Ogni espressione della nostra personalità, ossia pensieri, speranze, sogni, desideri, emozioni, sono funzioni del sistema nervoso. Il sistema nervoso è, per così dire, l'hardware attraverso il quale sperimentiamo noi stessi, in quanto individui inconfondibili, e per mezzo del quale interagiamo con l'ambiente che ci circonda. Come un computer, il nostro sistema nervoso analizza dati che provengono da diversi luoghi e distribuisce informazioni a molte sedi remote.
Anche il computer più sofisticato non può vantare l'incredibile complessità di circuiti, di correlazioni, di centri di elaborazione e di vie di informazione posseduta dal sistema nervoso umano.
Il sistema nervoso è la sede dell'assunzione, elaborazione e trasmissione delle informazioni relative a tutto il corpo umano, in altre parole è il sistema di regolazione delle funzioni corporee. Il sistema nervoso comprende tutto il tessuto nervoso del nostro organismo. Il tessuto nervoso trasporta informazioni ed istruzioni da una regione del corpo ad un'altra.
Le funzioni del sistema nervoso comprendono:
fornire sensazioni sull'ambiente interno ed esterno
integrare le informazioni sensoriali
coordinare le attività volontarie e involontarie
regolare e controllare le strutture e gli apparati periferici
Il tessuto nervoso comprende due distinte popolazioni cellulari: le cellule nervose o neuroni e le cellule di sostegno o neuroglia. Le cellule di sostegno isolano i neuroni e forniscono una rete di sostegno; sono più numerose dei neuroni e costituiscono circa la metà del volume del sistema nervoso. I neuroni sono invece i responsabili del trasferimento e dell'elaborazione delle informazioni nel sistema nervoso.
I neuroni
Un neurone tipico possiede un corpo cellulare, o soma, molte diramazioni, dendriti sensoriali e un lungo assone che termina in una o più stazioni sinaptiche.
A livello di ciascuna sinapsi il neurone è in rapporto con altre cellule. I miliardi di neuroni del sistema nervoso presentano notevoli diversità strutturali:
i neuroni anassonici si trovano nel sistema nervoso centrale (SNC) ed in particolari organi di senso ma la loro fisiologia non è molto chiara;
il neurone unipolare , i suoi processi dendritici e assonali sono continui e il soma giace da una parte. I neuroni sensitivi del sistema nervoso periferico sono di solito unipolari;
i neuroni bipolari hanno un assone e un dendrite con il soma intercalato. I neuroni bipolari sono relativamente rari ma importanti componenti del SNC e di particolari organi di senso quali occhio e orecchio;
i neuroni multipolari possiedono diversi dendriti e un singolo assone che può avere uno o più collaterali. I neuroni multipolari sono relativamente frequenti nel SNC. Per esempio tutti i motoneuroni che controllano i muscoli scheletrici sono multipolari.
Ogni neurone deve adempiere cinque funzioni fondamentali:
ricevere informazioni (input) dall'ambiente esterno o interno, oppure da altri neuroni;
integrare le informazioni ricevute e produrre un'adeguata rispost a in forma di segnale (output);
condurre il segnale al suo terminale di uscita;
trasmettere il segnale ad altre cellule nervose, ghiandole o muscoli;
coordinare le proprie attività metaboliche , mantenendo l'integrità della cellula.
Ecco ora una spiegazione sulle varie parti costituenti il neurone:
I dendriti
Sono ramificazioni che si estendono dal corpo della cellula nervosa, specializzati nel rispondere ai segnali provenienti da altri neuroni o dall'ambiente esterno. La loro forma ramificata offre un'ampia superficie alla ricezione dei segnali. I dendriti dei neuroni sensoriali sono dotati di speciali adattamenti della membrana che consentono loro di rispondere a stimoli ambientali specifici come la pressione, gli odori, la luce o il calore. Nei neuroni del cervello e del midollo spinale, i dendriti rispondono ai neurotrasmettitori chimici liberati da altri neuroni. Essi sono dotati di recettori proteici di membrana che si legano a neurotrasmettitori specifici e inviano, come risultato di quel legame, segnali elettrici.
Il soma (corpo cellulare)
Assicura le funzioni vitali del neurone e integra i segnali elettrici provenienti dai dendriti. Viaggiando lungo i dendriti, i segnali confluiscono al corpo cellulare del neurone che, comportandosi come un centro di integrazione, li "interpreta" e "decide" se produrre un potenziale d'azione, il segnale elettrico di uscita (output) del neurone. Provvisto dell'assortimento di organuli simile a quello di qualsiasi altra cellula, il corpo cellulare sintetizza anche proteine, lipidi e carboidrati, e coordina inoltre le attività metaboliche della cellula.
L'assone
Trasporta a destinazione i segnali elettrici generati dal corpo cellulare. In un neurone tipico, l'assone, che è una fibra lunga e sottile, si protende dal corpo cellulare, facendo del neurone la cellula più lunga del corpo umano. Singoli assoni, per esempio, si estendono dal midollo spinale alle dita dei piedi, coprendo una distanza superiore a un metro.
Gli assoni costituiscono le linee di distribuzione lungo le quali si propagano i potenziali d'azione in direzione centrifuga verso le estremità del neurone. Come i trefoli di fili ritorti di un cavo elettrico, gli assoni sono per lo più avvolti in un fascio di nervi. A differenza dei cavi per il trasporto dell'elettricità, in cui si verifica una dissipazione di energia nel tragitto tra la centrale e l'utente, la membrana plasmatica degli assoni riesce a far pervenire alle estremità del neurone potenziali d'azione di intensità immutata.
I terminali sinaptici
I terminali sinaptici comunicano con altri neuroni, muscoli e ghiandole. I segnali vengono trasmessi ad altre cellule a livello dei terminali sinaptici, che appaiono come rigonfiamenti delle estremità ramificate degli assoni.
La maggior parte dei terminali sinaptici contiene una sostanza chimica specifica, detta neurotrasmettitore, che viene liberata in risposta a un potenziale d'azione che percorre l'assone. I terminali sinaptici di un neurone possono comunicare con una ghiandola, con un muscolo con dendriti o con un corpo cellulare di un secondo neurone, in modo che il segnale in uscita (output) della prima cellula diventi segnale in entrata (input) per la seconda.
Il sistema nervoso
Il sistema nervoso viene diviso anatomicamente in due parti:il sistema nervoso centrale e il sistema nervoso periferico.
Il sistema nervoso centrale (SNC) è costituito dall'encefalo, racchiuso nella scatola cranica, e dal midollo spinale, contenuto invece nel canale vertebrale. Ogni singolo segmento midollare ha la capacità di controllare autonomamente funzioni motorie specifiche (riflessi). Il SNC è responsabile dell'integrazione, analisi e coordinazione dei dati sensoriali e dei comandi motori. E' anche la sede di funzioni più importanti quali l'intelligenza, la memoria, l'apprendimento e le emozioni. A differenza del sistema nervoso periferico, il SNC non è solo in grado di raccogliere e trasmettere informazioni, ma anche di integrarle .Il sistema nervoso periferico (SNP) è costituito da tutto il tessuto nervoso al di fuori del SNC. Il sistema nervoso periferico svolge essenzialmente la funzione di trasmissione del segnale attraverso fasci di conduzione . I segnali, afferenti da un'unità periferica (organo) o in uscita (efferenti) verso un'unità periferica, decorrono in fibre separate (assoni) che generalmente sono raggruppate in un fascio di conduzione unitario (nervo). Un nervo contiene esclusivamente assoni, cellule di Schwann e tessuto connettivo. I corpi delle cellule nervose sono raggruppati nei gangli del sistema nervoso periferico e nei nuclei del midollo spinale e del tronco encefalico.
Il sistema nervoso centrale: midollo spinale ed encefalo
Midollo spinale
Il midollo spinale, con l'encefalo, forma il sistema nervoso centrale; ha forma cilindrica, larghezza media di 8-10 mm e spessore di 5-7 mm. Si estende dal grande forame occipitale fino a raggiungere pressappoco il primo corpo vertebrale lombare, non occupando quindi il canale vertebrale in tutta la sua lunghezza. Il canale vertebrale rappresenta per il midollo spinale, che è molto delicato, un'ottima protezione dai danni meccanici.
Il midollo spinale è molto più breve della colonna vertebrale, ma è costituito da tanti segmenti quanti sono i corpi vertebrali. Per tale ragione i nervi spinali e le loro radici, dal rachide cervicale a quello lombare, decorrono in modo sempre più obliquo verso il basso.Se si seziona una porzione qualsiasi del SNC, si nota in primo luogo che vi sono territori ben delimitati in rapporto fra loro, rispettivamente la sostanza grigia e la sostanza bianca. La sostanza grigia contiene soprattutto i corpi delle cellule nervose, mentre la sostanza bianca è composta dagli assoni e dai loro rivestimenti. Al centro del midollo spinale si trova un canale centrale molto sottile che è un residuo embrionale e non di rado è occluso o dilatato in cisti.
La sostanza grigia
La sostanza grigia del midollo spinale è situata centralmente ed è quindi compresa all'interno della sostanza bianca. Il termine sostanza grigia deriva dalla colorazione grigia degli ammassi cellulari encefalici, midollari e gangliari.
In sezione trasversa essa ha una forma che ricorda quella di una farfalla: le due "ali anteriori" (corna anteriori) o, dal punto di vista tridimensionale, colonne anteriori, sono relativamente tozze e sono interamente circondate da sostanza bianca; le "ali posteriori " (corna posteriori; colonne dorsali), che sono più sottili, si estendono fino ai limiti del midollo spinale, ossia fino all'imbocco delle radici posteriori, dove giungono le fibre nervose che raccolgono le informazioni della sensibilità della cute e delle mucose e trasmettono le sensazioni di tatto, pressione, temperatura, vibrazione e dolore (in altre parole la cosiddetta sensibilità esterocettiva).
Anche gli stimoli sensitivi del tratto gastrointestinale (sensibilità intocettiva), della muscolatura e delle articolazioni (sensibilità propriocettiva) raggiungono il SNC tramite le radici posteriori.Immediatamente in rapporto con la porzione più posteriore della sostanza grigia del midollo spinale, la sostanza gelatinosa forma un filtro o una "porta" per le fibre del dolore che, per mezzo della radice posteriore, si irradiano nella sostanza grigia del corno posteriore.
Qui terminano gli assoni per la soppressione del dolore provenienti dal tronco encefalico e i sensori del tatto cutaneo.Una piccola sporgenza fra il corno anteriore e quello posteriore, ossia il corno laterale (colonna laterale), è poco evidente. Le sue cellule, tramite le radici anteriori, inviano assoni agli organi innervati dal sistema vegetativo, per esempio alla muscolatura gastrica e intestinale.
La sostanza bianca
Immediatamente adiacenti alla sostanza grigia decorrono brevi fasci di fibre nervose, i cosiddetti fasci fondamentali, che collegano 4-5 segmenti midollari confinanti. Essi circondano come un sottile mantello l'intera sostanza grigia e provvedono a schemi riflessi complessi che non riguardano solo la muscolatura di un unico segmenti (riflessi polisegmentali).
La massa della sostanza bianca è formata invece da lunghi fasci (tratti) ascendenti e discendenti che collegano fra loro encefalo e midollo spinale. I fasci decorrono in tre funicoli (cordoni) che risultano più o meno nettamente separati fra loro dalla fessura midollare, dal corno anteriore e da quello posteriore.Il sottile cordone anteriore è situato fra la fessura mediana anteriore e il corno anteriore, il cordone laterale fra il corno anteriore e quello posteriore, il cordone posteriore fra il corno posteriore e il setto mediano posteriore.
Il colore chiaro della sostanza bianca è dovuto al rivestimento mielinico delle fibre nervose. Il tessuto è quindi ricco di membrane cellulari dotate di fosfolipidi (grassi) ed è scarsamente irrorato.
Encefalo
Con un peso di 1,3-1,5 kg, l'encefalo, dopo il fegato, è l'organo più pesante del corpo. A riposo viene utilizzata fino al 25% dell'energia metabolica per rifornire l'encefalo. La parte più antica dell'encefalo è il midollo allungato o bulbo, la cui struttura ricorda ancora la suddivisione metamerica del midollo spinale.
Attraverso confini ben definiti, esso passa nel ponte che presenta connessioni importanti con il cervelletto. Il cervelletto, dopo il cosiddetto "cervello" costituito da diencefalo e telencefalo, è la parte che occupa maggiore spazio all'interno della scatola cranica. Il cervelletto è appoggiato sul midollo allungato e sul ponte. Il midollo allungato, il ponte e il cervelletto lavorano in stretta collaborazione e controllano importanti funzioni del movimento .
Queste tre formazioni delimitano il quarto ventricolo che ha forma di losanga. Le due porzioni caudali del tronco encefalico (midollo allungato e ponte) costituiscono il romboencefalo. Al romboencefalo si unisce anteriormente il mesencefalo, che è il tratto più breve del tronco encefalico. Nel midollo allungato i fasci motori, provenienti dalla corteccia telencefalica e diretti al midollo spinale, formano le piramidi, dove avviene la decussazione di queste vie motorie.
Se il mesencefalo assume una posizione "mediana" fra le componenti cerebrali antiche e quelle recenti, il diencefalo fa chiaramente parte di queste ultime. Esso è composto fondamentalmente dal talamo destro e sinistro, nonché dall'ipotalamo , situato al centro. I due talami e l'ipotalamo delimitano il terzo ventricolo che ha la forma di una fessura situata sull'asse mediano del corpo. La suddivisione del diencefalo in una parte destra e una sinistra si manifesta in forma ancora maggiore nel telencefalo.
I due emisferi telencefali si pongono in comunicazione per mezzo di collegamenti svolti da fasci nervosi (commessure) anche se talora funzionano in modo completamente separato l'uno dall'altro.
Dall'indietro in avanti si distinguono i lobi occipitali, i lobi parietali, i lobi temporali e i grossi lobi frontali che da soli rappresentano un terzo del telencefalo. Due profonde scissure delimitano da un lato i lobi parietali dai lobi temporali, dall'altro li separano dal lobo frontale. Ciascuna metà del telencefalo (emisfero telencefalico) contiene al proprio interno un ventricolo laterale ricolmo di liquor (i due ventricoli laterali).
Il sistema nervoso periferico
Il sistema nervoso periferico è costituito dai nervi periferici che collegano il cervello e il midollo spinale al resto del corpo , compresi i muscoli, gli organi di senso e gli organi dei sistemi digerente, respiratorio, escretore e circolatorio. All'interno dei nervi periferici si trovano gli assoni dei neuroni sensoriali che trasmettono al sistema nervoso centrale l'informazione sensoriale proveniente da tutte le parti del corpo. I nervi periferici contengono anche gli assoni dei neuroni motori (o motoneuroni) che trasmettono i segnali dal sistema nervoso centrale agli organi e ai muscoli.
La porzione motoria del sistema nervoso periferico può essere suddivisa in due parti: il sistema nervoso somatico e il sistema nervoso autonomo.
I motoneuroni del sistema nervoso somatico stabiliscono sinapsi con i muscoli scheletrici e controllano il movimento volontario. I loro corpi cellulari si trovano nella sostanza grigia del midollo spinale, e i loro assoni raggiungono direttamente i muscoli controllati. I motoneuroni del sistema nervoso autonomo controllano invece le risposte involontarie. Essi stabiliscono sinapsi con il cuore, i muscoli lisci e le ghiandole.Il sistema nervoso autonomo è controllato sia dal midollo allungato sia dall'ipotalamo. Si usa suddividere il sistema nervoso autonomo in sistema nervoso simpatico e sistema nervoso parasimpatico.
Il sistema nervoso simpatico agisce sugli organi interni in modo da preparare l'organismo ad affrontare un'attività logorante o dispendiosa da un punto di vista energetico: il cuore batte più velocemente, il sangue defluisce dal sistema digerente per poter meglio irrorare i muscoli, le pupille si dilatano per ricevere una maggior quantità di luce e le vie aree nei polmoni si espandono in previsione di un maggior afflusso di ossigeno.
Il sistema nervoso parasimpatico è invece associato ad attività caratteristiche dei momenti di ozio. Sotto il suo controllo la muscolatura liscia del sistema digerente entra in piena attività, il battito cardiaco rallenta e le vie respiratorie si restringono.
Inoltre gli assoni parasimpatici si trovano nei nervi che hanno origine dall'encefalo (mesencefalo e midollo allungato) e dalla base del midollo spinale. Al contrario gli assoni simpatici si trovano nei nervi che hanno origine dalle sezioni mediana e inferiore del midollo spinale. In entrambi i sistemi simpatico e parasimpatico si trovano due neuroni che trasmettono messaggi in sequenza dal sistema nervoso centrale a ciascun organo bersaglio, ma le sinapsi che stabiliscono sono localizzate in sedi diverse.
Nel sistema nervoso simpatico la sinapsi è localizzata nei gangli vicini al midollo spinale, mentre nel sistema nervoso parasimpatico la sinapsi è localizzata nei gangli più piccoli situati intorno o in prossimità di ciascun organo bersaglio.
ANCHE IL CORPO PENSA?
A mano a mano che la ricerca neurobiologia progredisce, appare evidente l'esistenza di un'attività neuronale localizzata fuori della scatola cranica e distribuita in tutto il resto del corpo, nel sistema nervoso periferico e nei gangli, talmente sviluppata, da far ipotizzare che anche il corpo possa "pensare". Inoltre le molecole tipiche prodotte dai neuroni, i neuropeptidi, e i loro relativi recettori, sono stati ritrovati in altri organi oltre al cervello: nell'intestino, nei reni, nello stomaco, nel cuore, nel sistema immunitario e nell'apparato circolatorio. Tutto l'organismo può essere considerato interconnesso a livello di neuropeptidi.
Neuropertidi
I neuropeptidi sono piccolissime molecole prodotte dai neuroni che servono a comunicare messaggi ad altri neuroni, ed anche altre cellule, che hanno il corrispondente recettore, con un meccanismo di chiave-serratura.
I gangli
I gangli sono strutture ovoidali, invisibili ad occhio nudo o di pochi millimetri, costituititi dall'insieme di alcuni pirenofori, o corpi cellulari di neuroni, delimitati da tessuto connettivo. Da essi fuoriescono gli assoni e i dendriti, che formano le fibre nervose, sia sensitive sia motorie. I gangli sono sparsi nell'organismo, in particolare ne sono distribuiti 33 paia ai lati della colonna vertebrale, sono presenti in gran quantità nella parete dell'intestino ed in altri distretti corporei. Questi piccoli "cervellini" sono in grado di controllare funzioni semplici, ma in modo autonomo. Per esempio, esiste un ganglio nervoso a livello della caviglia, che controlla il posizionamento del piede sul terreno per evitare le storte. Quando questo ganglio funziona male si hanno spesso distorsioni ricorrenti dell'articolazione tibio-tarsica.
Nello spessore della parete di tutto il tubo digerente vi sono numerosissimi gangli situati nella sottomucosa (Plesso di Meissner) e tra lo strato longitudinale e quello trasversale della tonaca muscolare (Plesso di Auerbach) che regolano le varie funzioni dell'apparato digerente.
Schema della sezione di intestino (la metà sopra rappresenta il tenue, quella inferiore il colon). In rosso sono evidenziati i neuroni che formano i gangli del plesso di Auerbach che si trovano tra lo strato di muscolatura circolare e quello longitudinale della tonaca muscolare di tutto il tubo digerente, mentre in verde sono rappresentati i neuroni dei gangli del plesso di Meissner che si trovano nella sottomucosa.
Sezione di un intestino normale di topo. La reazione istochimica per l'evidenziazione dell'attività enzimatica Achetilcolinesterasica mette in evidenza in marrone i gangli nella tonaca muscolare. I puntini sono sezioni di fibre nervose. Ingrandimento 250X.
Il Sistema Nervoso Periferico è una rete elettrica con centraline periferiche, i gangli, che funzionano con una propria autonomia anche se controllata in ultima istanza dal Sistema Nervoso Centrale localizzato nel neurocranio e nel midollo spinale.
La quantità ed il peso di neuroni e fibre nervose sparse in tutto il corpo raggiungono e forse superano quelle del cervello. Il midollo spinale per esempio, lungo mediamente 41 cm nella donna e 44 nell'uomo, pesa circa 28 grammi: se paragonato alle cellule nervose presenti nella parete intestinale con le loro fibre, che costituiscono il Sistema Nervoso Enterico, si vede come siano di più.
Questo confronto ha fatto nascere la recente teoria, sostenuta scientificamente dal neurobiologo Gershon Michael D. dell'Istituto di Anatomia Umana della Columbia University, dell'esistenza di un "cervello nella pancia" . Il sistema nervoso enterico, considerato solo fino a poco tempo fa una serie di relais di gangli e fibre ha assunto di recente la dignità di secondo cervello (1). Sino ad oggi si pensava che il sistema nervoso enterico regolasse funzioni quali l'assorbimento delle sostanze alimentari, la secrezione, l'afflusso di sangue e linfa, e la peristalsi con la quale il cibo passa nel canale digerente. Attualmente s'ipotizzano molte altre funzioni classificabili come processi intelligenti mediati da una trentina di diversi tipi di neurotrasmettitori. E' interessante notare che a differenza di altri circuiti neuronali periferici, quello intestinale funziona anche se si tagliano le connessioni (fibre nervose) con il cervello ed il midollo spinale cioè se isoliamo un pezzo di intestino e lo mettiamo su un tavolo esso continua a funzionare. La vescica, per esempio, l'apparato respiratorio ed i sistemi muscolari al contrario necessitano di una sovrintendenza dei centri cerebrali per funzionare.
Altre parti del corpo hanno capacità specifiche di tipo neuronale, infatti le sostanze chimiche prodotte dai neuroni, i neurotrasmettitori, non agiscono solo su altri neuroni ma anche su diversi tipi di cellule come i macrofagi, appartenenti al sistema immunitario, che circolano in tutto l'organismo e collaborano a difenderci dalle infezioni e dall'insorgenza di tumori. Sull'altro fronte si è visto che le cellule immunitarie producono alcuni neurtrasmettitori, il cui significato funzionale non è stato ancora considerato dagli immunologi.
In una visione olistica dell'Uomo, si potrebbe forse pensare al corpo come ad un'emanazione del sistema nervoso e quindi la dualità corpo-mente non sussistente perché tutto quanto è cervello!
A questo proposito bisogna esaminare il concetto di "intelligenza" ovvero il prodotto più elevato dell'attività dei neuroni. Non esiste "una" intelligenza, ma tante intelligenze diverse che possono essere più o meno sviluppate nei vari individui. Esiste l'intelligenza verbale, legata alle capacità di parlare e scrivere, quella logico-matematica che si usa nell'affrontare problemi di tipo matematico, esiste poi un'intelligenza artistico-musicale, artistico-pittorica, una linguistica particolarmente sviluppata in soggetti che possono apprendere facilmente numerose lingue e anche un'intelligenza visiva legata a capacità percettive visive. Oltre a queste forme d'intelligenza, che secondo una recente classifica sembrano essere almeno nove, che si localizzano tutte nella scatola cranica, ne esiste un'altra, quella motoria che è anche distribuita nel sistema nervoso periferico. Essa è legata all'abilità nel muovere il corpo nello spazio e sviluppare comportamenti complessi per eseguire funzioni specifiche come per esempio è richiesto nelle varie attività sportive. A quest'intelligenza è strettamente associata la capacità propriocettiva che è importante per lo sviluppo del cervello nei giovani.
Diversamente dai neuroni contenuti nella scatola cranica, quelli sparsi in tutto il resto del corpo possono essere "massaggiati", sia con il vero massaggio che stimola i corpuscoli tattili e i recettori fibro muscolari e tendinei, sia con il movimento. Inoltre i centri nervosi viscero-addominali possono essere stimolati col respiro, come insegnano tutte le discipline orientali. Il midollo spinale contenuto nel canale vertebrale della spina dorsale si trova in una condizione intermedia in cui i movimenti del rachide agiscono meccanicamente su di esso in modo indiretto. L'azione meccanica su queste strutture neuronali ha sicuramente come effetto una variazione del flusso sanguigno e quindi dell'apporto di ossigeno e nutrienti ma non è stato ancora affrontato scientificamente il problema dell'effetto meccanico su queste sensibilissime cellule. L'azione meccanica sui neuroni si verifica a seguito di tutte le attività motorie ma attivata in modo specifico con le tecniche yogiche, e delle altre discipline orientali, che da millenni sfruttano empiricamente questo fenomeno per migliorare lo stato di benessere e raggiungere stati di coscienza diversi.
Bibliografia:
Gershon MD - The enteric nervous system: a second brain. In Hosp Pract (Off Ed.) 1999
Gershon MD - Plasticity in serotonin control mechanism in the gut. Curr. Opin Pharmacol, 3, (600-607) 2003
CoatesMD et al. - Molecular defects in mucosal serotonin content and decreased serotonin reuptake transporter in ulcerative colitis and irritable bowel syndrome. - Gastroenterology 126 (1657-1664) 2004
NEUROIMMUNOLOGIA
Sistema nervoso e sistema immunitario:
chi influenza l'altro?
A cura della Dott.ssa Anna Favre
La medicina occidentale, anche a causa dalle sempre più moderne tecnologie diagnostiche, si è frammentata in specializzazioni sempre più settoriali ed ha un po’ perso quella visione d’insieme dell’Individuo, tipica invece delle medicine orientali. E’ però nata, da pochi anni, una nuova branca medica improntata ad un concetto d’integrazione, in controtendenza alla frammentazione specialistica, la Neuroimmunologia, che studia insieme i due apparati nervoso ed immunitario per valutarne le reciproche interazioni, in condizioni normali e patologiche. Il sistema nervoso infatti parla al sistema immunitario tramite il sistema endocrino; il sistema immunitario comunica col sistema nervoso attraverso le molecole infiammatorie.
Questi due sistemi sono i più complessi del nostro organismo: il sistema nervoso con le sue funzioni di relazione con l’ambiente, controllo delle funzioni vitali e sede della coscienza, presenta ancora sconfinate regioni inesplorate; il sistema immunitario appare ogni giorno più complesso, in esso migliaia di molecole, fino a poco tempo fa sconosciute, dialogano in un linguaggio complicatissimo che capiamo, per ora, solo in parte.
Il sistema nervoso (vedi anche Atlante anatomico: Sistema Nervoso)
Il sistema nervoso, si divide in Sistema Nervoso Centrale, costituito dall’encefalo e dal midollo spinale e Sistema Nervoso Periferico, costituito da tutti i nervi, sensitivi e motori, che ci permettono di muoverci e sentire gli stimoli meccanici intorno a noi e dai nervi che vanno ai visceri e sono detti viscerosensitivi e visceroeffettori.
Esiste poi la propriocettività, una capacità recettoriale data da terminazioni nervose nelle articolazioni e nei muscoli che inviano informazioni sulla postura nello spazio delle varie parti del corpo, che s’integra con la funzione dell’equilibrio il cui organo è localizzato nell’orecchio interno ed è il labirinto.
Il Sistema Nervoso è la parte più delicata dell’organismo poiché le sue cellule, i neuroni, non sono capaci di replicarsi dopo i primi anni di vita. Per questo le lesioni neurologiche sono irreversibili come pure le patologie degenerative nervose.
Il Sistema Nervoso Centrale è molto ben protetto all’interno della scatola cranica e nel canale vertebrale della colonna vertebrale. Oltre alle protezioni ossee, il cervello e il midollo spinale, sono rivestiti dalle tre meningi (dall’esterno all’interno la dura madre, l’aracnoide e la pia madre). Le cellule nervose per la loro "nobiltà" sono anche l’unico tessuto a disporre di un tessuto di sostegno, la glia, che protegge ed isola elettricamente con le sue cellule, i prolungamenti neuronali (gli assoni) con una sostanza grassa, elettricamente isolante, la mielina, sia nel cervello che nel midollo e nei nervi periferici bianchi.
Il sistema immunitario (vedi anche Atlante anatomico: Sistema Immunitario)
Il sistema immunitario è formato da miliardi di cellule immunocompetenti che si spostano continuamente da una parte all’altra del corpo per difenderci dalle aggressioni patogene dall’esterno e per proteggerci dall’insorgenza di tumori.
Neuroimmunologia
Ma come comunica col sistema nervoso e come i due sistemi interagiscono? A queste domande cerca di dare delle risposte la neo nata Neuroimmunologia.
E’ ormai un dato incontrovertibile che lo stato di stress determini dei cambiamenti nel funzionamento del sistema immunitario. Queste alterazioni possono essere di tipo immunodepressivo con minor difesa contro le malattie infettive ed i tumori, oppure determinare una sregolazione dei complessi equilibri immunitari con rottura dello stato d’immunotolleranza e l’insorgenza di malattie autoimmuni. La neuroimmunologia ha accumunato il concetto di salute ad una condizione di "omeostasi" o equilibrio biologico dell’organismo .
La salute si raggiunge con coordinate attività dei tre sistemi nervoso, immunitario ed endocrino, quest’ultimo strettamente dipendente dal nervoso.
Qui di seguito è illustrato un esperimento, di qualche anno fa, condotto da Cooper E.L. e colleghi (1) e pubblicato sulla rivista "Aggressive Behavoir" che dimostra come il sistema nervoso, in condizioni di stress, possa danneggiare il sistema immunitario.
Per quest’esperimento si sono utilizzati dei pesci "aggressivi" in un modello sperimentale sociale "stressogeno" generato dal sovraffollamento nell’acquario. Dopo un po’ di tempo si genera la predominanza di un pesce sull’altro e si stabiliscono i ruoli di pesce dominante e di pesce subordinato. Gli autori hanno dimostrato, sul pesce sottomesso, e quindi stressato, uno stato immunodepressivo riscontabile da vari parametri immunologici: nella diminuita citotossicità non specifica (quella che per prima interviene in caso d’infezione, ovvero dei linfociti T citotossici e dei granulociti neutrofili) e nella diminuita proliferazione linfocitaria.
Tali cambiamenti sono causati dall’aumento degli ormoni dello stress (dell’ormone corticotropo (ACTH) che stimola il surrene e dell’adrenalina e noradrenalina). Nel pesce subordinato, si sono riscontrati dei cambiamenti significativi come aumento della glicemia, danni alla mucosa gastrica, perdita di colore delle branchie, aumento del cortisolo e delle catecolamine plasmatiche, diminuzione del movimento natatorio e iperventilazione. Queste variazioni metaboliche a loro volta agiscono sul sistema immunitario e l’animale sarà più predisposto a contrarre malattie e quindi a soccombere.
Nella vita di tutti i giorni siamo sottoposti a numerosi fattori stressogeni: oltre il sovraffollamento, che la nostra specie percepisce al massimo quando siamo imbottigliati in un ingorgo stradale, ci confrontiamo costantemente con lo stress da rumore e con quello da eccessiva illuminazione che altera i fisiologici ritmi sonno-veglia (ritmi circadiani), solo per citarne alcuni esempi.
Recenti ricerche sull’Uomo stanno dimostrando che gli effetti dello stress provocano gli stessi danni riscontrati nei pesci dell’esperimento illustrato.
Dall’altra parte della medaglia, si possono sviluppare malattie autoimmuni che danneggiano il Sistema Nervoso, aggredendolo come se si trattasse di un organismo estraneo (vedi Autoimmunità). Le malattie più note e anche più invalidanti sono la Sclerosi Multipla e il Lupus Eritematoso Sistemico (LES). Nella prima gli anticorpi e alcune cellule immunitarie distruggono la mielina delle cellule gliali, danneggiando il corretto funzionamento dei neuroni, che finiscono per morire, nella seconda l’aggressione è generalizzata a tutto il corpo, ma esiste una variante di questa patologia in cui si producono anticorpi anti-fosfolipina, una componente fondamentale delle membrane neuronali.
Un chiaro esempio di come i due sistemi comunichino, si ha nel fenomeno della febbre. Quando il nostro organismo combatte le infezioni, il termostato del nostro corpo, che è situato nel cervello (ipotalamo), viene alzato di alcuni gradi centigradi dai normali valori di temperatura corporea di 37°C. Ciò grazie al rilascio nel sangue di molecole infiammatorie prodotte dal sistema immunitario che agiscono sul cervello. Inoltre tutti conoscono i sintomi di tipo neurologico durante una malattia infettiva: sonnolenza e disturbi della concentrazione, vertigini e malessere diffuso anche di tipo depressivo.
In conclusione lo stato di benessere e di salute si ha quando esiste una proficua cooperazione tra il sistema nervoso e quello immunitario e quando corpo e mente vanno d’accordo.
Bibliografia
Cooper EL, Peters G, Ahmed II, Faisal M, Ghoneum MH. 1989. Aggression in Tilapia affects immunocompetent leukocytes. Aggres Behav, 15: 13-22.
