Механизмы действия антидепрессантов и других лекарственных средств, ориентированных на эмоции, могут быть пересмотрены благодаря прогрессу в понимании того, как кишечник взаимодействует с мозгом.
Новое исследование, проведенное Университетом Флиндерса (Flinders University), выявило важные достижения в понимании того, как кишечник взаимодействует с мозгом, что может оказать глубокое влияние на состав и использование препаратов, таких как антидепрессанты. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Cell and Tissue Research.
«Ось кишечник-мозг состоит из сложного двунаправленного пути нейронной связи между мозгом и кишечником, который связывает эмоциональные и когнитивные центры мозга», — комментирует профессор Ник Спенсер (Nick Spencer) из Колледжа медицины и общественного здравоохранения (College of Medicine and Public Health).
«Являясь частью оси кишечник-мозг, блуждающие сенсорные нервы передают различные сигналы от кишечника к мозгу, которые играют важную роль в психическом здоровье и благополучии. Механизмы, с помощью которых активируются окончания блуждающего сенсорного нерва в стенке кишечника, остаются большой загадкой, но по-прежнему представляют большой интерес для медицинской науки и потенциальных методов лечения психического здоровья и благополучия».
Серотонин является основным гормоном и нейромедиатором в организме и, как было доказано, играет важную роль в ряде функций организма, включая психическое здоровье и депрессию.
«Подавляющее большинство серотонина вырабатывается в кишечнике в специализированных клетках, называемых энтероэндокринными клетками (ЭЭК), внутри стенки кишечника, но мы до сих пор не понимаем, как серотонин, высвобождаемый из ЭЭК, активирует сенсорные нервные окончания блуждающего нерва», — добавляет Профессор Спенсер.
«Когда-то было высказано предположение, что ЭЭК создают физические синаптические связи с окончаниями сенсорных нервов блуждающего нерва и используют быстрые нейротрансмиттеры для активации сенсорных окончаний блуждающего нерва. Однако результаты нашего нового исследования показывают, что любые вещества (включая серотонин), высвобождаемые клетками EEC, должны сообщаться посредством процесса диффузии с сенсорными нервными окончаниями блуждающего нерва, которые находятся в толстой кишке (толстой кишке)».
«Мы обнаружили, что расстояния между отдельными ЭЭК, содержащими серотонин, и афферентными нервными окончаниями блуждающего нерва слишком велики, чтобы это происходило посредством механизма, включающего синаптическую связь и быструю нейротрансмиссию, как считалось ранее. Это важное открытие для нашего понимания взаимодействия кишечника и мозга, которое имеет глубокие последствия для разработки препаратов, для лечения тревоги и депрессии, а также других проблем с пищеварением, таких как синдром раздраженного кишечника (СРК), все из которых так или иначе связаны с серотонином. Это открывает совершенно новый образ мышления и научных исследований для будущей разработки и исследования лекарств для контроля оси кишечник-мозг и потенциальных методов лечения психического здоровья и благополучия, например, использования селективных ингибиторов обратного захвата серотонина (СИОЗС), широко используемый тип антидепрессанта», — добавляет он.
«Большая часть серотонина в организме, около 95%, образуется в кишечнике, поэтому существует большой интерес к тому, как такие большие количества серотонина, высвобождаемые клетками ЭЭК, действуют на окончания сенсорных нервов блуждающего нерва в стенке кишечника. Понимание этого механизма может дать новые важные сведения о том, как серотонин не только взаимодействует по оси кишечник-мозг, но и как этот серотонин может участвовать в контроле здоровья и благополучия», — объясняет профессор.
«До сих пор оставалось невыясненным, как различные вещества (например, серотонин), высвобождаемые из ЭЭК, активируют окончания блуждающего нерва в кишечнике. чувствительные окончания блуждающего нерва. Наши результаты показывают, что любые вещества, выделяемые из ЭЭК, должны действовать посредством диффузии на окончания сенсорных нервов блуждающего нерва в толстой кишке, которые затем передают сенсорную информацию в мозг», — добавляет профессор Спенсер.
Синаптическая передача — это процесс, посредством которого нейротрансмиттеры связываются с клеткой или клетками-мишенями, например, с другим нейроном (нейронами) или мышечными клетками (клетками), через специализированную структуру, известную как синапс. Это предполагает, что молекулы нейромедиатора пересекают очень короткое расстояние до своей клетки-мишени.
Диффузия — это чистое перемещение молекул из одной области в другую, которое может происходить на любое расстояние.
Исследователи использовали сложный метод антероградного отслеживания нейронов от тел сенсорных нервных клеток блуждающего нерва, которые лежат сразу за пределами мозга, но направляют свои длинные нервные отростки (аксоны) вплоть до тонкой кишки и проксимальной части пищевода. двоеточие.
«Средние расстояния между окончаниями блуждающего нерва и ближайшими серотонинсодержащими ЭЭК были в сотни раз больше, чем известные расстояния, лежащие в основе синаптической передачи у позвоночных. Это исключает любой возможный механизм быстрой синаптической передачи», — говорит профессор Спенсер.
«Отсутствие каких-либо тесных физических контактов между серотонинсодержащими ЭЭК и окончаниями блуждающего нерва в наших исследованиях приводит к неизбежному выводу, что механизм, с помощью которого серотонин активирует сенсорные нервные окончания блуждающего нерва, является диффузионным. Результаты подтверждают, что вещества, выделяемые из ЭЭК, должны взаимодействовать посредством диффузии, чтобы активировать окончания сенсорных нервов блуждающего нерва. Наше понимание того, как кишечник взаимодействует с мозгом через сенсорные нервы, существенно улучшилось благодаря результатам этого исследования, и мы с нетерпением ждем дальнейшего изучения этой темы», — заключает автор исследования.
Литература
Nick J. Spencer et al, Identification of vagal afferent nerve endings in the mouse colon and their spatial relationship with enterochromaffin cells, Cell and Tissue Research (2024). DOI: 10.1007/s00441-024-03879-6
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
