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Medizin

Darm denkt mit: Nur eine Synapse bis zum Hirnstamm

Freitag, 21. September 2018

/rost9, stockadobecom

Durham/North Carolina – US-Forscher haben auf enteroendokrinen Zellen der Darmschleimhaut Synapsen entdeckt, die über den Nervus vagus eine direkte Verbindung zum Gehirn herstellen. Die in Science (2018; doi: 10.1126/science.aat5236) vorgestellten Erkenntnisse machen den Darm gewissermaßen zum größten Sinnesorgan des menschlichen Körpers.

Die enteroendokrinen Zellen, die über die Schleimhaut des Magen-Darm-Trakts verteilt sind, galten bisher als reine Hormonproduzenten. Durch die Freisetzung von Inkretinen, Cholecystokinin, dem vasoaktiven intestinalen Peptid oder Enteroglucagon koordinieren sie die Verdauungstätigkeit und bereiten den Stoffwechsel auf die Zufuhr von Nährstoffen vor. Auch eine Verbindung zu den Appetitzentren des Gehirns wird seit Längerem diskutiert. 

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Hormonelle Wirkungen treten in der Regel mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung ein. Die Auswirkungen auf Neuronen des Hypothalamus, die die Nahrungsaufnahme kontrollieren, erfolgt dagegen innerhalb von Sekunden nach Eintritt der Nährstoffe in das Duodenum. Wie dies möglich ist, war bisher nicht bekannt. 

Vor einigen Jahren machte Diego Bohórquez von der Duke-Universität in Durham/North Carolina, bei elektronenmikroskopischen Untersuchungen eine erstaunliche Entdeckung: Einige der enteroendokrinen Zellen bildeten fußförmige Verbindungen mit benachbarten Neuronen aus. Schon damals vermutete der Neurowissenschaftler, dass es sich um Synapsen handelt.

Jetzt können die Forscher dies mithilfe von Tollwutviren beweisen. Rabiesviren infizieren nach einer Infektion die Nervenzellen. Sie sind in der Lage, Synapsen zu überqueren, und erreichen dann in einem retrograden axonalen Transport langsam das Gehirn (weshalb nach einem Biss durch ein infiziertes Tier noch Zeit für eine Impfung bleibt). 

Das Team um Bohórquez hat Rabiesviren mit einem Fluoreszenzfarbstoff markiert und sie dann Mäusen ins Futter gemischt. Die Experimente ergaben, dass die Viren über die enteroendokrinen Zellen die im Darm zahlreichen Fasern des Nervus vagus erreichten und von dort ins Gehirn transportiert wurden. Die Übertragung von den enteroendo­krinen Zellen auf die Vagusfasern soll dabei innerhalb von weniger als 100 Milli­sekunden erfolgt sein. Von den Nervenfasern gelangten die Viren (und damit physiologischerweise auch die Nervenimpulse) ohne weiteren Stopp in den Hirnstamm. Von dort gibt es vermutlich direkte Verbindungen zu den Regulatoren von Appetit und Stoffwechsel.

Durch Experimente an Organoiden – aus Stammzellen gezüchteten Darmmodellen –  konnten die Forscher auch den Neurotransmitter ermitteln, der für die Weiterleitung der Nervensignale zuständig ist. Es handelt sich um Glutamat, dem nach heutiger Kenntnis ältesten Neurotransmitter der Evolution. Glutamat wird auch in der Netzhaut, im Riechepithel, im Innenohr und in den Tastrezeptoren der Haut als Überträger auf die erste Nervenzelle verwendet.

Für Bohórquez steht deshalb fest, dass (zumindest einige) enteroendokrine Zellen zu den Sinneszellen gehören und der Darm damit das größte Sinnesorgan des menschlichen Körpers ist.

Die Entdeckung könnte der Forschung neue Ansatzpunkte zur Behandlung von Appetitstörungen und Fettleibigkeit liefern. So könnten Wirkstoffe, die selektiv die Übertragung an den Synapsen im Darm stimulieren, möglicherweise eine vorzeitige Sättigung auslösen. Bisher ist es allerdings nicht gelungen, diese Rezeptoren zu identifizieren. Ein anderer Ansatz könnte ein Vagusstimulator sein, der bereits experimentell zur Behandlung von Epilepsie und Depressionen eingesetzt wird. Dabei ist aufgefallen, dass die Vagusstimulation Einfluss auf den Appetit hat. Die jetzt von Bohórquez vorgestellten Befunde könnten erklären, warum dies so ist. © rme/aerzteblatt.de

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Avatar #106067
dr.med.thomas.g.schaetzler
am Sonntag, 30. September 2018, 17:09

Darm denkt nicht daran!

Der Darm denkt nicht im Traum daran, selbstständig zu Denken! Und der Hirnstamm kann ebensowenig autonom denken, sondern nur reagieren! Also: Was für ein Quatsch, im Deutschen Ärzteblatt (DÄ) zu behaupten, "Darm denkt mit: Nur 1 Synapse bis zum Hirnstamm"; der Hirnstamm kann im Gegensatz zur Großhirnrinde nicht Denken! 
https://www.aerzteblatt.de/nachrichten/98058/Darm-denkt-mit-Nur-eine-Synapse-bis-zum-Hirnstamm

Und wenn US-Forscher in mühevoller Kleinarbeitt auf enteroendokrinen Zellen der Darmschleimhaut mit Synapsen gestoßen sind, die über den Nervus vagus eine direkte Verbindung zum Hirnstamm herstellen:
"A gut-brain neural circuit for nutrient sensory transduction" von Melanie Maya Kaelberer et al.
http://science.sciencemag.org/content/361/6408/eaat5236
ist das ein alter Hut.

Die selektive proximale Vagotomie des Magens wurde in Zeiten vor Einführung von Ranitidin als H2-Blocker und Omeprazol als Protonenpumpenhemmer (PPI) häufig von Abdominal-Chirurgen durchgeführt, um Billroth I bzw. II als 1/3- bzw. 2/3-Resektionen des Magens zu vermeiden. 

Der Hirnstamm ist für die unterschiedlichsten Reflexorganisationen des menschlichen Organismus zuständig. Zum Denken mit der Großhirnrinde sind noch einige Zwischensynapsen erforderlich, bis man Evidenz-Nachweise führen kann, dass der Darm tatsächlich "denken" kann. 

Oder hat da jemand "Darm mit Charme", ein Buch von Giulia Enders, falsch verstanden, was wir "mit dem Darm für ein hochkomplexes und wunderbares, nur leider extrem vernachlässigtes Organ haben. Der Darm ist der Schlüssel zu Körper und Geist. Er ist ein fabelhaftes Wesen voller Sensibilität, Verantwortung und Leistungsbereitschaft – und er ist der wichtigste Berater unseres Gehirns!" 

Die Schlussfolgerungen im Abstract sprechen zwar von "Hirnstamm" ["brainstem"], aber von "Darm denkt mit: Nur eine Synapse bis zum Hirnstamm", wie der DÄ - TITEL suggeriert, kann beim besten Willen nicht die Rede sein. ["CONCLUSION -We identified a type of gut sensory epithelial cell that synapses with vagal neurons. This cell has been referred to as the gut endocrine cell, but its ability to form a neuroepithelial circuit calls for a new name. We term this gut epithelial cell that forms synapses the neuropod cell. By synapsing with the vagus nerve, neuropod cells connect the gut lumen to the brainstem. Neuropod cells transduce sensory stimuli from sugars in milliseconds by using glutamate as a neurotransmitter. The neural circuit they form gives the gut the rapidity to tell the brain of all the occurrences of the day, so that he, too, can make sense of what we eat."]

Unser Gehirn ist sicher auf den Darm neben anderen Organsystemen angewiesen, aber wir denken mit dem Gehirn und unser Darm denkt nicht, er reagiert nur. 

Mf + kG, Dr. med. Thomas G. Schätzler, FAfAM Dortmund
Avatar #106067
dr.med.thomas.g.schaetzler
am Sonntag, 30. September 2018, 12:42

Der Hirnstamm kann nicht Denken!

Was für ein Quatsch, der Hirnstamm kann im Gegensatz zur Großhirnrinde nicht Denken!

Und wenn US-Forscher in mühevoller Kleinarbeitt auf enteroendokrinen Zellen der Darmschleimhaut mit Synapsen gestoßen sind, die über den Nervus vagus eine direkte Verbindung zum Hirnstamm herstellen, ist das ein alter Hut. Die selektive proximale Vagotomie des Magens wurde in Zeiten vor Einführung von Ranitidin als H2-Blocker und Omeprazol als Protonenpumpenhemmer (PPI) häufig von Abdominal-Chirurgen durchgeführt, um Billroth I bzw. II als 1/3- bzw. 2/3-Resektionen des Magens zu vermeiden.

Der Hirnstamm ist für die unterschiedlichsten Reflexorganisationen des menschlichen Organismus zuständig. Zum Denken mit der Großhirnrinde sind noch einige Zwischensynapsen erforderlich, bis man Evidenz-Nachweise führen kann, dass der Darm tatsächlich "denken" kann.
Oder hat da jemand "Darm mit Charme", ein Buch von Giulia Enders, falsch verstanden, was wir "mit dem Darm für ein hochkomplexes und wunderbares, nur leider extrem vernachlässigtes Organ haben. Der Darm ist der Schlüssel zu Körper und Geist. Er ist ein fabelhaftes Wesen voller Sensibilität, Verantwortung und Leistungsbereitschaft – und er ist der wichtigste Berater unseres Gehirns!"

Unser Gehirn ist sicher auf den Darm neben anderen Organsystemen angewiesen, aber wir denken mit dem Gehirn und unser Darm denkt nicht, er reagiert nur.

Mf + kG, Dr. med. Thomas G. Schätzler, FAfAM Dortmund
Avatar #88255
doc.nemo
am Montag, 24. September 2018, 08:35

Frage an Freudi:

Ist das der von mir schon lang gesuchte Ductus cerebrorectalis? Oder müsste er D. rectocerebralis heißen, da der Transport wohl meist in diese Richtung läuft?
Avatar #683778
Freudi
am Samstag, 22. September 2018, 00:05

Darmrohr und Neuralrohr!

Mich erinnert die Geschichte an den Zoologieunterricht in der Vorklinik, Anfang der 70er Jahre: Der Dozent erklärte, dass zu einem gewissen Zeitpunkt Darm- und Neuralrohr noch eins sind. Daher komme der Spruch: "Man hat Dir wohl ins Hirn geschissen!" Nun, die aktuellen Forschungen zeigen uns offenbar immer wieder, wie eng diese schon sehr alte Verbindung sein muss....
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