Uma equipe do laboratório Matéria e Sistemas Complexos e da Universidade Flinders (Austrália) acaba de mostrar que os mecanismos de detecção das forças diferem consideravelmente dos habitualmente em atuação na transmissão de sinais elétricos neuronais. Publicados no Journal of Experimental Physiology, estes trabalhos destacam assim uma nova particularidade do sistema nervoso entérico.
Imagem de ilustração Pixabay
Único órgão do nosso corpo a ser dotado de uma inervação intrínseca, o intestino possui cem milhões de neurônios conectados ao sistema nervoso central por apenas dois mil axônios. Este sistema nervoso entérico detecta notavelmente a pressão mecânica exercida pelo bolo alimentar, a fim de comandar aos músculos do intestino as próximas ações digestivas: transporte, mistura ou rejeição.
Compreender melhor como o intestino detecta essas solicitações mecânicas nos esclareceria sobre a regulação da motilidade digestiva e, portanto, sobre as patologias a ela associadas, como a síndrome do intestino irritável que afeta 10% da população. A atividade elétrica dos neurônios depende dos canais de sódio, que permitem a propagação dos potenciais de ação responsáveis pelo influxo nervoso.
Pesquisadores e pesquisadoras do laboratório Matéria e Sistemas Complexos (MSC, CNRS/Université Paris Cité) e da Universidade Flinders (Austrália) descobriram que os neurônios do intestino apresentam propriedades mecanossensíveis desde sua diferenciação, mas que não detectam a pressão mecânica através dos potenciais de ação.
Para isso, os cientistas estudaram intestinos de camundongos, geneticamente modificados para que suas células fluoresçam em função de sua ativação elétrica. As amostras foram colhidas durante uma fase crítica do desenvolvimento embrionário, onde a motricidade digestiva transita de uma atividade puramente muscular para uma atividade modulada pelo sistema nervoso entérico. Os neurônios fluorescem durante as solicitações mecânicas, sendo portanto já mecanossensíveis.
Frames durante a estimulação mecânica do sistema nervoso do intestino de camundongo, mantido em tetrodotoxina. A fluorescência corresponde ao nível de cálcio dentro dos neurônios, indicativa da propagação de um sinal elétrico.
© Amedzrovi Agbesi et al.
A equipe então injetou tetrodotoxina, proveniente do baiacu muito apreciado no Japão sob o nome de fugu, que bloqueia os canais de sódio. Essas moléculas, presentes na membrana das células, controlam as trocas de íons de sódio entre o interior das células e o meio externo. Enquanto a tetrodotoxina é conhecida há muito tempo por parar completamente os potenciais de ação e o funcionamento dos neurônios, a resposta mecanossensível não foi de maneira alguma afetada.
A notável resistência dessa resposta a toda uma bateria de inibidores dos canais iônicos, além dos canais de sódio, sugere que ela poderia ser em grande parte um fenômeno intracelular, baseado na interrupção dos reservatórios de cálcio dentro da célula durante a solicitação mecânica.
Os autores, entretanto, ainda não têm certeza de que isso explique todo o fenômeno e pretendem prosseguir suas investigações. Eles também descobriram que os canais de cálcio desempenhavam um papel muito importante na geração de sinais elétricos espontâneos dos neurônios intestinais.
Segundo um uso bem estabelecido, os pesquisadores que estudam o sistema nervoso entérico frequentemente aplicam inibidores dos canais de cálcio, que bloqueiam as contrações naturais do intestino e facilitam assim a captura de imagens. Estes trabalhos sugerem que esta prática comum poderia, na verdade, distorcer as observações ao inibir mais funções do que o esperado.
As áreas brancas indicam a colocalização dos neurônios (azul) com os canais de cálcio tipo L (amarelo) nesta seção de intestino de camundongo.
© Amedzrovi Agbesi et al.
Referências:
Tetrodotoxin-resistant mechano-sensitivity and L-type calcium channel-mediated spontaneous calcium activity in enteric neurons.
Richard J. Amedzrovi Agbesi, Amira El Merhie, Nick J. Spencer, Tim Hibberd, and Nicolas R. Chevalier.
Journal of Experimental Physiology, 2024.
https://doi.org/10.1113/EP091977.