Distensione gastrica

La distensione gastrica inibisce di riflesso la motilità duodenale.268 Questo riflesso può avvenire in assenza di connessioni centrali quando le uniche connessioni estrinseche tra lo stomaco e il duodeno sono attraverso il PVG. In preparati in vitro costituiti da stomaco e duodeno collegati da nervi periarteri al plesso celiaco nella cavia, la distensione gastrica inibiva le contrazioni propulsive duodenali. L’arto afferente del riflesso è lungo il nervo gastroduodenale con connessioni sinaptiche con i neuroni del CG. I neuroni del CG e le loro proiezioni nel nervo pancreaticoduodenale superiore che innervano le strutture della parete duodenale formano l’arto efferente del riflesso.189 Se studiati in preparazioni in vivo, la latenza all’inizio dell’inibizione delle contrazioni duodenali propulsive e la durata del riflesso erano rispettivamente 22 sec e 108 sec. Quando studiato in vitro, la latenza e la durata erano 27 sec e 158 sec, rispettivamente. Sia la latenza che la durata sono estremamente lunghe per quello che ci si aspetta da un riflesso nervoso, sollevando domande sull’esatto meccanismo del riflesso. Una serie di esperimenti innovativi e nuovi sul riflesso inibitorio gastroduodenale nel coniglio doveva fornire le risposte.110,114,234-237 Proprio come nelle preparazioni in vitro della cavia CG, la latenza di insorgenza dell’inibizione duodenale dopo la distensione gastrica e la durata dell’inibizione erano piuttosto lunghe e andavano da 1 a 10 min e da 5 a 45 min, rispettivamente.110 La velocità media del riflesso era di circa 1 cm min-1. La superfusione delle fibre nervose che collegano il CG con le regioni gastrica e duodenale con una soluzione priva di sodio, una soluzione priva di calcio e bloccanti dei canali del calcio non ha influenzato il riflesso inibitorio.234 Sorprendentemente, il riflesso è stato trovato organizzato in assenza di attività del potenziale d’azione. Invece, la conduzione dell’eccitazione richiede la produzione ricorrente di ceramide lungo le fibre afferenti ed efferenti invece di potenziali d’azione dipendenti dal sodio o dal calcio. Inoltre, la distensione gastrica non ha suscitato alcuna attività sinaptica veloce nei neuroni CG. Invece, la distensione evocava cambiamenti di lunga durata (3-11 min) nel potenziale di membrana.110 Il meccanismo del riflesso inibitorio gastroduodenale nel coniglio sembra essere basato su un aumento della produzione di ceramide nei rafts lipidici nelle fibre afferenti ed efferenti. La superfusione delle fibre nervose che collegano lo stomaco e il duodeno con inibitori selettivi della sfingomielinasi ha abolito il riflesso, mentre la sfingomielinasi batterica e l’analogo della ceramide C2-ceramide hanno entrambi indotto l’inibizione della contrazione duodenale. Il mediatore a livello dei neuroni del CG sembra essere NO. I bloccanti NOS e gli scavenger NO aggiunti solo al CG hanno bloccato il riflesso. Gli inibitori della fosfodiesterasi cGMP e dell’8-bromo-cGMP, applicati sopra le fibre di connessione, hanno inibito la motilità duodenale anche in assenza di distensione gastrica, mentre l’inibizione della guanilciclasi solubile ha abolito il riflesso. Il riflesso sembra quindi essere organizzato nel seguente modo (Figura 20.21): la distensione gastrica attiva la sfingomielinasi nei neuroni gastrofughi, che innesca la produzione di ceramide nei raft lipidici; la ceramide a sua volta porta al rilascio di calcio intracellulare immagazzinato, che attiva una via NO-cGMP; e l’attività della guanilato ciclasi aumenta la produzione di cGMP, che attiva la sfingomielinasi nei raft vicini garantendo la propagazione lungo la via afferente. Nella CG, NO viene rilasciato alle sinapsi dei neuroni gastrofughi dove attiva la via del cGMP e la produzione di ceramide nelle fibre efferenti. La natura del trasmettitore rilasciato dai terminali nervosi noradrenergici nel duodeno per diminuire l’attività contrattile non è ancora nota. Si sa, tuttavia, che non è né NO né noradrenalina perché gli inibitori della sintasi NO e propranololo, fentolamina o guanetidina aggiunti solo al duodeno non hanno influenzato l’inibizione. Resta da determinare se un meccanismo simile opera in parallelo con i meccanismi dipendenti dal potenziale d’azione nel riflesso intestino-intestinale. Un altro ruolo della ceramide e dell’NO nel CG del coniglio sembra essere la sua capacità di modulare l’attivazione nicotinica dovuta al rilascio di acetilcolina dai nervi pregangliari centrali. NO rilasciato all’interno del CG durante l’attivazione dei neuroni gastrofughi come risultato della distensione gastrica può modificare l’impulso centrale ai neuroni del CG.115 La ceramide causa un gating degli effetti di NO guidando sistematicamente gli input pregangliari centrali verso l’inibizione.269

Figura 20.21. Modello di conduzione neuronale di eccitazione senza potenziali d’azione.

(A sinistra): L’attivazione della sfingomielinasi neutra innesca la produzione di ceramide nei rafts seguita dal rilascio di calcio dalle riserve intracellulari, che a sua volta attiva la via NO-cGMP. Questa via attiva la sfingomielinasi a valle nei rafts vicini, che assicura la propagazione dell’eccitazione. (Modificato da235 con il permesso.) (Destra). Modello dell’organizzazione del plesso celiaco del riflesso inibitorio gastroduodenale (GIR). La distensione gastrica attiva un meccanorecettore, che avvia la conduzione neuronale di eccitazione senza potenziali d’azione basati sulla sequenza ricorrente di secondi messaggeri. A livello del plesso celiaco, l’ingresso del calcio dal compartimento extracellulare attiva la NOS portando alla produzione di NO in una concentrazione abbastanza alta da diffondersi attraverso le membrane e raggiungere i neuroni efferenti motori. Qui, NO stimola l’attivazione di GC e quindi la produzione di c-GMP. A sua volta, il c-GMP innesca la conduzione dell’eccitazione senza potenziali d’azione lungo le fibre nervose motorie. Un neurotrasmettitore, la cui natura rimane da determinare, viene rilasciato negli strati muscolari del duodeno per diminuire l’ampiezza delle contrazioni duodenali.

(Modificato da 237 con permesso.) (Con il permesso della Mayo Foundation for Medical Education and Research, tutti i diritti riservati.)