El Sistema Nervioso Entérico

Artículo original de NICHOLAS A. NELSON
Traducción de Jillybeth Burgado

Dentro de los intestinos y el estómago de cada persona hay unas 500,000,000 neuronas. Eso podría parecer un lugar extraño para tantas “células cerebrales”; aún más extraño, la red de nervios del intestino puede funcionar sin comunicación hacia o desde el cerebro. Su potencial para independencia y gran número de neuronas le ha resultado en el apodo, el “segundo cerebro”, que, aunque no es totalmente correcto, suena mejor que su nomenclatura científica: el sistema nervioso entérico.

La ubicación física del sistema nervioso entérico puede generar algunos malentendidos – en realidad no es una semilla de intuición visceral o “sentimientos viscerales”. Sin embargo, descubrimientos recientes han sugerido una parte interesante para nuestro “segundo cerebro” en la regulación de nuestro estado anímico basado en la salud de nuestros intestinos. Lo que si sabemos es que el sistema nervioso entérico comanda tareas necesarias para el mantenimiento de la salud, asegurando que los alimentos se procesen adecuadamente y que lo que entra, saldrá últimamente.

Hay mucho más que discutir sobre el intestino de lo que se tratará aquí: las señales hormonales, el microbioma y las contribuciones intestinales a las enfermedades del sistema nervioso serán temas para artículos posteriores. No se preocupe: estas funciones no son olvidadas, pero por la facilidad de la digestión (lo siento) y la claridad de cada tema, se segmentarán los temas en artículos individuales, todos parte de una serie que explora Nuestros Estómagos Sensibles.

Entonces, ¿qué es el sistema nervioso entérico?

Todos los 500 millones de neuronas que forman el sistema nervioso entérico se clasifican en una de las tres categorías típicas de neuronas fuera del cerebro: neuronas sensoriales, neuronas motoras e interneuronas. En pocas palabras, estas neuronas sensoriales detectan el ambiente de los intestines (presión, acidez, composición química), las neuronas motoras controlan los movimientos intestinales (moviendo los alimentos a través de los intestinos), y las interneuronas conectan las neuronas sensoriales y motoras (y otras interneuronas) para formar una red preparada para detectar e iniciar cambios dentro de nuestros intestinos [2].

El segundo cerebro es menos como otra alma y más como una red estrecha de sensación y movimiento. Sin embargo, con toda esta sensación y movimiento, si te pidiera ahora que indiques hasta dónde ha viajado el desayuno de hoy a través de tus intestinos, apostaría que no podrías identificar la ubicación exacta de tu tostada y jugo de naranja. Mientras que estas neuronas sensoriales y motoras entéricas son similares en estructura y función a las más familiares en nuestras manos y pies, nuestro cerebro tiene poco o ningún contacto consciente con su actividad.

Para ilustrar cómo funciona esto, miremos a mi circuito neuronal favorito: el reflejo de la rodilla.

Circuitos reflejos

Para instigar este reflejo, el médico utiliza un pequeño mazo de goma y golpea ligeramente el tendón patelar relajado debajo de la parte superior de la rodilla (rótula) que, en un paciente saludable, produce una patada instantánea de esa misma pierna. Aquellos de nosotros que hemos tenido este procedimiento sabemos que la patada sucede muy rápidamente y sin ninguna decisión consciente. Fisiológicamente, cuando el mazo golpea, la patada reflexiva sucede sin consultar al cerebro; de hecho, la patada comienza antes de que el cerebro la perciba.

Este es un ejemplo de uno de los circuitos neuronales más simples en nuestro cuerpo. Una neurona sensorial detecta el estiramiento del tendón patelar y directamente alerta a una neurona motora de la médula espinal que controla el músculo cuadriceps femoris, resultando en contracción del musculo y causando una patada. Esa neurona sensorial también contacta una interneurona que luego inhibe el musculo antagonista, el tendón de la corva, relajando la parte posterior de la pierna y permitiendo el movimiento de la pierna hacia adelante.

En esencia, así es como funciona el sistema nervioso entérico. Las neuronas sensoriales detectan el estado del tracto intestinal, señalan a las interneuronas cercanas y las interneuronas excitan o inhiben las neuronas motoras locales que controlan el movimiento de los intestinos. Y aunque en el caso de la visita a el doctor nosotros finalmente reconocemos el golpe en la rodilla, la información sobre lo que pasa en nuestros intestinos solo se envía al cerebro de forma dispersa.

Entonces, aunque no es tan sofisticado o diverso en función como el cerebro, escondido en nuestro abdomen se encuentra un impresionante asunto computacional, que coordina medio billón de neuronas y sus conexiones detrás de la escena. Evolución encontró que esta orquestación no tiene que ser parte de nuestra corriente de conciencia, liberando a nuestra mente para considerar en su lugar otras preguntas importantes, como qué comer, sin tener que preocuparnos (demasiado) por lo que sucede después. Pero, por otra parte, la forma en que la ENS interactúa con nuestro afecto (estado de ánimo o “sentimientos”) es otra pregunta que solo está empezando a ser formulada o contestada.

¿Sentimientos del estómago?

El procesamiento de emociones parece estar restringido al cerebro – todo el cuerpo puede contribuir a los sentimientos generales de bienestar, pero al final estas señales se interpretan en el cerebro. Pero es cierto que algunas emociones pueden provocar fuertes sensaciones corporales, como sentir un “nudo” en la garganta, un mal presentimiento, una reacción visceral o “mariposas” en el estómago.

      A veces, estas emociones terminan en un peso o un cosquilleo debajo del corazón y arriba del vientre, aproximadamente en el área del estómago, y estas sensaciones probablemente son las fuentes de frases como “corazonada” o un “instinto visceral”. Por qué diferentes emociones tienen diferentes sensaciones corporales, y por qué y cómo estas sensaciones varían entre las personas son unas preguntas que aún se están explorando experimentalmente, sin dar muchas respuestas concretas. Y aunque es una pregunta interesante, la explicación parece estar fuera de los procesos del sistema nerviosos entérico.

Independiente?

Lo que las investigaciones recientes muestran sobra las posibles funciones del sistema nervioso entérico es quizás el tema más interesante y, para el futuro de la medicina, el más importante. Así que revisemos un punto hecho en la introducción: la independencia “similar a un cerebro” del sistema nervioso intestinal.

El sistema nervioso entérico si puede cumplir algunas funciones sin el cerebro, el sistema nervioso central (SNC) y el ENS comunican a través de un nervio especializado llamado el nervio vago. Diferente de la mayoría de los nervios debajo del cuello, el nervio vago se extiende directamente desde el bulbo raquídeo hacia abajo a través del cuerpo, sin pasar a través de la médula espinal. Las neuronas sensoriales de la piel and las neuronas motoras del musculo pasan por la medula espinal, pero el nervio vago facilita un conducto directo entre los órganos dentro del abdomen y el cerebro [4].

Cuando se corta el nervio vago, el sistema nervioso entérico continúa moviendo los alimentos y los excrementos a lo largo de los metros del tracto intestinal. Esto es lo que se ha atribuido a la “independencia” de ENS: sin la contribución del cerebro, los circuitos reflejos de la ENS pueden continuar los procesos digestivos básicos. Desafortunadamente, los “procesos digestivos básicos” no incluyen funciones como descomponer los alimentos con enzimas pancreáticas o ejercer un control consciente sobre cuándo y dónde defecar. Entonces, claro el sistema entérico nervioso puede funcionar independientemente del cerebro, pero creo que la mayoría de nosotros optaríamos por mantener ese nervio vago intacto. Especialmente teniendo en cuenta algunos resultados que proponen la importancia del intestino y el nervio vago en afectando nuestra sensación general de bienestar y nuestro ánimo.

Lo que pasa en el nervio Vago

El humor o estado afectivo es un tema increíblemente complejo. Mientras la ciencia aún está tratando de averiguar qué exactamente es el estado afectivo y cómo está regulado, es casi común saber que el estado de ánimo está influenciado en parte por la acción de diferentes circuitos de neurotransmisores en el cerebro – especialmente dopamina, serotonina y norepinefrina. Lo que no es común saber es que el sistema nervioso entérico es una de las colecciones más grandes (si no la más absoluta) de neuronas que responden a la dopamina, la serotonina y la norepinefrina: hasta el 90% de todas las neuronas serotoninérgicas en una persona residen en el estómago y los intestinos. Además, las fibras nerviosas vagas enviadas al cerebro desde el intestino actúan a través de las señales de dopamina, serotonina y norepinefrina. Se ha demostrado en experimentos con ratones que estas neuronas activan directamente las secuencias de recompensa y la saciedad [5].

La dopamina, la serotonina y la norepinefrina pertenecen a una clase de neurotransmisores conocidas como “neuromoduladores”. Su acción, por lo común, no excita o inhibe neuronas específicas completamente, como el glutamato o GABA, sino modula grandes poblaciones de las neuronas para ser mas receptivas a las señales excitadoras o inhibitorias. Piensa que una sola neurona es como una olla de agua y que se necesita una cierta cantidad de calor (excitación) para que hierva (dispare). El calor requerido (neurotransmisor excitador) para que el agua hierva depende de la temperatura del agua (potencial de referencia de la neurona). Una forma de disminuir rápidamente la temperatura y evitar que hierva sería añadir cubos de hielo a la olla (neurotransmisor inhibitorio). En lugar de añadir hielo a la olla, ¿qué pasaría si elevas o bajas la temperatura de una habitación que contiene muchas ollas con agua? Un cuarto con la temperatura a 95^oF, por lo tanto, tendría agua con la misma temperatura (95^oF) y tomaría menos energía adicional para hervir cualquier olla en este cuarto. En esta analogía, la dopamina, la serotonina y la norepinefrina ajustan la temperatura de diferentes habitaciones (o regiones del cerebro), cambiando el impacto de encender la hornilla o añadir hielo en una sola olla (o neurona).

Esta actividad neuromodulador es tan fuerte que la estimulación del nervio vago se ha utilizado por décadas para tratar la epilepsia, donde la estimulación eléctrica directa del nervio vago ajusta las señales cerebrales aberrantes suficientemente para reducir los incidentes de convulsiones en pacientes epilépticos. Investigadores sospecharon que la misma acción podrá modular el humor: la adición de dopamina, serotonina y/o norepinefrina del nervio vago al cerebro podrá alterar los sentimientos de ansiedad o depresión. Se han realizado una gran cantidad de experimentos estimulando el nervio vago en roedores. Estos experimentos muestran repetidamente la reducción terapéutica de señas de la ansiedad y la depresión. En humanos, se realizó un experimento clínico en pacientes diagnosticados con episodio depresivo mayor. Se encontró que entre el 30 y el 37% de los pacientes que recibieron estimulación mostraron disminuciones en los síntomas depresivos después de 8 semanas de estimulación diaria [6]. Estudios como este y otros sobre las contribuciones del nervio vago al estado afectivo ahora se aceptan y estimulación del nervio vago ha sido aprobada por la FDA [7] para el uso en pacientes con depresión resistente al tratamiento, pero se usa con moderación debido a de sus efectos secundarios.

Continuará…

Por lo tanto, estudios han establecido una asociación entre la stimulación eléctrica de la fibra nerviosa que conecta los sistemas nerviosos central y entérico – el nervio vago – y el estado afectivo. Pero, en circunstancias normales, ¿qué podría detectar el sistema nervioso entérico que vale la pena influir nuestra sensación de bienestar? ¿Qué tan fuerte es este efecto, y cómo podría ser afectado por la dieta? ¿Y podemos influenciar este circuito para afectar el estado afectivo sin los efectos secundarios de la estimulación del nervio (¿o, ya estamos afectando el sistema entérico con medicamentos para la depresión y ansiedad? Los inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina (ISRS) son una clase importante de antidepresivos que actúan directamente sobre las neuronas serotoninérgicas, y ~ 90% de las neuronas serotoninérgicas están en el intestino!)? La asociación entre la salud digestiva y el estado afectivo sigue siendo un campo de investigación, con resultados prometedores especialmente en el área de investigaciones sobre el microbioma intestinal, un tema que se tratará en un artículo siguiente en Neuwrite SD.

Por ahora, hemos construido una comprensión fundamental de lo que es el sistema nervioso entérico, lo que no es y lo que podría ser. Este sistema tiene un rol claro y fundamental en la digestión; ninguna parte discernible en los “instintos viscerales”, y una parte fascinante pero hasta ahora difícil de discernir en el estado afectivo. Nosotros, o al menos yo, podemos estar convencidos de que el “segundo cerebro” no es el apodo superior (o incluso uno exacto), a pesar de las tareas aún impresionantes dentro del dominio del sistema entérico nervioso. No es uno de los temas más populares en neurociencia, pero personalmente me parece fascinante el sistema nervioso entérico, ¡y espero aprender más de las funciones fundamentales de nuestros intestinos y estomago en futuros artículos de NeuWrite!

Referencias

[1] Image By Mgmoscatello – Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=33597049
[2] Furness JB, Callaghan BP, Rivera LR, Cho H-J. The Enteric Nervous System and Gastrointestinal Innervation: Integrated Local and Central Control. In: Advances in Experimental Medicine and Biology. Vol 817. ; 2014:39-71. doi:10.1007/978-1-4939-0897-4_3
[3] Nummenmaa L, Glerean E, Hari R, Hietanen JK. Bodily maps of emotions. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014;111(2):646-651. doi:10.1073/pnas.1321664111
[4] Breit S, Kupferberg A, Rogler G, Hasler G. Vagus Nerve as Modulator of the Brain–Gut Axis in Psychiatric and Inflammatory Disorders. Front Psychiatry. 2018;9:44. doi:10.3389/fpsyt.2018.00044
[5] Han W, Tellez LA, Perkins MH, et al. A Neural Circuit for Gut-Induced Reward. Cell. 2018;175(3):665-678.e23. doi:10.1016/j.cell.2018.08.049
[6] Sackeim HA, Rush AJ, George MS, et al. Vagus Nerve Stimulation (VNS^TM) for Treatment-Resistant Depression: Efficacy, Side Effects, and Predictors of Outcome. Neuropsychopharmacology. 2001;25(5):713-728. doi:10.1016/S0893-133X(01)00271-8
[7] O’Reardon JP, Cristancho P, Peshek AD. Vagus Nerve Stimulation (VNS) and Treatment of Depression: To the Brainstem and Beyond. Psychiatry (Edgmont). 2006;3(5):54-63. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21103178.
[8] Furness J. Enteric nervous system. Scholarpedia. 2007;2(10):4064. doi:10.4249/scholarpedia.4064
[9] Foster JA, McVey Neufeld K-A. Gut–brain axis: how the microbiome influences anxiety and depression. Trends Neurosci. 2013;36(5):305-312. doi:10.1016/J.TINS.2013.01.005
[10] Rao M, Gershon MD. The bowel and beyond: the enteric nervous system in neurological disorders. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2016;13(9):517-528. doi:10.1038/nrgastro.2016.107