ASSE NEURO-ENTERICO O “BRAIN-GUT AXIS” Maura Corsetti, MD PhD Unità Funzionale di Fisiopatologia Digestiva Divisione di Gastroenterologia ed Endoscopia Digestiva Scientific Institute San Raffaele, Milano

Caso Clinico: la storia… A.A. 40 aa, impiegata Anamnesi patologica remota: ndp No fumo, no potus Alla visita ambulatoriale (05/06) riferiva peggioramento di diarrea, dolori addominali, attenuati da defecazione, accentuati dal pasto, associati ad abbondante meteorismo, già presenti dal 1987 dopo infezione da salmonella.

Caso Clinico: le indagini… Esami ematochimici: ferritina, PCR, TSH, anticorpi antiendomisio, IgA nella norma, coprocolture e ricerca parassiti fecali nella norma. Gastroscopia: negativa (senza biopsie). Colonscopia: fino al cieco negativa (con biopsie negative).

Il sistema nervoso intrinseco (SNI) EPAN: enteric primary afferent neurones EMN: excitatory motorneurones IMN: inhibitory motorneurones

Organizzazione del SNI Sensory neuron Inhibitory motor Excitatory ACh Sub P NO VIP Extrinsic afferent + + + – – – Descending interneuron Ascending interneuron

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

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

Il sistema simpatico e la regolazione della secrezione e del flusso sanguigno a livello della parete intestinale Neurogastroenterology and Motility 2009

“Brain-gut axis”: vie ascendenti e discendenti Sistema laterale o spinotalamico: corna posteriori  talamo VP corteccia temporale o insula trasmissione rapida sistema di discriminazione Sistema mediale o spinoreticolare: corna posteriori  formazione ret. TM e intralaminare  corteccia prefrontale e corteccia anteriore o ACC (sist.limbico) trasmissione lenta contenuto emotivo e interpretazione delle sensazioni in base a esperienze passate Vie discendenti inibitorie e facilitatorie

“Emotional Motor System”

Alterazioni dimostrate nei disordini funzionali del tratto gastroenterico Sistema autonomico: aumentata attività simpatica Asse ipotalamo-ipofisi-surrene: aumentata attività con down-regulation recettori centrali Modulazione delle vie sensitive: aumentata attività vie discendenti facilitatorie Attivazione centrale: aumentata Gut 2000

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

Le cellule neuro-endocrine del tratto gastroenterico

Le cellule neuro-endocrine del tratto gastroenterico Autonomic Neuroscience 2009

Le cellule neuro-endocrine del tratto gastroenterico Curr Op in Endocrinology 2008

Le cellule enteroendocrine nella sindrome dell’intestino irritabile 16 14 12 10 Rectal EC cells 8 6 4 2 Controls (n=14) IBS patients (n=10) Spiller et al, 1999

La serotonina nella sindrome dell’intestino irritabile 1400 Controls 1200 IBS 1000 800 Plasma 5-HT area under the curve (h.nmol/l) 600 400 200 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Subjects Bearcroft et al, 1998

Il sistema SERT Autonomic Neuroscience 2009

“Brain-gut axis” e batteri Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2009

“Brain-gut axis” e batteri Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2009

Caso Clinico: il trattamento effettuato… A.A. 40 aa, impiegata Diagnosi: sindrome dell’intestino irritabile post-infettivo Terapia: paroxetina 20 mg ½ cp die per 10 giorni e poi 1 cp die per due mesi Controllo a 2 mesi: netto miglioramento, pertanto consigliato di continuare la terapia per altri 7 mesi Controllo a 9 mesi: paziente soddisfatta ma chiede di sospendere trattamento per incremento ponderale

“Emotional Motor System”