Sistema Nervioso Entérico: Estructura, Funciones y Trastornos

El sistema nervioso entérico, encargado directamente del aparato digestivo, es quizás la estructura más desconocida de las que forman el cuerpo humano. El motivo es que hasta ahora se ha subestimado su importancia, siendo menos relevante que otros más reconocidos como el sistema nervioso central, sistema periférico, sistema endocrino o sistema inmunitario.

Por eso, nos adentramos a continuación en las profundidades de este sistema, para descubrir sus misteriosos recovecos en el interior de uno de los órganos más importantes, el intestino.

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El tracto gastrointestinal se diferencia de todos los demás órganos periféricos en que tiene un extenso sistema nervioso intrínseco, denominado “Sistema Nervioso Entérico” (SNE) que puede controlar las funciones del intestino, incluso de forma independiente del Sistema Nervioso Central (SNC).

El SNE se compone de pequeñas agrupaciones de células nerviosas, ganglios entéricos, conexiones neuronales entre estos ganglios y fibras nerviosas que suministran a tejidos efectores, incluyendo el músculo de la pared del intestino, el revestimiento epitelial, los vasos sanguíneos intrínsecos y células endocrinas gastroenteropancreáticas (Furness, 2012).

Estos miles de pequeños ganglios se encuentran dentro de las paredes del esófago, estómago, intestino delgado y grueso, páncreas, vesícula y vías biliares. También en las fibras nerviosas que conectan estos ganglios y en las fibras nerviosas que irrigan el músculo de la pared del intestino, el epitelio de la mucosa, arteriolas y otros tejidos efectores. (Furness, et al. 2012).

Como vemos, el SNE es la división más grande y más compleja de los sistemas nerviosos periférico y autónomo (SNP y SNA) en los vertebrados. Después del cerebro, es el sistema que tiene mayor número de neuronas comparables incluso a las que se encuentran en la médula espinal, de ahí que sea conocido como el segundo cerebro.

El SNE contiene neuronas sensoriales intrínsecas (neuronas intrínsecas primarias aferentes, IPANs), interneuronas y neuronas motoras, tanto excitadoras e inhibidoras, que inervan el músculo (Furness, 2012).

Además, presenta también una variedad de neurotransmisores y neuromoduladores similares a los encontrados en el sistema nervioso central (SNC) (Romero-Trujillo, 2012).

Por ejemplo, la serotonina (5-HT) que contienen las células endocrinas activan los reflejos de la motilidad. La liberación excesiva de serotonina puede causar náuseas y vómitos, y los antagonistas del receptor 5-HT3 son anti-náuseas. Otros neurotransmisores que tienen una función en este segundo cerebro son:

  • Óxido nítrico: importante para el vaciado gástrico.
  • Adenosina trifosfato (ATP): facilita el efecto de las catecolaminas.
  • Neuropéptido Y (NYP): facilita el efecto de la noradrenalina.
  • Ácido gamma-amino butírico (GABA): un importante neurotransmisor inhibidor del sistema nervioso central.
  • Dopamina: posible mediación de vasodilatación renal.
  • Hormona liberadora de gonadotropina: cotransmisor con la acetilcolina en los ganglios simpáticos.
  • Sustancia P: interviene en el reflejo del vómito, secreción de la saliva o contracción de la musculatura lisa.

Organización del sistema nervioso entérico 

El  SNE está organizada en una red interconectada de neuronas y células gliales que se agrupan en los ganglios situados en dos plexos principales: el plexo mientérico (o plexo de Auerbach) y el plexo submucoso (o plexo de Meissner) (Sasselli, 2012).

  • El plexo submucoso (Meissner), está situado entre la capa interna de la capa muscular circular y la submucosa.  Está más desarrollado en el intestino delgado y colon. Su función principal es la regulación de la digestión y la absorción a nivel de la mucosa y de los vasos sanguíneos (Romero-Trujillo, 2012).
  • El plexo mientérico (Auerbach), está situado entre las capas musculares circular y longitudinal, a lo largo de todo el tubo digestivo. Su función principal es la coordinación de la actividad de estas capas musculares (Romero-Trujillo, 2012).

Desarrollo del SNE 

El SNE se origina a partir de células de la cresta neural que colonizan el intestino durante la vida intrauterina. Se convierte en funcional en el último tercio de la gestación en humanos, y continúa desarrollándose después del nacimiento.

Estas células de la cresta neural, migran de la región rostral a la caudal, para  ir colonizando de manera secuencial, el intestino anterior (esófago, estómago, duodeno), el intestino medio (intestino delgado, ciego, colon ascendente, apéndice y  segmento proximal de colon transverso) y el intestino  posterior (porción distal de colon transverso, sigmoides, colon descendente y recto). Este proceso se completa a las siete semanas de gestación en humanos.

Para formar células nerviosas maduras y funcionales,  que provienen de la cresta neural, no sólo deben migrar en todo el trayecto del intestino, sino que deben proliferar y diferenciarse en una amplia gama de variantes neuronales y células gliales así como lograr la supervivencia y convertirse en células activas y funcionales (Romero-Trujillo, 2012).

Funciones

Los componentes del SNE forman un circuito integrado que controla una serie de funciones como la motilidad del intestino, el intercambio de fluidos a través de la superficie de la mucosa, el flujo de sangre y la secreción de hormonas intestinales, entre otras.

Aunque se ha incluido este sistema como dentro del sistema nervioso autónomo (SNA), los circuitos neuronales intrínsecos del SNE son capaces de generar la actividad del reflejo contráctil intestinal independientemente de cualquier intervención del SNC (Sasselli, 2012).

Según Furness y cols. (2012), el SNE, por tanto, tiene múltiples funciones que se enumeran a continuación:

  • Determinar los patrones de movimiento del tracto gastrointestinal: el SNE domina el control de la motilidad de los intestinos delgado y grueso, con la excepción de la defecación, de la que el SNC tiene el control a través de los centros de defecación en la médula espinal lumbosacra.

El intestino delgado sin embargo sí que es dependiente del SNE para dirigir sus diferentes patrones de movimiento. Además, la rápida propulsión ortógrada de contenidos (peristaltismo), los movimientos de mezcla (segmentación), la propulsión ortógrada lenta y la retropulsión (expulsión de sustancias nocivas a través del vómito), entre otras, son llevadas a cabo por este sistema. (Furness, 2012)

  • Se encarga de la regulación de la circulación de fluido a través del epitelio de revestimiento del intestino.
  • Ejerce su control cambiando el flujo sanguíneo local.
  • Modifica el aprovechamiento de nutrientes.
  • Interacciona con los sistemas inmunes y endocrinos del intestino. Punto importante que se desarrolla a continuación.
  • Contribuye, junto con las células gliales, al mantenimiento de la integridad de la barrera epitelial entre el lumen del intestino y las células y los tejidos dentro de la pared del intestinal (Furness, 2012).

Interacción del Sistema Nervioso Entérico (SNE) – Sistema Nervioso Central (SNC) – Sistema Inmune (SI) – Sistema Endocrino (SE)

Aunque se sabe que el SNE es un complejo sistema de neuronas y células de sostén capaces de generar información, integrarla y producir una respuesta de forma independiente, no está incomunicado con el resto del cuerpo, como no lo está ningún órgano, sino que también tiene conexiones con el SNC, creando respuestas de tipo aferente y eferente e intercambiando información entre ambos sistemas.

Las neuronas aferentes envían información de tres tipos al SNC: El contenido químico intraluminal, el estado mecánico de la pared intestinal (tensión o relajación) y la condición en la que se hallan los tejidos (inflamación, ph, frío, calor) (Romero.trujillo, 2012).

El tracto gastrointestinal, por tanto, está en comunicación a través de dos vías con el SNC:

  • A través de Neuronas aferentes que transmiten información sobre el estado del tracto gastrointestinal al SNC. Parte de esta información llega a la conciencia y gracias a esta comunicación percibimos numerosas sensaciones incluyendo el dolor y el malestar en el intestino o sentimientos conscientes de hambre y saciedad.

Sin embargo, otras señales aferentes, como la carga de nutrientes en el intestino delgado o la acidez del estómago, normalmente no llegan a la conciencia.

  • A su vez, el SNC proporciona señales para controlar el intestino, que son, en la mayoría de los casos, retransmitidas a través del SNE a través de la comunicación eferente desde el SNC al sistema gastrointestinal.

Por ejemplo, la vista y el olor de los alimentos provoca respuestas preparatorias en el tracto gastrointestinal, incluyendo salivación y la secreción de ácido gástrico. En el otro extremo del intestino, las señales del colon y el recto se retransmiten a los centros de defecación en la médula espinal, de la cual se transporta un conjunto programado de señales hacia el colon, el recto y el esfínter anal para provocar la defecación.

Pero el SNE no solo interactúa con el SNC sino que también interactúa con el sistema inmune (SI), de manera que el SI afecta a la motilidad gastrointestinal.

La comunicación entre ambos sistemas modula numerosas funciones intestinales: motilidad, transporte iónico y permeabilidad de la mucosa.

Esta relación entre el SNE y el SI es fascinante ya que desde hace poco se sabe que ciertos factores provocan una alteración de la mucosa intestinal, que a la vez lleva a respuestas inmunitarias que derivan en inflamación crónica.

Además en el intestino reside nada menos que el 70-80% del sistema inmune, por lo que no es de extrañar esta relación entre estos dos sistemas. Está claro que lo que afecta a uno, afectará al otro y viceversa.

El papel del sistema inmune es reconocer sustancias y organismos extraños y potencialmente nocivos para limitar su acceso a la pared intestinal, por lo que el SNE bajo ciertas condiciones puede actuar como una extensión del sistema inmunológico.

¿Cómo realiza esta función?

Por ejemplo las neuronas entéricas están involucradas en una serie de reacciones de defensa. Estas reacciones de defensa incluyen diarrea para diluir y eliminar toxinas, actividad propulsora exagerada del colon que se produce cuando hay patógenos en el intestino, y vómitos.

Esto puede tener implicaciones importantes en el estudio de patologías en las que está involucrado tanto el sistema nervioso entérico como el sistema inmunitario como en trastornos como la enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa.

Por último, el tracto gastrointestinal también alberga un amplio sistema de señalización endocrina, y muchas funciones gastrointestinales están bajo un control neuronal y endocrino dual.

Trastornos relacionados

Según Furness y cols. (2012), existen varios trastornos relacionados con la disfunción del SNE y que se clasifican dentro de las neuropatías entéricas, que a su vez pueden ser de varios tipos:

  • Neuropatías congénitas o del desarrollo: enfermedad de Hirschsprung (agangliosis colorrectal), estenosis pilórica hipertrófica, neoplasia endocrina múltiple, displasia neuronal intestinal, mitocondriopatías que afectan a las neuronas entéricas, etc.
  • Neuropatías esporádicas y adquiridas: enfermedad de Chagas, formas neurogénicas de pseudo-obstrucción intestinal, estreñimiento de tránsito lento, estreñimiento crónico, incluyendo el estreñimiento del envejecimiento, diarrea inducida por patógenos, síndrome de intestino irritable, neuritis autoinmune entérica, síndrome paraneoplásico, neuritis entéricas de etiología desconocida, etc.
  • Neuropatías secundarias, o asociadas con otras enfermedades: gastroparesia diabética y otros trastornos de la motilidad relacionada con la diabetes, neuropatía entérica de la enfermedad de Parkinson, neuropatía entérica de la enfermedad priónica, neuropatías entéricas asociadas con retraso mental, u otros trastornos del sistema nervioso central, neuropatía isquémica entérica, como  la colitis isquémica, etc.
  • Iatrogénicas o neuropatías inducidas por fármacos: trastornos iniciados por fármacos antineoplásicos, lesión por reperfusión asociado con el trasplante intestinal, estreñimiento inducido por opioides (por lo general causado cuando los opiáceos se utilizan para tratar el dolor crónico).

Curiosidades

¿Sabías que el ibuprofeno podría alterar el desarrollo de este sistema?

En un estudio se muestran datos que plantean la preocupación de que el ibuprofeno puede aumentar el riesgo de enfermedad de Hirschsprung (ausencia del sistema nervioso entérico) en algunos niños genéticamente susceptibles.

Es más, se sabe que el ibuprofeno aumenta los lipolisacáridos (LPS) en sangre que es signo de un aumento de bacterias Gram-negativas (muchas de ellas patógenas para el ser humano), provocado por una mayor permeabilidad intestinal, lo que llevaría a respuestas inmunitarias y a inflamación (estudio).

¿Sabías que el SNE es el responsable de esas mariposas en el estómago que sientes ante diversas situaciones, como al estar enamorado?

Esta inter-comunicación de la que hemos hablado anteriormente entre el SNE y el cerebro hace que lo podamos “sentir con la barriga”.Por eso cuando estamos nerviosos uno de los síntomas más molestos que pueden aparecer son problemas estomacales, e incluso diarrea.

Por ello se ha tachado algunos problemas intestinales, como el síndrome de intestino irritable funcionales y “psicológicos”, aunque esto es un error, ya que como hemos visto a lo largo del artículo, esta comunicación entre el SNE y el SNC es muy compleja y bidireccional.

Esto ha servido para otorgarle el merecido nombre de “segundo cerebro”, un cerebro primitivo, donde las emociones están a flor de piel, o a flor de estómago, en este caso.

Referencias:

  1. Furness, J. B. (2012). The enteric nervous system and neurogastroenterology. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology, 9, 286-294. doi:10.1038/nrgastro.2012.32
  2. Sasselli, V., Pachinis, V. & Burns, A. J. (2012). The enteric nervous system. Developmental Biology, 366, 64-73. doi:10.1016/j.ydbio.2012.01.012
  3. Romero-Trujillo, J. O., Frank-Márquez, N. et al. (2012). Sistema nervioso entérico y motilidad gastrointestinal. Acta pediátrica de México, 33(4), 207-2014.
  4. Furness, J. B. (2007). Enteric nervous system. Scholarpedia, 2(10), 4064.  doi:10.4249/scholarpedia.4064 Recuperado de http://www.scholarpedia.org/article/Enteric_nervous_system
  5. Nieman, D. C., Henson, D. A., Dumke, C. L., Oley, K. et al. (2006). Ibuprofen use, endotoxemia, inflammation, and plasma cytokines during ultramarathon competition. Brain, Behavior, and Immunity, 20(6), 578-584. doi:10.1016/j.bbi.2006.02.001
  6. Schill, E. M., Lake, J. L., Tusheva, O. A., Nagy, N. et al. (2015). Ibuprofen slows migration and inhibits bowel colonization by enteric nervous system precursors in zebrafish, chick and mouse. Developmental Biology, 409(2), 473-488. doi: 10.1016/j.ydbio.2015.09.023

 

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