{youtube}oym87kVhqm4{/youtube}
Nieuw onderzoek met muizen kan ons begrip van de verbinding tussen de darm en de hersenen, evenals de eetlust, verbeteren.
Als je je ooit misselijk hebt gevoeld voor een belangrijke presentatie, of mistig na een grote maaltijd, dan ken je de kracht van de darm-hersenverbinding.
Wetenschappers geloven nu dat een verrassend scala aan aandoeningen, waaronder eetluststoornissen, obesitas, artritis en depressie, hun start in de darmen kan krijgen. Maar het is niet duidelijk hoe berichten in dit zogenaamde "tweede brein" zich van onze magen naar onze hersenen verspreiden. Decennialang geloofden onderzoekers dat hormonen in de bloedbaan het indirecte kanaal waren tussen de darm en de hersenen.
Recent onderzoek suggereert dat de communicatielijnen achter dat 'buikgevoel' directer en sneller zijn dan een diffusie van hormonen. Met behulp van een rabiësvirus dat is opgezet met groene fluorescentie, hebben onderzoekers een signaal gevonden tijdens het reizen van de darmen naar de hersenstam van muizen. Ze waren geschokt toen ze het signaal een enkele synaps zagen kruisen onder 100 milliseconden - dat is sneller dan een oogwenk.
Snelle synapsen
"Wetenschappers praten over de eetlust in termen van minuten tot uren. Hier hebben we het over seconden ", zegt senior auteur Diego Bohórquez, een universitair docent geneeskunde aan de Duke University School of Medicine. "Dat heeft ingrijpende gevolgen voor ons begrip van de eetlust. Veel van de eetlustremmers die zijn ontwikkeld, zijn gericht op langzaamwerkende hormonen, geen snelwerkende synapsen. En dat is waarschijnlijk de reden waarom de meeste van hen gefaald hebben. "
Je brein neemt informatie op van alle vijf zintuigen - aanraken, zien, horen, ruiken en proeven - via elektrische signalen, die zich verplaatsen langs lange zenuwvezels die onder je huid liggen en spieren zoals glasvezelkabels. Deze signalen gaan snel en daarom lijkt de geur van vers gebakken koekjes je te raken zodra je een deur opent.
Hoewel de darm net zo belangrijk is als een sensorisch orgel als je ogen en oren - immers, wetende dat je maag een opvulling nodig heeft, is de sleutel tot overleving - wetenschappers dachten dat het zijn berichten via een meerstaps, enigszins indirect proces afleverde.
Voedingsstoffen in je onderbuik, het denken ging, stimuleerden de afgifte van hormonen, die minuten tot uren na het eten in de bloedsomloop terechtkwamen en uiteindelijk hun effecten op de hersenen uitoefenden.
Ze hadden gedeeltelijk gelijk. Dat tryptofaan bij uw kalkoendiner is berucht vanwege de transformatie ervan in serotonine, het chemische brein dat u slaperig maakt.
Maar Bohórquez vermoedde dat het brein sneller een manier had om signalen uit het darmkanaal waar te nemen. Hij merkte op dat de sensorische cellen aan de binnenkant van de darm veel van dezelfde kenmerken hadden als hun neven en nichten op de tong en in de neus. In 2015 publiceerde hij een mijlpaalonderzoek in de Journal of Clinical Investigation aantonen dat deze darmcellen zenuwuiteinden of synapsen bevatten, wat suggereert dat ze in een soort van neuraal circuit zouden kunnen aanboren.
Zesde zintuig?
In deze studie wilden Bohórquez en zijn team die circuits in kaart brengen. Ten eerste plande postdoctorale medewerker Maya Kaelberer een rabiësvirus met een groen fluorescerend label in de magen van muizen. Ze zag dat het virus de nervus vagus had gelabeld voordat ze in de hersenstam terechtkwam, en liet haar zien dat er een direct circuit was.
Vervolgens reconstrueerde Kaelberer het neurale circuit van de darm en hersenen door sensorische darmcellen van muizen in dezelfde schotel met vagale neuronen te laten groeien. Ze zag de neuronen langs het oppervlak van de schaal kruipen om verbinding te maken met de darmcellen en signalen af te vuren. Toen het onderzoeksteam suiker aan de mix toevoeg, versnelde het bakpercentage. Kaelberer meette hoe snel de informatie van suiker in de darm werd gecommuniceerd en was geschokt toen hij merkte dat deze in de orde van milliseconden was.
Die bevinding suggereert dat een neurotransmitter zoals glutamaat - die betrokken is bij het overbrengen van andere zintuigen zoals geur en smaak - de boodschapper zou kunnen zijn. Zeker, toen de onderzoekers de afgifte van glutamaat blokkeerden in de sensorische darmcellen, bleven de berichten stil.
Bohórquez heeft gegevens die suggereren dat de structuur en functie van dit circuit hetzelfde zal zijn bij mensen.
"We denken dat deze bevindingen de biologische basis van een nieuw gevoel zullen zijn", zegt Bohórquez. "Een die dient als startpunt voor hoe de hersenen weten wanneer de maag vol is van voedsel en calorieën. Het geeft legitimiteit aan het idee van het 'onderbuikgevoel' als een zesde zintuig. "
In de toekomst zijn Bohórquez en zijn team geïnteresseerd in het uitzoeken hoe dit nieuwe zintuig het soort voedingsstoffen en de calorische waarde van het voedsel dat we eten, kan onderscheiden.
Het onderzoek verschijnt Sept. 21 in Wetenschap.
De National Institutes of Health, een AGA-Elsevier Pilot Research Award, een UNC Center for Gastrointestinal Biology and Disease Research Award, het Defense Advanced Research Projects Agency, de Hartwell Foundation, de Dana Foundation, de Grass Foundation en het Howard Hughes Medical Institute financierde de studie.
Bron: Duke University
Verwante Boeken
at InnerSelf Market en Amazon
