ASSE NEURO-ENTERICO ASSE NEURO-ENTERICO O O

““BRAIN-GUT AXIS”BRAIN-GUT AXIS”

Maura Corsetti, MD PhDMaura Corsetti, MD PhD

Unità Funzionale di Fisiopatologia DigestivaUnità Funzionale di Fisiopatologia Digestiva

Divisione di Gastroenterologia ed Endoscopia DigestivaDivisione di Gastroenterologia ed Endoscopia Digestiva

Scientific Institute San Raffaele, MilanoScientific Institute San Raffaele, Milano

A.A. 40 aa, impiegataA.A. 40 aa, impiegata Anamnesi patologica remota: ndpAnamnesi patologica remota: ndp No fumo, no potusNo fumo, no potus

Alla visita ambulatoriale (05/06) riferiva Alla visita ambulatoriale (05/06) riferiva peggioramento di peggioramento di diarrea, dolori addominali, diarrea, dolori addominali, attenuati da defecazione, accentuati dal pasto, attenuati da defecazione, accentuati dal pasto, associati ad abbondante meteorismo, già associati ad abbondante meteorismo, già presenti dal 1987 dopo infezione da salmonella.presenti dal 1987 dopo infezione da salmonella.

Caso Clinico: la storia…Caso Clinico: la storia…

Esami ematochimici:Esami ematochimici: ferritina, PCR, TSH, anticorpi ferritina, PCR, TSH, anticorpi antiendomisio, IgA nella norma, coprocolture e ricerca antiendomisio, IgA nella norma, coprocolture e ricerca parassiti fecali nella norma.parassiti fecali nella norma.

Gastroscopia:Gastroscopia: negativa (senza biopsie). negativa (senza biopsie). Colonscopia:Colonscopia: fino al cieco negativa (con biopsie fino al cieco negativa (con biopsie

negative).negative).

Caso Clinico: le indagini…Caso Clinico: le indagini…

Il sistema nervoso intrinseco (SNI)Il sistema nervoso intrinseco (SNI)

EPAN: enteric primary afferent neuronesEPAN: enteric primary afferent neuronesEMN: excitatory motorneuronesEMN: excitatory motorneuronesIMN: inhibitory motorneuronesIMN: inhibitory motorneurones

Organizzazione del SNIOrganizzazione del SNI

Sensoryneuron

Inhibitorymotorneuron

Excitatorymotorneuron ACh

Sub PNOVIP

Extrinsic afferent

+ + + – – –

Descending interneuronAscending

interneuron

Il sistema parasimpaticoIl sistema parasimpatico

CARATTERISTICHE PRINCIPALI:CARATTERISTICHE PRINCIPALI:- 80% delle fibre del n. vago sono 80% delle fibre del n. vago sono afferenti afferenti (funz. sensitiva)(funz. sensitiva)- mediano stimoli non dolorificimediano stimoli non dolorifici- fibre effettrici eccitatrici a livello int efibre effettrici eccitatrici a livello int e inibitorie a livello sfinteriinibitorie a livello sfinteri- - fibre afferenti:fibre afferenti:- da SNI proxda SNI prox g. nodoso e giugulare g. nodoso e giugulare NTS NTS CNS CNS - - da SNI distda SNI dist n. pelvico n. pelvico L1-L2 e L5-S1 L1-L2 e L5-S1- da SNIda SNI NTS NTS INS (rif. vago-vagali) INS (rif. vago-vagali)- riflessi vago-vagali eccitatori riflessi vago-vagali eccitatori (es. riflesso gastro-colico)(es. riflesso gastro-colico)- fibre efferenti:fibre efferenti:- da n. ambiguo e motore dorsale da n. ambiguo e motore dorsale vago vago- da corna ant. S2-S4 da corna ant. S2-S4 nervo pelvico nervo pelvico

Il sistema simpaticoIl sistema simpatico

CARATTERISTICHE PRINCIPALI:CARATTERISTICHE PRINCIPALI:- 20% delle fibre simpatiche sono 20% delle fibre simpatiche sono afferenti afferenti (funz. effetrice)(funz. effetrice)- mediano stimoli dolorificimediano stimoli dolorifici- fibre effetrici inibitorie a livello int efibre effetrici inibitorie a livello int e eccitatorie a livello degli sfinterieccitatorie a livello degli sfinteri- - fibre afferenti:fibre afferenti:- da SNI da SNI DRG DRG T5-L3 T5-L3 CNS CNS - da SNI da SNI DRG DRG gangli prevert gangli prevert SNI (riflessi spinali)SNI (riflessi spinali)- da SNI da SNI gangli prevert gangli prevert int int (fibre intestino fugali)(fibre intestino fugali)- fibre efferenti:fibre efferenti:- T5-L3 T5-L3 fibre pre-gangliari colinerg. fibre pre-gangliari colinerg. gangli prevert. gangli prevert. fibre post-gangliari fibre post-gangliariadrenerg. adrenerg. (+ n. vasomotori e - n. (+ n. vasomotori e - n. secretomotori, n. motori eccitatori)secretomotori, n. motori eccitatori)

Il sistema simpatico e la regolazione della Il sistema simpatico e la regolazione della secrezione e del flusso sanguigno a livello secrezione e del flusso sanguigno a livello

della parete intestinaledella parete intestinale

Neurogastroenterology and Motility 2009Neurogastroenterology and Motility 2009

““Brain-gut axis”:Brain-gut axis”:vie ascendenti e discendentivie ascendenti e discendenti

Sistema laterale o spinotalamico:Sistema laterale o spinotalamico:- corna posteriori corna posteriori talamo VP talamo VPcorteccia temporale o insulacorteccia temporale o insula- trasmissione rapidatrasmissione rapida- sistema di discriminazionesistema di discriminazioneSistema mediale o spinoreticolare:Sistema mediale o spinoreticolare:-corna posteriori corna posteriori formazione ret. formazione ret.TM e intralaminare TM e intralaminare corteccia cortecciaprefrontale e corteccia anteriore o ACC prefrontale e corteccia anteriore o ACC (sist.limbico)(sist.limbico)- trasmissione lentatrasmissione lenta- contenuto emotivo e interpretazione contenuto emotivo e interpretazione delle sensazioni in base a esperienze delle sensazioni in base a esperienze passate passate Vie discendenti inibitorie e facilitatorieVie discendenti inibitorie e facilitatorie

““Emotional Motor System” Emotional Motor System”

Alterazioni dimostrate nei disordini Alterazioni dimostrate nei disordini funzionali del tratto gastroentericofunzionali del tratto gastroenterico

Sistema autonomico: Sistema autonomico: aumentata attività aumentata attività simpaticasimpatica

Asse ipotalamo-ipofisi-surrene: Asse ipotalamo-ipofisi-surrene: aumentata attività con down-regulation aumentata attività con down-regulation recettori centralirecettori centrali

Modulazione delle vie sensitive: Modulazione delle vie sensitive: aumentata attività vie discendenti aumentata attività vie discendenti facilitatoriefacilitatorie

Attivazione centrale: Attivazione centrale: aumentataaumentata Gut 2000Gut 2000

““Emotional Motor System” e Emotional Motor System” e Sindrome dell’Intestino IrritabileSindrome dell’Intestino Irritabile

+

+ ++

Le cellule neuro-endocrine del tratto Le cellule neuro-endocrine del tratto gastroentericogastroenterico

Le cellule neuro-endocrine del tratto Le cellule neuro-endocrine del tratto gastroentericogastroenterico

Autonomic Neuroscience 2009Autonomic Neuroscience 2009

Le cellule neuro-endocrine del tratto Le cellule neuro-endocrine del tratto gastroentericogastroenterico

Curr Op in Endocrinology 2008Curr Op in Endocrinology 2008

00

22

44

66

88

1010

1212

1414

1616

ControlsControls(n=14)(n=14)

IBS patientsIBS patients(n=10)(n=10)

Re

cta

l EC

ce

llsR

ec

tal E

C c

ells

Spiller Spiller et alet al, 1999, 1999

Le cellule enteroendocrine nella Le cellule enteroendocrine nella sindrome dell’intestino irritabilesindrome dell’intestino irritabile

00Pla

sma

5-H

T a

rea

un

der

th

e cu

rve

(h.n

mo

l/l)

Pla

sma

5-H

T a

rea

un

der

th

e cu

rve

(h.n

mo

l/l)

200200

600600

12001200

14001400

400400

800800

10001000

11 22 33 44 55 66 77 88 99

SubjectsSubjects

ControlsControlsIBSIBS

1010 1111

Bearcroft Bearcroft et alet al, 1998, 1998

La serotonina nella sindrome La serotonina nella sindrome dell’intestino irritabiledell’intestino irritabile

Il sistema SERTIl sistema SERT

Autonomic Neuroscience 2009Autonomic Neuroscience 2009

““Brain-gut axis” e batteriBrain-gut axis” e batteri

Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2009Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2009

““Brain-gut axis” e batteriBrain-gut axis” e batteri

Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2009Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2009

Caso Clinico: il trattamento effettuato…Caso Clinico: il trattamento effettuato…

A.A. 40 aa, impiegataA.A. 40 aa, impiegata Diagnosi: sindrome dell’intestino irritabile Diagnosi: sindrome dell’intestino irritabile

post-infettivopost-infettivo

Terapia: paroxetina 20 mg ½ cp die per 10 Terapia: paroxetina 20 mg ½ cp die per 10 giorni e poi 1 cp die per due mesigiorni e poi 1 cp die per due mesi

Controllo a 2 mesi: netto miglioramento, Controllo a 2 mesi: netto miglioramento, pertanto consigliato di continuare la terapia pertanto consigliato di continuare la terapia per altri 7 mesiper altri 7 mesi

Controllo a 9 mesi: paziente soddisfatta ma Controllo a 9 mesi: paziente soddisfatta ma chiede di sospendere trattamento per chiede di sospendere trattamento per incremento ponderaleincremento ponderale

““Emotional Motor System” Emotional Motor System”