По какой логике работает «второй мозг» нашего организма?

23 октября 2021

Новое открытие проливает свет на то, что кишечная нервная система человека полна неожиданных фактов. Исследование, опубликованное в журнале PNAS, открывает возможности лечения разного рода кишечных расстройств.

На этой микрофотографии представлена сеть глиальных клеток (серые), цветом показаны разные реакции на химические сигналы извне. Credit: Proc. Natl. Acad. Sci./Gulbransen Lab

Исследователи из Мичиганского Университета США сделали необычное открытие, касающееся человеческой энтеральной (то есть кишечной) нервной системы. Нужно сказать, что она настолько независима, что кишечник мог бы справиться со своими повседневными «обязанностями», даже если бы каким-то образом оказался не связан с центральной нервной системой. Интересно, что количество специализированных клеток нервной системы (нейронов и глии) «второго мозга» приблизительно равно количеству нервных клеток в кошачьем мозге.

В отличие от хорошо известных и более знакомых нам нейронов, глия не обладает электрической активностью, но имеет множество других функций, которые за последнее десятилетие стали более понятными. Исследователи в новой работе выявили, что глия определенным образом влияет на сигналы в нейронных схемах не только в головном мозге, но и в кишечнике. Это открытие помогло бы развить область лечения кишечных заболеваний, от которых страдает около 15% популяции США.

Долгое время нейроны считались основным типом активных клеток в структуре энтеральной нервной системы. Из-за чего роль кишечной глии как ключевого регулятора моторики кишечника, как правило, игнорировалась. И если бы «второй мозг» был компьютером, глиальные клетки в нем играли бы роль чипов, работающих на периферии.

В передаче сигналов в нейронных сетях кишечника существует активная часть, состоящая не из нейронов. Именно ее формирует глия, регулируя и модифицируя эти сигналы. Исследователи объясняют, что кишечная глия функционирует в качестве логических элементов для изменения активности нейронных сетей.

Если выражаться метафорами, глия не воспроизводит ноты, но отвечает за тон, продолжительность и громкость звуков. Несмотря на аналогию глия играет гораздо большую роль в том, чтобы звук был качественным. Работа глиальных клеток создает более комплексную картину того, как устроена энтеральная нервная система.

«Помимо этого, теперь мы можем задаваться вопросами о том, как нацеливаться на определенный тип или группу глиальных клеток и корректировать их функции. Фармацевтические компании уже заинтересованы в этом», — отмечают авторы работы.

Ранее команда Гульбрансена выявила, что глия могла бы открыть новые пути для лечения синдрома раздраженного кишечника (СРК) – заболевания, при котором человек страдает от хронической боли в животе, вздутия и нарушения работы кишечника. В настоящее время причина этого расстройства до конца не известна.

Текст: Анна Цой

Circuit-specific enteric glia regulate intestinal motor neurocircuits by Mohammad M. Ahmadzaia, Luisa Seguellaa, and Brian D. Gulbransena in PNAS. Published October 2021

https://doi.org/10.1073/pnas.2025938118