Hirnstörungen und Therapie

Abstrakt

Über die jeweiligen Rollen des zentralen und intraorganischen Nervensystems bei der Regulierung der Physiologie und Morphologie des Gastrointestinaltrakts

Coulic V, Mikhalski D, DePrez C, Iesuitova NN, Makarova LF, Maksimenkova AN und Delrée B

Die Rolle des zentralen Nervensystems bei der allgemeinen Regulierung und Koordination von Organ-, Gewebe- und sogar Zellaktivitäten erregt immer wieder die Neugier der Forscher. Vor kurzem wurden wichtige Daten auf dem Gebiet neuer Neurotransmitter und anderer aktiver Moleküle gewonnen, deren Wirkungsmechanismen und Wechselwirkungen aufgeklärt wurden. Die Funktion des intraorganischen, lokalen Nervensystems und seine Beziehungen zu den Hauptzentren im Gehirn und im Mark bleiben jedoch ein wenig rätselhaft, obwohl viel über die winzigen Wege der afferenten, efferenten und interneuronalen Übertragung bekannt ist.

Um den Einfluss des zentralen und intramuralen Nervensystems des Darms zu isolieren, wurden mehrere Situationen in Betracht gezogen: 1) chirurgische Unterbrechung der nervösen Reflexverbindungen (NRI), die bei Organtransplantationen immer vorhanden ist und häufig bei Rückenmarkstraumata auftritt, 2) Verletzung des intramuralen Nervensystems mit perfekt erhaltenen Verbindungen zum zentralen Nervensystem, beispielsweise nach Darmischämie und bei Morbus Hirschsprung. Als Kontrolle wurde eine Technik der chirurgisch gezielten Re-Innervation (SDR) des Darmtransplantats durch Naht des geteilten Plexus mesentericus ausgearbeitet. Ein Modell der ontogenetischen Rekonstruktion erwachsenenähnlicher Organe nach syngener Implantation eines fötalen Organs in einen erwachsenen Organismus, das ein organisiertes intramurales Nervensystem enthält (Darm) oder nicht (Leber, Pankreas), wurde ebenfalls verwendet.

Die Versuche an 101 Hunden, 300 Ratten und 25 Mäusen wurden vom selben Team nach den Regeln der Bioethik durchgeführt.

Die durchgeführten Untersuchungen betrafen die Prüfung der Nervenverbindungen mit dem zentralen Nervensystem (Vorhandensein eines rekto-enteralen Reflexes, normale Reaktion auf anticholinerge Substanzen), die Bewertung der Motilität, Sekretion und Membranverdauung des Darms sowie optische und Elektronenmikroskopie der Zielorgane.

Die Ergebnisse können wie folgt zusammengefasst werden:

Die Trennung vom ZNS beeinträchtigt die intrinsischen Funktionen und die Morphologie des Darms nicht signifikant über einige Tage (Einfluss des Operationstraumas), hat jedoch Auswirkungen auf den Eigenrhythmus der Organaktivität, der „autonom“ wird und nicht mehr in die Gesamtregulierung der Verdauungstraktfunktion integriert ist. Dies führt zu Störungen wie beschleunigtem Nährstofftransport, Hypersekretion und Gewichtsverlust. Die Aktivität des verbleibenden, mit dem Zentralnervensystem verbundenen Magens und Dickdarms wird so verändert, dass der endgültige Verdauungsprozess angepasst und richtig durchgeführt wird (koordinierender Eingriff des Zentralnervensystems). Die Wiederherstellung der zentralnervösen Reflexsteuerung des operierten Darms führt zur Normalisierung seiner Aktivität und des gesamten Verdauungsprozesses.

Die Zerstörung des intramuralen Nervensystems entweder durch anhaltende Ischämie oder durch angeborene Dysplasie beeinträchtigt sowohl die Funktion als auch die Morphologie des Darms. Die ontogenetische vollständige Entwicklung eines transplantierten fetalen Organs ist nur möglich, wenn es ein intramurales Nervensystem aufweist (z. B. Darm). Wenn die intraorganischen Neuronen nicht als Plexus organisiert sind, ist die Entwicklung des Transplantats partiell und nicht koordiniert: Es entwickeln sich nur isolierte, schwach organisierte Strukturen (z. B. in der ektopisch gewachsenen fetalen Leber - Gallengänge, Hepatozytensäule, in der Bauchspeicheldrüse - isolierte oder in Clustern angeordnete endokrine Zellen), ohne jegliche Verbindung untereinander.

Diese Erkenntnisse könnten für die Entwicklung von Organtransplantationen von Interesse sein, da es sinnvoll sein kann, nicht nur die Gefäßverbindungen des Transplantates mit dem Wirt wiederherzustellen, sondern auch die Nervenverbindungen des Transplantates mit dem zentralen Nervensystem des Empfängers (Gehirn und Rückenmark). Dieses Konzept könnte bei der Behandlung von Erkrankungen wie Verdauungsproblemen bei Tetra- und Paraplegiepatienten einerseits und Morbus Hirschsprung andererseits hilfreich sein. Es könnte auch helfen, die Probleme zu berücksichtigen und zu verstehen, die entweder die Folgen von Veränderungen des zentralen Nervensystems für die Verdauung oder im Gegenteil das Auftreten schwerer peripherer Störungen für die Gehirnaktivität sein können.