συνεχή επικοινωνία. Νευρικά σήματα από τον εγκέφαλο ‘’ταξιδεύουν’’ στο εντερικό νευρικό πλέγμα και αντίστροφα, από το εντερικό νευρικό πλέγμα νευρικά σήματα αποστέλλονται στον εγκέφαλο, ρυθμίζοντας τις παραπάνω λειτουργίες. Για παράδειγμα, μετά την κατανάλωση ενός γεύματος, νευρικοί υποδοχείς του στομάχου αναλαμβάνουν να ‘’ειδοποιήσουν’’ τον εγκέφαλο ότι επήλθε κορεσμός, ενώ από την άλλη μπορεί να προκληθεί ναυτία και τάση προς έμετο, καθώς όταν συμβαίνουν περιστροφικές κινήσεις της κεφαλής, ο εγκέφαλος αναγκάζει το εντερικό νευρικό μας σύστημα να αλλάξει τις φυσιολογικές του συσπάσεις και να ενεργοποιήσει το αντανακλαστικό του εμέτου.

Στο ίδιο πλαίσιο εντάσσεται μια πληθώρα ψυχοσωματικών συμπτωμάτων. Πιο συγκεκριμένα, το έντερο, επηρεασμένο από ψυχικές διαταραχές μπορεί τρόπον τινά να ασθενήσει, προκαλώντας μας δυσκοιλιότητα από την ακινησία του, είτε να υπερδραστηριοποιηθεί, γεγονός που οδηγεί σε διάρροιες. Ομοίως, πολύ κοινή καθίσταται και η εκδήλωση γαστρικού άλγους, ο λεγόμενος «κόμπος στο στομάχι». Αυτό το αίσθημα δημιουργείται επειδή το ΚΝΣ, σε περιπτώσεις έντονου άγχους προκαλεί σύσφιξη του στομάχου. Με άλλα λόγια, η ψυχική μας διάθεση όχι απλώς επηρεάζει το γαστρεντερικό μας σύστημα, αλλά δύναται να αντικατοπτριστεί σε αυτό!

Εντούτοις, η αμφίδρομη σχέση εγκεφάλου και εντερικού νευρικού πλέγματος δεν περιορίζεται εδώ. Στην βιβλιογραφία υπάρχουν σαφείς ενδείξεις ότι διαταραχές στον άξονα εγκεφάλου-εντέρου (brain–gut axis), όπως επιστημονικά ορίζεται, έχουν εμπλακεί σε ένα ευρύ φάσμα δυσλειτουργιών, συμπεριλαμβανομένων όχι μόνο των λειτουργικών και φλεγμονωδών γαστρεντερικών διαταραχών, της παχυσαρκίας και των διατροφικών διαταραχών, αλλά και νευρολογικών και ψυχιατρικών νοσημάτων, όπως νευροεκφυλιστικά νοσήματα (νόσος Alzheimer και Parkinson), πολλαπλή σκλήρυνση, σύνδρομο ευερέθιστου εντέρου, αυτισμός, μυαλγική εγκεφαλομυελίτιδα, σχιζοφρένεια, μείζων κατάθλιψη, ενδεχομένως ακόμη και καρκίνος. Tο μικροβίωμα του εντέρου (enteric microbiome), δηλαδή ο αριθμός αλλά και τα φύλα των βακτηρίων που αποικίζουν το παχύ μας έντερο, φαίνεται ότι υπεισέρχεται στους παθοφυσιολογικούς μηχανισμούς των εν λόγω ασθενειών. Ειδικότερα, ασθενείς με τις παραπάνω παθήσεις έχει βρεθεί ότι παρουσιάζουν διαφορές στη σύνθεση του εντερικού μικροβιώματός τους σε σύγκριση με υγιή άτομα, με τους υγιείς να διαθέτουν περίπου 3,9×10¹³ βακτήρια, τεσσάρων βακτηριακών φύλων (Βacteriodetes, Fermicutes, Actinobacteria, Proteobacteria).

Η ανάλυση του εντερικού μικροβιώματος και η αναζήτηση εξατομικευμένης θεραπείας για τους ασθενείς βάση αυτού, αποτελεί ένα από τα πλέον φλέγοντα ζητήματα στο χώρο της Ιατρικής και αν μη τι άλλο ένα πολλά υποσχόμενο, ανοικτό πεδίο έρευνας.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Clair R. Martin, Vadim Osadchiy, Amir Kalani, Emeran A. Mayer, The Brain-Gut-Microbiome Axis, Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 2018; 6(2)

• Mayer Emeran, The Mind-Gut Connection: How the Hidden Conversation Within Our Bodies Impacts Our Mood, Our Choices, and Our Overall Health, U.S.A., Ηarper Collins Publishers, New York 2016

• Vander A., Sherman J., Luciano D., Τσακόπουλος Μ., Φυσιολογία του ανθρώπου- Μηχανισμοί της λειτουργίας του οργανισμού, Κεφάλαιο 17: Πέψη και απορρόφηση των τροφών, σελ. 735-782, Ιατρικές Εκδόσεις Π.Χ. Πασχαλίδης, Αθήνα 2011

• Γώγου Μ., Η συμμετοχή του εντερικού μικροβιώματος σε νευροψυχιατρικές παθήσεις, Β΄ Παιδιατρική Κλινική, Πανεπιστημιακό, Γενικό Νοσοκομείο «ΑΧΕΠΑ», Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Θεσσαλονίκη 2016

• Βεζυράκη Π., Φυσιολογία πεπτικού συστήματος, Ανοικτά ακαδημαϊκά μαθήματα, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, Τμήμα Ιατρικής, Ιωάννινα 2010 https://opencourses.gr/opencourse.xhtml?id=17370&ln=el
• The microbiota–gut–brain axis, Nature magazine, https://www.nature.com/articles/d42859-019-00021-3

Εντερικό Νευρικό Πλέγμα: ενας δεύτερος εγκέφαλος στον οργανισμό μας

Δέσποινα Δημητρίου

Άραγε όταν αναφερόμαστε στο γαστρεντερικό μας σύστημα, αρκεί να σκεφτόμαστε ένα απλοποιημένο σύστημα επιφορτισμένο με το ρόλο της πέψης, της έκκρισης και της απορρόφησης της τροφής, ή μήπως τελικά είναι σωστότερο να φανταζόμαστε ένα ‘’ζωντανό’’ και ιδιαίτερα περίπλοκο χημικό εργαστήριο, υπό την ευθύνη ενός καλά οργανωμένου κέντρου ολοκλήρωσης νευρικών σημάτων;

Το γαστρεντερικό μας σύστημα (ΓΣ) περιλαμβάνει τον γαστρεντερικό σωλήνα, που απαρτίζεται από το στόμα, τον φάρυγγα, τον οισοφάγο, τον στόμαχο, το παχύ και λεπτό έντερο και το ορθό, καθώς και τα επικουρικά όργανα, δηλαδή τους σιελογόνους αδένες, το ήπαρ, τη χοληδόχο κύστη και το πάγκρεας, και τελεί υπό την επίβλεψη του δικού του νευρικού συστήματος, γνωστού και ως εντερικό νευρικό πλέγμα, που θεωρείται από τους επιστήμονες διακριτό τμήμα του ΠΝΣ (Περιφερικό Νευρικό Σύστημα).

Το εντερικό νευρικό πλέγμα υφίσταται με τη μορφή δύο δικτύων, του μυεντερικού και του υποβλεννογόνιου νευρικού πλέγματος. Στον άνθρωπο, υπολογίζεται ότι αποτελείται από 200 έως 600 εκατομμύρια νευρώνες και εκκρίνει νευροδιαβιβαστές, νευρορυθμιστές, ορμόνες, πρωτεΐνες και άλλα χημικά μόρια. Κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ανάπτυξης, το εντερικό νευρικό μας σύστημα σχηματίζεται από πληθυσμούς κυττάρων που προκύπτουν από το ίδιο τμήμα ιστού από το οποίο σχηματίζεται και το ΚΝΣ (Κεντρικό Νευρικό Σύστημα), το οποίο ονομάζεται νευρική ακρολοφία. Το γεγονός ότι τα δύο αυτά συστήματα έχουν ‘’κοινό πρόγονο’’ στα αρχικά στάδια της εμβρυογένεσης, σε συνδυασμό με την αυτονομία του εντερικού νευρικού πλέγματος αναφορικά με τη νευρική ρύθμιση του ΓΣ, και την χημική ομοιότητά τους, έκανε τους επιστήμονες εύλογα να το χαρακτηρίσουν ως ‘’δεύτερο εγκέφαλο’’. (Gershon M., 1998)

Το εντερικό νευρικό σύστημα είναι εκείνο που επιστρατεύει τα κατάλληλα πεπτικά ένζυμα προκειμένου να διασπάσει την τροφή και να εξασφαλίσει τη μέγιστη δυνατή απορρόφηση των θρεπτικών συστατικών, ενώ ελέγχει επίσης την οξύτητα και άλλες χημικές ιδιότητες των μορίων της τροφής και προσαρμόζει ανάλογα τα εκκρινόμενα πεπτικά ένζυμα. Ο «δεύτερος εγκέφαλός» μας μετακινεί την τροφή μέσα στο ΓΣ δίνοντας εντολή στους μυς κατά μήκος του τοιχώματος του γαστρεντερικού σωλήνα να συσπαστούν (κινητικότητα ΓΣ) με πλήρη συντονισμό, αλλά και αποφασίζει για μια σειρά δράσεων ωθώντας τον οργανισμό μας να προβεί σε μια αντανακλαστική ενέργεια (π.χ. αφόδευση, έμετος).

Σαφώς το εντερικό νευρικό σύστημα δεν λειτουργεί ανεξάρτητα από τον εγκέφαλο, αλλά αυτά τα δύο νευρικά κέντρα βρίσκονται σε συνεχή επικοινωνία. Νευρικά σήματα από τον εγκέφαλο ‘’ταξιδεύουν’’ στο εντερικό νευρικό πλέγμα και αντίστροφα, από το εντερικό νευρικό πλέγμα νευρικά σήματα αποστέλλονται στον εγκέφαλο, ρυθμίζοντας τις παραπάνω λειτουργίες. Για παράδειγμα, μετά την κατανάλωση ενός γεύματος, νευρικοί υποδοχείς του στομάχου αναλαμβάνουν να ‘’ειδοποιήσουν’’ τον εγκέφαλο ότι επήλθε κορεσμός, ενώ από την άλλη μπορεί να προκληθεί ναυτία και τάση προς έμετο, καθώς όταν συμβαίνουν περιστροφικές κινήσεις της κεφαλής, ο εγκέφαλος αναγκάζει το εντερικό νευρικό μας σύστημα να αλλάξει τις φυσιολογικές του συσπάσεις και να ενεργοποιήσει το αντανακλαστικό του εμέτου.

Στο ίδιο πλαίσιο εντάσσεται μια πληθώρα ψυχοσωματικών συμπτωμάτων. Πιο συγκεκριμένα, το έντερο, επηρεασμένο από ψυχικές διαταραχές μπορεί τρόπον τινά να ασθενήσει, προκαλώντας μας δυσκοιλιότητα από την ακινησία του, είτε να υπερδραστηριοποιηθεί, γεγονός που οδηγεί σε διάρροιες. Ομοίως, πολύ κοινή καθίσταται και η εκδήλωση γαστρικού άλγους, ο λεγόμενος «κόμπος στο στομάχι». Αυτό το αίσθημα δημιουργείται επειδή το ΚΝΣ, σε περιπτώσεις έντονου άγχους προκαλεί σύσφιξη του στομάχου. Με άλλα λόγια, η ψυχική μας διάθεση όχι απλώς επηρεάζει το γαστρεντερικό μας σύστημα, αλλά δύναται να αντικατοπτριστεί σε αυτό!

Εντούτοις, η αμφίδρομη σχέση εγκεφάλου και εντερικού νευρικού πλέγματος δεν περιορίζεται εδώ. Στην βιβλιογραφία υπάρχουν σαφείς ενδείξεις ότι διαταραχές στον άξονα εγκεφάλου-εντέρου (brain–gut axis), όπως επιστημονικά ορίζεται, έχουν εμπλακεί σε ένα ευρύ φάσμα δυσλειτουργιών, συμπεριλαμβανομένων όχι μόνο των λειτουργικών και φλεγμονωδών γαστρεντερικών διαταραχών, της παχυσαρκίας και των διατροφικών διαταραχών, αλλά και νευρολογικών και ψυχιατρικών νοσημάτων, όπως νευροεκφυλιστικά νοσήματα (νόσος Alzheimer και Parkinson), πολλαπλή σκλήρυνση, σύνδρομο ευερέθιστου εντέρου, αυτισμός, μυαλγική εγκεφαλομυελίτιδα, σχιζοφρένεια, μείζων κατάθλιψη, ενδεχομένως ακόμη και καρκίνος. Tο μικροβίωμα του εντέρου (enteric microbiome), δηλαδή ο αριθμός αλλά και τα φύλα των βακτηρίων που αποικίζουν το παχύ μας έντερο, φαίνεται ότι υπεισέρχεται στους παθοφυσιολογικούς μηχανισμούς των εν λόγω ασθενειών. Ειδικότερα, ασθενείς με τις παραπάνω παθήσεις έχει βρεθεί ότι παρουσιάζουν διαφορές στη σύνθεση του εντερικού μικροβιώματός τους σε σύγκριση με υγιή άτομα, με τους υγιείς να διαθέτουν περίπου 3,9×10¹³ βακτήρια, τεσσάρων βακτηριακών φύλων (Βacteriodetes, Fermicutes, Actinobacteria, Proteobacteria).

Η ανάλυση του εντερικού μικροβιώματος και η αναζήτηση εξατομικευμένης θεραπείας για τους ασθενείς βάση αυτού, αποτελεί ένα από τα πλέον φλέγοντα ζητήματα στο χώρο της Ιατρικής και αν μη τι άλλο ένα πολλά υποσχόμενο, ανοικτό πεδίο έρευνας.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Clair R. Martin, Vadim Osadchiy, Amir Kalani, Emeran A. Mayer, The Brain-Gut-Microbiome Axis, Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 2018; 6(2)

• Mayer Emeran, The Mind-Gut Connection: How the Hidden Conversation Within Our Bodies Impacts Our Mood, Our Choices, and Our Overall Health, U.S.A., Ηarper Collins Publishers, New York 2016

• Vander A., Sherman J., Luciano D., Τσακόπουλος Μ., Φυσιολογία του ανθρώπου- Μηχανισμοί της λειτουργίας του οργανισμού, Κεφάλαιο 17: Πέψη και απορρόφηση των τροφών, σελ. 735-782, Ιατρικές Εκδόσεις Π.Χ. Πασχαλίδης, Αθήνα 2011

• Γώγου Μ., Η συμμετοχή του εντερικού μικροβιώματος σε νευροψυχιατρικές παθήσεις, Β΄ Παιδιατρική Κλινική, Πανεπιστημιακό, Γενικό Νοσοκομείο «ΑΧΕΠΑ», Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Θεσσαλονίκη 2016

• Βεζυράκη Π., Φυσιολογία πεπτικού συστήματος, Ανοικτά ακαδημαϊκά μαθήματα, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, Τμήμα Ιατρικής, Ιωάννινα 2010 https://opencourses.gr/opencourse.xhtml?id=17370&ln=el
• The microbiota–gut–brain axis, Nature magazine, https://www.nature.com/articles/d42859-019-00021-3