‘Il sistema nervoso enterico è molto esteso. Copre tutta l’area dell’apparato digerente che ha un’estensione dai 10 ai 12 metri e viene spesso considerato come il nostro secondo cervello con una complessa rete di più di cento milioni di neuroni (quasi come nel midollo spinale) che “tappezzano” aree come l’intestino tenue e il colon. Questo sistema è in grado di agire in modo indipendente rispetto all’encefalo’.
I ricercatori del Karolinska Institutet sono riusciti a mappare i diversi tipi di neuroni del sistema nervoso enterico nell’intestino dei topi. Lo studio, pubblicato oggi sulla rivista scientifica Nature Neuroscience, descrive anche come si formano i diversi neuroni durante lo sviluppo fetale, un processo che segue principi diversi rispetto ai neuroni cerebrali.
Il nostro tratto gastrointestinale (GI) lungo circa sette metri ha i suoi neuroni funzionalmente distinti. Poiché questo sistema nervoso enterico (ENS) opera in modo autonomo, a volte viene indicato come il “secondo cervello” o ” cervello addominale”.
ENS controlla il movimento muscolare (peristalsi) nell’intestino, l’equilibrio dei liquidi e il flusso sanguigno, ma comunica anche con il sistema immunitario e il microbioma. Ha quindi un effetto sistemico sul corpo e si ritiene che sia coinvolto in una vasta gamma di malattie. Si stima che circa il 30% della popolazione conviva con complicazioni gastrointestinali permanenti.
Utilizzando il sequenziamento di singole cellule, un metodo che consente agli scienziati di categorizzare e classificare funzionalmente le singole cellule determinando quali geni sono attivi in esse, i ricercatori del Karolinska Institutet hanno ora mappato i neuroni che compongono l’ENS di topo. In parole povere, la funzione dei neuroni può essere scomposta in sensoriale, motoria o interneuronale; ora, i ricercatori sono riusciti a descrivere sottogruppi di tali cellule nervose – in totale, hanno identificato e classificato dodici diversi tipi di neuroni ENS, inclusi sottogruppi di neuroni sensoriali, alcuni dei quali sono attivati da sostanze nell’intestino e influenzano il sistema immunitario, mentre altri sono stimolati in modo più meccanico.
I ricercatori hanno anche studiato come si formano i neuroni del tratto gastrointestinale durante la gestazione e hanno scoperto che il processo di maturazione segue principi diversi da quelli del sistema nervoso centrale (SNC). I neuroni maturano da cellule staminali che sono “pre-programmate” per formare un certo tipo di neurone a seconda della loro posizione, poiché sono necessari diversi tipi di neuroni in diversi siti del SNC. Nel sistema nervoso enterico, invece, è necessaria la stessa composizione di neuroni su tutta la lunghezza dell’intestino.
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Non è quindi chiaro come le cellule del sistema nervoso enterico “sappiano” in cosa maturare. In questo studio, i ricercatori mostrano che diversi tipi neuronali nell’ENS si formano dopo che le cellule sono maturate in neuroni e identificano un fattore di trascrizione, Pbx3, che gioca un ruolo importante in questo processo di trasformazione.
“Quello che faremo dopo è l’attivazione sistematica dei diversi neuroni nell’ENS dei topi per studiare come vengono influenzate le funzioni gastrointestinali. Questo ci consentirà di produrre una conoscenza funzionale dettagliata dei diversi neuroni. Quindi, in futuro, saremo in grado di capire il ruolo svolto dai neuroni in diverse malattie intestinali e identificare bersagli per nuovi farmaci “, spiega Ulrika Marklund, autrice dello studio e ricercatrice pressop il Dipartimento di Biochimica Medica e Biofisica, Karolinska Institutet e aggiunge: “Le nostre nuove scoperte sulla formazione dell’ENS apriranno anche la strada a metodi migliori per ‘produrre neuroni enterici specifici’. È concepibile che alla fine potremmo avere terapie con cellule staminali per curare o alleviare diverse malattie intestinali che coinvolgono la ri-creazione di neuroni ENS. Ma non siamo ancora arrivati alla meta”.
(Immagine: Credit: Public Domain).
