Control del Sistema Digestivo.Sistema Nervioso Entérico

Brain-gut axisHormonas y Péptidos del Aparato

Digestivo

Dr. Antonio RollanDepto. de Gastroenterología

Funciones Aparato Digestivo

• F. Motora• F. Secretora• F. Digestiva• F. Absortiva • F. Eliminación• F. Inmunológica

• Integradas en respuestas coordinadas

• Reguladas minuto a minuto

• Moduladas por múltiples estímulos

“Cerebro”

“Intestino”

¿Quién manda a quién?

Relación Cerebro-Intestino

Vías neurales

Estructura SNA Intestinal

Plexos de Auerbach y Meissner

Estructura SN Entérico• Neuronas y sus proyecciones, incluídas en la pared intestinal (10-100

millones de células)• Plexo mientérico (Auerbach) y plexo submucoso (Meissner)• Neuronas Motoras:

– N.M. musculares excitatorias (Ach, taquikininas, Subst. P.)– N.M. musculares inhibitorias (NO, ATP, VIP)– N. Secretomotoras (Ach, VIP)– N. Entéricas Vasodilatadoras (Ach, VIP)– N.M. a células G (¿otras?) (GRP)

• Neuronas Sensitivas Intrínsecas (Ach, Subst. P)– Mecanoreceptores, quimioreceptores

• Interneuronas (Ach, 5-HT)

Control Funcional Aparato Digestivo

• Neural (Sistema Nervioso Autónomo):– Sistema Nervioso Parasimpático (modulación excitatoria)– Sistema Nervioso Simpático (modulación inhibitoria)– Sistema Nervioso Entérico (integrador, respuesta)

• Hormonal (Hormonas y Péptidos Digestivos):– Endocrino, Paracrino, Neurocrino, Autocrino

• Sistema Nervioso Entérico: Integración Sistema Nervioso, Sistema Endocrino y Sistema Inmune (límites imprecisos)

Hormonas Gastrointestinales • Peptidos reguladores, producidos en celulas endocrinas y

neuronas entéricas, controlan secreción, motilidad y flujo en respuesta a estímulos luminales y extraluminales.

• Cel. Endocrinas y neuronas entéricas: – distribución difusa en la mucosa GI– reciben estímulos luminales , SNE y SN extrínseco.

• Hormonas GI: funciones múltiples, actúan sobre diversos receptores, en diversos segmentos

• Acciones fuera del tubo GI: señales desde intestino a cerebro (apetito)

Distribución Variable en el Tubo Digestivo

Estímulos luminales

Otros estímulos(NT, hormonas,citoquinas, antígenos,f. crecimiento)

Péptidos

Celulas Endocrinas del Tubo Digestivo

pH, proteínas, grasas,carbohidratos, distensión

Gastrina, CCK,Secretina, VIP,GIP, Glucagón,Motilina, etc...

Formas de Acción Hormonas Digestivas

TABLE 3-1 Organization Schemes For Gastrointestinal Hormones, Neuropeptides, And Locally Secreted Growth Factors According To Their Cell Of Origin, Anatomic Location, And Structural Similarities. LOCATION HORMONE CELL TYPEEndocrine Cells Stomach Gastrin G Somatostatin DDuodenum/jejunum Secretin S Cholecystokinin (CCK) I Glucose-dependent insulinotropic K peptide (GIP) Somatostatin D Motilin MIleum/colon Enteroglucagon L Peptide YY (PYY) L Neurotensin N Somatostatin DPancreas Insulin B Glucagon A Pancreatic polypeptide (PP) D1 Somatostatin D

Neuropeptides

Calcitonin gene-related peptide (CGRP) Cholecystokinin (CCK) Dynorphin Enkephalins (Leu and Met) Galanin Gastrin-releasing peptide (GRP) Motilin Neuropeptide Y (NPY) Peptide HM (PHM) Peptide YY (PYY) Somatostatin Substance K (Neurokinin A) Substance P Vasoactive intestinal peptide (VIP)

Locally Secreted Growth Factors: (fibroblasts, endothelial cells, epithelial cells, hematopoietic cells)

Epidermal growth factor (EGF) Fibroblast growth factor (FGF) Insulin-like growth factor (IGF) Platelet-derived growth factor (PDGF) Transforming growth factor (TGFa, TGFb)

Structurally Similar Families

Gastrin-CCK family Gastrin, CCK Pancreatic polypeptide family PP, PYY, NPY Tachykinin family Substance P, GRP Somatostatin family Somatostatin Secretin family Secretin, VIP, PACAP, GIP, Glucagon, GLP-1 Receptor tyrosine kinase family EGF, FGF, IGF, PDGF

Familia Gastrina-CCK

Afinidad Ligando-Receptor: Determina respuesta

APPROXIMATE LIGAND AFFINITIES (nM) Type A CCK Type B CCK/Ligand Receptor Gastrin ReceptorCCK-8 1 2CCK-8-desulfate 500 10CCK-4 10,000 10Gastrin-17 1000 10L-364,718 1 100L-365,260 300 2

Receptores de hormonas y péptidos digestivos

Reflejo Entero-entérico mediado por SNA Simpático

Reflejo Vago-vagal (“largo”): Respuesta Motora Gástrica

SNE: Reflejo Peristáltico (“corto”)

SNE: Regulación Reflejo Peristáltico

Regulación Secreción Acida: Gastrina-Somatostatina

Regulación Secreción pancreática: CCK

Integración Estímulos Neurales, Hormonales, Inmunológicos

Eje Cerebro-Intestino(Brain-Gut Axis)

• Estructuras del SNC (Cerebro, Tronco, Médula)• Vías y mecanismos de comunicación (SNA, hormonas)• Sistema Nervioso Entérico• Sistemas Efectores

Determinan el comportamiento, momento a momento, de las estructuras funcionales especializadasdel Aparato Digestivo

Control Funcional Tubo DigestivoResumen

Cerebro

Mini-cerebro(SN Entérico)

Intestino

¿Quién manda a quién?Eje Cerebro-Intestino