¿Cómo los neurocircuitos entéricos controlan la motilidad intestinal ?

Las neuronas transmiten mensajes mediante señales eléctricas o químicas y la evidencia reciente sugiere que las células gliales pueden comunicarse directamente con las neuronas y pueden influir activamente o modular la transmisión de señales entre neuronas. El sistema digestivo tiene su propio sistema nervioso local conocido como sistema nervioso entérico que contiene tantas neuronas como la médula espinal, razón por la cual  lo llaman el segundo cerebro. Las células gliales del sistema nervioso entérico se comunican activamente con las neuronas y afectan la función intestinal. Sin embargo, no se sabía si las células gliales entéricas se comunicaban exclusivamente con neuronas específicas para modular la respuesta a estímulos específicos o generar salidas específicas.

Un estudio que aparece en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences muestra que las células gliales del sistema nervioso entérico pertenecen a redes específicas. La peristalsis está controlada por Tres Vías del sistema nervioso entérico: las vías ascendente, descendente y circunferencial. A medida que pasa la comida, los músculos circulares del intestino se estiran, lo que activa estas vías. La vía ascendente provoca la contracción del segmento por encima de la comida y la vía descendente provoca la relajación del segmento intestinal debajo de la comida.

La vía ascendente consta de neuronas excitadoras que, en su mayoría, liberan el neurotransmisor acetilcolina . Las neuronas de la vía descendente generalmente liberan óxido nítrico o purinas para comunicarse con otras neuronas. La vía circunferencial consta de neuronas que rodean la pared del tracto digestivo y transmiten los cambios en la pared del músculo liso a las neuronas de las vías ascendente y descendente.

Los investigadores utilizaron tejido disecado del tracto gastrointestinal (GI) de ratones para comprender cómo las células del sistema nervioso entérico trabajan juntas en una red y determinaron primero si algunas células gliales respondían selectivamente a la activación de las tres vías principales del sistema nervioso entérico.

Estimularon individualmente las vías ascendente, descendente y circunferencial y midieron la activación de la glía en respuesta a la estimulación de cada vía. Encontraron que la glía respondió a la activación de las tres vías. Significativamente, más del 10% de la glía respondió selectivamente a la estimulación de solo la vía ascendente (13%) o descendente (12%). Estos resultados muestran que las subpoblaciones de células gliales pertenecen exclusivamente a la vía ascendente o descendente, los resultados fueron similares con la respuesta de las neuronas a la estimulación de las vías ascendentes y descendentes y también encontraron que la magnitud de las respuestas de las células gliales en las vías ascendentes y descendentes de las hembras era mayor que en los machos.

Para investigar si los neurotransmisores (purinas y acetilcolina) producen una respuesta específica en las células gliales, los investigadores utilizaron inhibidores de los receptores de acetilcolina y purina. Estos inhibidores bloquearon selectivamente la acción de los neurotransmisores en la glía, pero no afectaron la señalización entre neuronas. Encontraron que la estimulación de la vía descendente o ascendente en presencia de cualquiera de los inhibidores de neurotransmisores activó una población distinta de neuronas y glía, en comparación con el grupo de control no tratado. El bloqueador del receptor de purina glial aumentó la proporción de neuronas que se activan únicamente tras la estimulación de la vía descendente, al tiempo que reduce la proporción de neuronas activadas por ambas vías. El bloqueador del receptor de acetilcolina aumentó la proporción de glía que se activó tras la estimulación de las vías descendente y ascendente.

El bloqueador del receptor de purina redujo la activación de la vía ascendente pero no la vía descendente. Por el contrario, el bloqueador del receptor de acetilcolina aumentó la respuesta neuronal en la vía descendente pero no en la ascendente. Esto muestra que las células gliales responden a las purinas y acetilcolina liberadas por las neuronas, lo que resulta en un cambio en la población de neuronas y glía asociadas con cada vía, modulando posteriormente la actividad de cada vía.