{youtube}oym87kVhqm4{/youtube}
Ny forskning med mus kan øge vores forståelse af forbindelsen mellem tarmen og hjernen såvel som appetitten.
Hvis du nogensinde har været kvalm før en vigtig præsentation eller tåget efter et stort måltid, så kender du kraften i tarm-hjerne-forbindelsen.
Forskere mener nu, at et overraskende udvalg af tilstande, herunder appetitlidelser, fedme, gigt og depression, kan komme i gang i tarmen. Men det har ikke været klart, hvordan meddelelser i denne såkaldte “anden hjerne” spredes fra vores mave til vores hjerne. I årtier troede forskere, at hormoner i blodbanen var den indirekte kanal mellem tarmen og hjernen.
Nyere forskning tyder på kommunikationslinjerne bag, at "tarmfølelse" er mere direkte og hurtig end en diffusion af hormoner. Ved hjælp af en rabiesvirus med grøn fluorescens spores forskere et signal, da det rejste sig fra tarmene til hjernestammen hos mus. De var chokerede over at se signalet krydse en enkelt synaps på under 100 millisekunder - det er hurtigere end et øjebliks blink.
Hurtige synapser
”Forskere taler om appetit i minutter til timer. Her taler vi om sekunder, ”siger seniorforfatter Diego Bohórquez, en assisterende professor i medicin ved Duke University School of Medicine. ”Det har dybe konsekvenser for vores forståelse af appetit. Mange af de appetitdæmpende midler, der er udviklet, er målrettet mod langsomtvirkende hormoner, ikke hurtigvirkende synapser. Og det er sandsynligvis derfor, de fleste af dem har fejlet. ”
Din hjerne modtager information fra alle fem sanser - berøring, syn, hørelse, lugt og smag - gennem elektriske signaler, der bevæger sig langs lange nervefibre, der ligger under din hud og muskler som fiberoptiske kabler. Disse signaler bevæger sig hurtigt, hvorfor duften af nybagte cookies ser ud til at ramme dig i det øjeblik du åbner en dør.
Selvom tarmen er lige så vigtigt et sensorisk organ som dine øjne og ører - når alt kommer til alt at vide, hvornår din mave har brug for en påfyldning, er nøglen til at overleve - vidste forskere, at den leverede sine budskaber ved en flertrins, noget indirekte proces.
Næringsstoffer i din tarm, tænkningen gik, stimulerede frigivelsen af hormoner, som kom ind i blodbanen minutter til timer efter at have spist og til sidst udøvede deres virkninger på hjernen.
De havde delvis ret. At tryptophan i din kalkunmiddag er berygtet for sin omdannelse til serotonin, hjernekemikaliet, der får dig til at være søvnig.
Men Bohórquez formodede, at hjernen havde en måde at opfatte signaler fra tarmen hurtigere. Han bemærkede, at de sensoriske celler i tarmen delte mange af de samme egenskaber som deres fætre på tungen og i næsen. I 2015 offentliggjorde han en milepælstudie i Journal of Clinical Investigation viser, at disse tarmceller indeholdt nerveender eller synapser, hvilket tyder på, at de muligvis kan tappe ind i en slags neurale kredsløb.
Sjette sans?
I denne undersøgelse satte Bohórquez og hans team sig for at kortlægge dette kredsløb. Først pumpede postdoktor Maya Kaelberer en rabiesvirus med et grønt fluorescerende mærke i musens mave. Hun så, at virussen havde mærket vagusnerven, inden den landede i hjernestammen og viste hende, at der var et direkte kredsløb.
Dernæst genskabte Kaelberer tarmhjernens neurale kredsløb ved at dyrke sensoriske tarmceller fra mus i samme skål med vagale neuroner. Hun så neuronerne kravle langs skålens overflade for at forbinde til tarmcellerne og begynde at affyre signaler. Da forskergruppen tilføjede sukker til blandingen, steg skudhastigheden. Kaelberer målte, hvor hurtigt oplysningerne fra sukker i tarmen blev kommunikeret og var chokeret over at finde, at det var i størrelsesordenen millisekunder.
Dette fund tyder på, at en neurotransmitter som glutamat - som er involveret i at formidle andre sanser som lugt og smag - kan fungere som budbringer. Sikker nok, da forskerne blokerede frigivelsen af glutamat i de sensoriske tarmceller, blev meddelelserne tavse.
Bohórquez har data, der antyder, at strukturen og funktionen af dette kredsløb vil være den samme hos mennesker.
”Vi tror, at disse fund vil være det biologiske grundlag for en ny sans,” siger Bohórquez. ”En der fungerer som indgangssted for, hvordan hjernen ved, hvornår maven er fuld af mad og kalorier. Det bringer legitimitet til ideen om 'tarmfølelsen' som en sjette sans. ”
I fremtiden er Bohórquez og hans team interesseret i at finde ud af, hvordan denne nye sans kan skelne typen af næringsstoffer og kalorieværdien af de fødevarer, vi spiser.
Forskningen vises den 21. september i Videnskab.
National Institutes of Health, en AGA-Elsevier Pilot Research Award, et UNC Center for Gastrointestinal Biology and Disease Research Award, Defense Advanced Research Projects Agency, Hartwell Foundation, Dana Foundation, Grass Foundation og Howard Hughes Medical Institute finansieret undersøgelsen.
Kilde: Duke University
Relaterede bøger
at InnerSelf Market og Amazon
