los investigadores de Duke han desarrollado un sistema que permite observaciones ópticas y eléctricas en tiempo real del sistema nervioso intestinal en un animal vivo.
Y si no sabías que el intestino tenía su propio sistema nervioso, no te preocupes, no estás solo.
"La primera vez que escuché sobre el sistema nervioso entérico fue hace dos años, y pensé '¿Qué es eso?'", Dijo Xiling Shen, profesor asociado de ingeniería biomédica en la Universidad de Duke y autor del estudio que apareció el 7 de junio,2016 en Comunicaciones de la naturaleza . "Incluso con los neurobiólogos, su única exposición a esto es típicamente algo así como media página en un libro de texto. Pero en realidad es muy importante".
Consistiendo en cinco veces más neuronas que la médula espinal y, a menudo denominado "segundo cerebro", el sistema nervioso entérico es una capa de neuronas en forma de malla que controla el tracto gastrointestinal. Regula cómo se mueven los alimentos a través del sistema digestivo ycomunica posibles problemas al sistema inmune. Y aunque tiene una línea directa tanto con el cerebro como con la médula espinal, el sistema entérico tiene la capacidad de dirigir los órganos bajo su control independientemente de cualquiera de los sistemas.
Sin embargo, a pesar de su importancia, se sabe muy poco sobre el sistema nervioso entérico, como la forma en que responde a los medicamentos o qué puede salir mal y causar enfermedades.
"Alrededor de una cuarta parte de la población mundial se ve afectada por un trastorno gastrointestinal funcional", dijo Shen. "Probablemente haya oído hablar del término trastorno gastrointestinal funcional, que abarca enfermedades como el síndrome del intestino irritable, el estreñimiento y la incontinencia. Si ustedmira la fisiología de estas enfermedades, el intestino se ve bien. Son los nervios los que de alguna manera funcionan mal. Y la razón por la cual el término incluye tantas enfermedades es porque realmente no tenemos idea de lo que está pasando con esos nervios ".
Shen está buscando cambiar eso al instalar literalmente una ventana de observación.
En el nuevo estudio, Shen implantó una ventana transparente hecha de vidrio de borosilicato resistente en la piel sobre el estómago de los ratones. Sin el cráneo ni las estructuras óseas para anclar la ventana, necesitaba diseñar un inserto quirúrgico impreso en 3D para estabilizarlo.El dispositivo evita que los intestinos se muevan demasiado mientras mantiene las funciones digestivas normales, lo que permite a los investigadores observar el mismo lugar durante varios días.
Siendo el primero en tener una visión en vivo del sistema nervioso entérico, Shen no estaba dispuesto a desperdiciar la vista. Debido a que el intestino puede ser un entorno ocupado y ruidoso, ideó un sistema para registrar la actividad eléctrica y óptica al mismo tiempotiempo, también el primero para el campo.
El experimento utiliza ratones transgénicos con nervios que se iluminan con un tono verde al disparar. Al usar un sensor de grafeno transparente para obtener señales eléctricas de los nervios, Shen obtuvo una visión sin obstrucciones de la actividad neuronal.
La señal óptica proporciona una resolución espacial, lo que permite a los investigadores determinar qué neurona está disparando. La señal eléctrica proporciona una resolución de tiempo, que determina la forma de onda exacta de las neuronas que disparan. Shen dijo que el sistema nervioso entérico ahora está listo para ser explorado.
"Se sabe mucho sobre el cerebro y la médula espinal porque podemos abrirlos, mirarlos, registrar las actividades neuronales y mapear sus comportamientos", dijo Shen. "Ahora podemos comenzar a hacer lo mismo para el intestino. Nosotrospodemos ver cómo reacciona a diferentes drogas, neurotransmisores o enfermedades. Incluso hemos activado artificialmente neuronas individuales en el intestino con luz, lo que nadie ha hecho antes. Esta innovación nos ayudará a comprender este sistema nervioso 'oscuro' que actualmente tenemos completamenteni idea ".
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Materiales proporcionados por Universidad de Duke . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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