Wie verbindet sich Ihr Darm über einen neu entdeckten neuronalen Schaltkreis direkt mit Ihrem Gehirn?

IHR DARM IST DURCH EINEN NEUENTDECKTEN NEURONENKREIS DIREKT MIT IHREM GEHIRN VERBUNDEN

Der menschliche Darm ist mit über 100 Millionen Nervenzellen ausgekleidet. Es ist ein Gehirn für sich. Im Wesentlichen kommuniziert der Darm mit dem Gehirn, indem er Hormone in den Blutkreislauf abgibt und uns etwa zehn Minuten lang mitteilt, wie hungrig wir sind oder ob wir Pizza essen sollen. Eine neue Studie zeigt jedoch, dass der Darm über einen neuronalen Schaltkreis eine viel direktere Verbindung zum Gehirn hat, die es ihm ermöglicht, Signale innerhalb von Sekunden zu übertragen. Die Ergebnisse könnten zu neuen Behandlungsmethoden für Fettleibigkeit, Essstörungen und sogar Depressionen und Autismus führen – allesamt im Zusammenhang mit einer Fehlfunktion des Darms.

„Die Studie deckt schnell eine Reihe neuer Wege auf, über die Darmzellen mit dem Hirnstamm kommunizieren“, sagte Daniel Drucker, ein klinischer Wissenschaftler, der Darmerkrankungen am Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute in Toronto, Kanada, untersucht. „Das ist ein großartiges neues Puzzleteil“, sagt er, obwohl die klinischen Anwendungen unklar sind.

Im Jahr 2010 machte der Neurowissenschaftler Diego Bohórquez von der Duke University in Durham, North Carolina, beim Blick durch ein Elektronenmikroskop eine überraschende Entdeckung. Enteroendokrine Zellen, die das Innere des Darms auskleiden und Hormone produzieren, die die Verdauung verbessern und den Hunger unterdrücken, hatten fußähnliche Vorsprünge, die den Synapsen ähneln, über die Neuronen miteinander kommunizieren.

Bohórquez wusste, dass enteroendokrine Zellen hormonelle Botschaften an das Zentralnervensystem senden können, fragte sich jedoch, ob sie auch über elektrische Signale mit dem Gehirn kommunizieren könnten, wie es Neuronen tun. Wenn ja, sollte es Signale über den Vagusnerv senden, der vom Darm zum Hirnstamm verläuft.

Er und seine Kollegen injizierten ein fluoreszierendes Tollwutvirus, das über neuronale Synapsen den Dickdarm von Mäusen infiziert und darauf wartet, dass die enteroendokrinen Zellen und ihre Partner aufleuchten.

In einer Petrischale erreichten enteroendokrine Zellen vagale Neuronen und stellten synaptische Verbindungen zwischen ihnen her. Die Zellen eliminierten sogar Glutamat, einen Neurotransmitter, der am Geruch und Geschmack beteiligt ist, schneller als bei Augenkontakt, den Vagusneuronen innerhalb von 100 Millisekunden aufnahmen.

Dies geschieht viel schneller, als Hormone über den Blutkreislauf vom Darm zum Gehirn gelangen können, sagt Bohórquez. Er sagt, dass eine Hormonstagnation für das Versagen vieler Appetitzügler, die auf sie abzielen, verantwortlich sein könnte.

Der nächste Schritt besteht darin, zu untersuchen, ob diese Darm-Hirn-Signalübertragung dem Gehirn wichtige Informationen über den Nähr- und Kalorienwert der von uns verzehrten Lebensmittel liefert.

Weitere Hinweise darauf, welchen Nutzen Darmsinneszellen für uns haben, finden sich in einer separaten Studie, die heute in Cell veröffentlicht wurde. Die Forscher stimulierten mit Lasern die sensorischen Neuronen, die den Darm von Mäusen innervieren. Die Forscher fanden außerdem heraus, dass die Laserstimulation den Dopaminspiegel im Gehirn der Nagetiere erhöhte.

Zusammengenommen helfen die beiden Arbeiten zu erklären, warum die Stimulation des Vagusnervs mit elektrischem Strom beim Menschen schwere Depressionen verursacht.

Die Ergebnisse könnten auch erklären, warum wir uns beim Essen grundsätzlich gut fühlen. Obwohl sich diese Neuronen außerhalb des Gehirns befinden, passen sie perfekt zur Beschreibung von Belohnungsneuronen, die die Motivation steigern und das Vergnügen steigern.

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