What do enteric neurons do?

El Sistema Nervioso Entérico: Tu Segundo Cerebro

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A menudo hablamos del cerebro como el centro de control de nuestro cuerpo, pero existe otro sistema nervioso complejo y fascinante que opera en gran medida de forma independiente: el sistema nervioso entérico (SNE). Ubicado a lo largo del tracto gastrointestinal, este 'segundo cerebro' desempeña un papel crucial en la regulación de funciones digestivas esenciales, demostrando una autonomía sorprendente.

How to heal the enteric nervous system?
Lack of ENS neurons causes various ENS disorders such as Hirschsprung Disease. One treatment option for ENS disorders includes the activation of resident stem cells to regenerate ENS neurons. Regeneration in the ENS has mainly been studied in mammalian species using surgical or chemically induced injury methods.

El SNE es la división más grande del sistema nervioso periférico y contiene un número de neuronas comparable al de la médula espinal adulta. Esta vasta red neuronal se distribuye en dos plexos principales dentro de la pared intestinal: el plexo mientérico (también conocido como plexo de Auerbach), situado entre las capas musculares longitudinal y circular, y el plexo submucoso (o plexo de Meissner), ubicado en la submucosa. Estas neuronas se agrupan en ganglios interconectados por una densa red de fibras nerviosas. Lo que distingue al SNE es su notable capacidad para funcionar de manera autónoma, controlando gran parte de la actividad digestiva sin necesidad de la intervención constante del sistema nervioso central (SNC).

Índice de Contenido

Funciones Vitales del Sistema Nervioso Entérico

El SNE orquesta una amplia gama de funciones intestinales críticas para la supervivencia. Regula la motilidad gastrointestinal, es decir, las contracciones musculares que mueven el alimento a lo largo del tracto digestivo (peristalsis). También controla la secreción de enzimas digestivas y fluidos, la absorción de nutrientes y agua, el flujo sanguíneo local, la función de barrera epitelial y modula la respuesta inmune intestinal, además de influir en la composición y la función de la microbiota intestinal. El SNE recibe, por supuesto, influencias del SNC a través de las divisiones simpática y parasimpática del sistema nervioso autónomo, pero su capacidad para generar patrones de actividad complejos de forma intrínseca es lo que le otorga su estatus de 'segundo cerebro'.

El 'Segundo Cerebro': Independencia y Colaboración

La independencia del SNE es una de sus características más notables. Mientras que otros sistemas nerviosos periféricos actúan principalmente como relés o extensiones del SNC, el SNE puede iniciar y coordinar respuestas complejas por sí mismo. Por ejemplo, la peristalsis, el movimiento ondulatorio que impulsa el contenido intestinal, puede ocurrir incluso si se cortan las conexiones nerviosas con el cerebro y la médula espinal. Esta autonomía asegura que la digestión pueda proceder de manera eficiente bajo diversas condiciones.

What do enteric neurons do?
The neurons of the enteric nervous system control the motor functions of the system, in addition to the secretion of gastrointestinal enzymes. These neurons communicate through many neurotransmitters similar to the CNS, including acetylcholine, dopamine, and serotonin.

Sin embargo, el SNE no trabaja en completo aislamiento. Colabora estrechamente con el SNC a través del eje cerebro-intestino. El sistema nervioso parasimpático, principalmente a través del nervio vago, generalmente mejora la actividad digestiva, mientras que el sistema nervioso simpático tiende a inhibirla. Esta interacción bidireccional permite que el estado fisiológico general del cuerpo influya en la función intestinal y viceversa, explicando por qué el estrés o las emociones pueden afectar nuestra digestión.

Comparando el SNE y el Sistema Nervioso Parasimpático

Aunque ambos influyen en la digestión, sus roles y organización son distintos:

CaracterísticaSistema Nervioso Entérico (SNE)Sistema Nervioso Parasimpático
Función principal en la digestiónControl intrínseco y autónomo de motilidad, secreción, absorción, etc.Modulación y mejora de la actividad digestiva (generalmente)
UbicaciónDentro de la pared del tracto gastrointestinal (plexos mientérico y submucoso)Principalmente nervio vago (para la mayoría del tracto GI) y nervios pélvicos
Independencia del SNCPuede funcionar de forma independienteRequiere entrada del SNC
Complejidad neuronalContiene una gran diversidad de tipos neuronales y gliales, forma circuitos complejosInerva el tracto GI, pero los circuitos complejos residen en el SNE
Apodo común'Segundo Cerebro'Parte del Sistema Nervioso Autónomo

Trastornos del Sistema Nervioso Entérico: Cuando Falla el Control Intestinal

Dado su papel central en la función digestiva, no es sorprendente que las disfunciones del SNE puedan dar lugar a una variedad de trastornos gastrointestinales. Estos trastornos se dividen a menudo en dos categorías principales estudiadas en el campo de la neurogastroenterología:

  • Trastornos Funcionales Gastrointestinales (TFGI): Son afecciones en las que hay una alteración en la función normal del tracto gastrointestinal sin que existan anormalidades estructurales evidentes que lo expliquen. A menudo, las pruebas estándar no pueden detectar la causa. El síndrome del intestino irritable (SII) es el TFGI más común y es un área importante de investigación en neurogastroenterología.
  • Trastornos de la Motilidad: Implican problemas con las contracciones musculares coordinadas que mueven el alimento a través del tracto digestivo. Estos pueden afectar diferentes regiones, como el esófago, el estómago, el intestino delgado o el intestino grueso. La enfermedad por reflujo gastroesofágico (ERGE) se menciona como ejemplo de un trastorno de motilidad, aunque la información proporcionada se centra más en el daño causado por el ácido que en el mecanismo de motilidad subyacente.

Además de estos, el SNE puede verse afectado por condiciones más graves:

  • Daño por Isquemia: La falta de flujo sanguíneo adecuado (isquemia) puede dañar la función del SNE.
  • Trastornos Congénitos del SNE: La enfermedad de Hirschsprung es un ejemplo devastador, donde faltan neuronas entéricas en una porción del intestino, generalmente en el colon distal, lo que causa dificultades severas para la evacuación.
  • Enfermedades Inflamatorias Intestinales: Condiciones como la enfermedad inflamatoria intestinal pueden afectar estructuralmente el SNE, causando pérdida o hiperplasia neuronal.
  • Enfermedades Neurodegenerativas: Existe una creciente evidencia de que el SNE puede ser un objetivo temprano en enfermedades como el Parkinson y el Alzheimer.

Síntomas de los Trastornos del SNE

Los trastornos relacionados con la disfunción del SNE pueden manifestarse con una variedad de síntomas gastrointestinales, que a menudo son debilitantes y disminuyen significativamente la calidad de vida. Los síntomas comunes incluyen:

  • Estreñimiento Severo: Una dificultad persistente para evacuar las heces.
  • Anorexia: Pérdida del apetito.
  • Retraso del Vaciado Gástrico (Gastroparesia): El estómago tarda más de lo normal en vaciar su contenido, lo que puede causar náuseas, vómitos, sensación de saciedad temprana e hinchazón.

Estos síntomas son particularmente prevalentes en pacientes con afecciones neurodegenerativas, lo que subraya la conexión entre la salud del cerebro y la del intestino.

El SNE y las Enfermedades Neurodegenerativas: Parkinson y Alzheimer

La investigación reciente ha puesto de manifiesto la posible implicación del SNE en el desarrollo y la progresión de enfermedades neurodegenerativas, particularmente la enfermedad de Parkinson (EP) y la enfermedad de Alzheimer (EA).

En la EP, un trastorno del movimiento caracterizado por la pérdida de neuronas dopaminérgicas en el cerebro, a menudo se presentan síntomas gastrointestinales como el estreñimiento años antes de que aparezcan los síntomas motores. Se ha descubierto la acumulación anormal de la proteína alfa-sinucleína en las neuronas entéricas de pacientes con EP, similar a la patología observada en el cerebro (cuerpos de Lewy). Esta evidencia sugiere que la EP podría comenzar en el intestino y propagarse al cerebro a través de las conexiones nerviosas, como el nervio vago. Los estudios sugieren que el plexo submucoso podría ser particularmente vulnerable en la EP, y que la disfunción, más que la pérdida, de ciertas neuronas (como las que liberan VIP) podría explicar los síntomas. Modelos animales de EP, tanto químicos como genéticos, también muestran agregados de alfa-sinucleína y disfunción de la motilidad GI, apoyando la idea de la vulnerabilidad de las neuronas entéricas.

What is the difference between the enteric and parasympathetic nervous systems?
The enteric nervous system can function independently to control digestive activities, which is why it's sometimes called the second brain. So the parasympathetic input basically enhances digestion, and sympathetic input inhibits digestion.

En cuanto a la enfermedad de Alzheimer, caracterizada por la acumulación de placas de beta-amiloide (Aβ) y ovillos de proteína tau en el cerebro, la investigación sobre su impacto en el SNE es menos extensa pero prometedora. Se han reportado hallazgos de placas de Aβ en la submucosa de pacientes con EA. Modelos de ratón con mutaciones asociadas a la EA familiar muestran depósitos de Aβ en las neuronas entéricas y un aumento de la inflamación intestinal, aunque no siempre se observa pérdida neuronal o problemas de motilidad. Estos hallazgos sugieren que el SNE podría ser un objetivo para la patología de la EA y que la interacción neuroinmune en el intestino podría desempeñar un papel.

¿Puede Regenerar el Sistema Nervioso Entérico? Esperanzas Terapéuticas

Actualmente, los trastornos del SNE se tratan principalmente de forma sintomática o, en casos severos como la enfermedad de Hirschsprung, mediante la extirpación quirúrgica de la porción afectada del intestino. Sin embargo, existe un gran interés en desarrollar enfoques terapéuticos que permitan restaurar las neuronas o células gliales entéricas perdidas o dañadas.

Hay dos vías principales de investigación: la terapia basada en células madre del SNE (trasplantar células madre entéricas para que se diferencien y colonicen el intestino) y la estimulación de células madre residentes para promover la regeneración dentro del propio tejido intestinal.

En mamíferos, incluidas las personas, las células madre neuronales entéricas están presentes hasta la edad adulta y pueden ser aisladas y diferenciadas en neuronas y células gliales entéricas en el laboratorio. La investigación ha demostrado que estas células pueden migrar y colonizar el intestino en modelos de ratón, pero su traducción a la clínica aún enfrenta limitaciones prácticas.

What are the symptoms of enteric nervous system disorder?
ENS dysfunction can be associated with a number of GI symptoms including severe constipation, anorexia, and delayed gastric emptying (gastroparesis), which are all common in patients with neurodegenerative conditions.

Regeneración en Mamíferos: Una Capacidad Limitada

La capacidad del SNE de mamíferos para regenerarse después de una lesión parece ser limitada. Los estudios, utilizando modelos de lesión quirúrgica (como la transección intestinal) o química (como el tratamiento con cloruro de benzalconio), muestran regeneración parcial de fibras nerviosas y, en algunos casos, una limitada generación de nuevas neuronas. Sin embargo, generalmente no se logra una restauración completa del número de neuronas ni de la estructura normal del plexo. Esta capacidad regenerativa limitada varía según el tipo de lesión, el tiempo de observación, la especie animal y la región del intestino afectada (el colon parece tener una menor capacidad regenerativa que el intestino delgado).

Varios factores podrían contribuir a esta limitada regeneración en mamíferos:

  • Tiempo de Regeneración: Los procesos regenerativos son lentos y muchos estudios podrían no haber tenido un tiempo de observación suficientemente largo para detectar la regeneración completa.
  • Impacto de la Inflamación: Aunque la inflamación intestinal puede dañar el SNE, también hay indicios de que, en ciertos contextos (como después de tratamientos que inducen inflamación o con ciertos factores de crecimiento), puede estimular la generación de nuevas neuronas. La relación entre inflamación y regeneración en el SNE de mamíferos aún necesita ser completamente dilucidada.
  • Neurogénesis Adulta: El grado de generación continua de nuevas neuronas en el SNE adulto de mamíferos bajo condiciones normales es un tema de debate. La visión predominante es que la neurogénesis adulta es limitada o nula, aunque las células madre entéricas capaces de generar neuronas existen. Es posible que se necesiten señales específicas para reactivar estas células in vivo.

El Modelo del Pez Cebra: Un Rayo de Esperanza

En contraste con los mamíferos, estudios recientes en pez cebra han demostrado una notable capacidad de regeneración del SNE. Después de la ablación focal de una pequeña fracción de neuronas entéricas, el pez cebra es capaz de generar nuevas neuronas en el sitio de la lesión. Este proceso implica la llegada de células progenitoras derivadas de la cresta neural entérica (ENCDC) al área lesionada, donde proliferan y generan nuevas neuronas. El pez cebra, que también muestra neurogénesis continua en el SNE adulto, se presenta como un modelo muy prometedor para estudiar los mecanismos celulares y moleculares que permiten una regeneración robusta.

Preguntas Frecuentes sobre el SNE

Aquí abordamos algunas preguntas comunes sobre el sistema nervioso entérico:

  • ¿Por qué se le llama el 'segundo cerebro'? Se le llama así porque, a diferencia de otros sistemas nerviosos periféricos, puede funcionar de forma autónoma para controlar las funciones digestivas esenciales sin la necesidad constante de la entrada del sistema nervioso central. Contiene un gran número y diversidad de neuronas y células gliales, y puede generar patrones de actividad complejos por sí mismo.
  • ¿Cuál es la diferencia principal entre el SNE y el sistema nervioso parasimpático? La principal diferencia es la independencia. El SNE es intrínseco al intestino y puede controlar la digestión por sí solo. El sistema nervioso parasimpático (y el simpático) son extrínsecos y modulan la actividad del SNE; el parasimpático generalmente potencia la digestión, mientras que el simpático la inhibe.
  • ¿Qué tipo de funciones controla el SNE? Controla la motilidad (movimientos) del intestino, la secreción de fluidos y enzimas, la absorción de nutrientes, el flujo sanguíneo local, la función de barrera intestinal, la modulación inmune y la interacción con la microbiota.
  • ¿Qué síntomas indican un problema en el SNE? Los síntomas pueden variar dependiendo del trastorno específico, pero los comunes incluyen estreñimiento severo, dificultad para tragar, náuseas, vómitos, hinchazón, dolor abdominal, sensación de saciedad temprana (en el caso de retraso del vaciado gástrico) y anorexia.
  • ¿Se puede curar el SNE si está dañado? Actualmente, los tratamientos se centran principalmente en aliviar los síntomas o corregir problemas estructurales mediante cirugía. La investigación sobre la regeneración del SNE a partir de células madre residentes o trasplantadas es un área activa de estudio con la esperanza de desarrollar terapias curativas en el futuro, pero aún no es una opción clínica estándar.

Conclusión

El sistema nervioso entérico es una red neuronal extraordinaria cuya complejidad y autonomía justifican plenamente su apodo de 'segundo cerebro'. Su papel en la regulación de la digestión es fundamental, y su disfunción está implicada en una amplia gama de trastornos gastrointestinales, incluyendo aquellos asociados con enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson y el Alzheimer. Aunque la capacidad de regeneración del SNE en mamíferos es limitada, la investigación en modelos como el pez cebra y el estudio de las células madre entéricas abren vías prometedoras para futuras terapias regenerativas. Comprender mejor este fascinante sistema es clave para desarrollar tratamientos más efectivos para las millones de personas afectadas por trastornos digestivos y neurológicos.

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Jesús Porta Etessam

Soy licenciado en Medicina y Cirugía y Doctor en Neurociencias por la Universidad Complutense de Madrid. Me formé como especialista en Neurología realizando la residencia en el Hospital 12 de Octubre bajo la dirección de Alberto Portera y Alfonso Vallejo, donde también ejercí como adjunto durante seis años y fui tutor de residentes. Durante mi formación, realicé una rotación electiva en el Memorial Sloan Kettering Cancer Center.Posteriormente, fui Jefe de Sección en el Hospital Clínico San Carlos de Madrid y actualmente soy jefe de servicio de Neurología en el Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz. Tengo el honor de ser presidente de la Sociedad Española de Neurología, además de haber ocupado la vicepresidencia del Consejo Español del Cerebro y de ser Fellow de la European Academy of Neurology.A lo largo de mi trayectoria, he formado parte de la junta directiva de la Sociedad Española de Neurología como vocal de comunicación, relaciones internacionales, director de cultura y vicepresidente de relaciones institucionales. También dirigí la Fundación del Cerebro.Impulsé la creación del grupo de neurooftalmología de la SEN y he formado parte de las juntas de los grupos de cefalea y neurooftalmología. Además, he sido profesor de Neurología en la Universidad Complutense de Madrid durante más de 16 años.

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