A cura di:
Marco Chiera – Filosofo, master in PNEI Università dell’Aquila
Nicola Barsotti – Osteopata D.O., fisioterapista
Diego Lanaro – Osteopata D.O., biologo PhD

Il flusso Sacrale è ortosimpatico

Il bello della scienza è la sua continua evoluzione, la ricerca che non finisce mai. Il “brutto”, se così possiamo definirlo, è la possibilità che nuove ricerche “distruggano” nozioni che per anni, se non decenni e secoli, sono state insegnate a innumerevoli studenti, noi compresi. La ricerca è tanto più “devastante” quanto il cambiamento avviene in un ambito in cui ormai è assodato che nulla possa cambiare, in cui i giochi sono fatti da tempo immemore, come nel caso della struttura del sistema nervoso autonomo, o meglio, neurovegetativo.

Eppure così è successo: a fronte di uno studio sui topolini, a novembre 2016 su Science è uscito un articolo (con relativo commento editoriale) dal titolo “The sacral outflow is sympatethic” (Espinosa-Medina et al. 2016)1. Tradotto: “Il flusso sacrale è ortosimpatico”. Per “flusso sacrale” si intende la componente del sistema nervoso neurovegetativo che si articola a partire dai segmenti spinali S2-S4 del midollo tramite la colonna ritorta di Laruelle: da questa colonna fuoriescono fibre mielinizzate che formano i nervi splancnici pelvici diretti al plesso ipogastrico inferiore per fare sinapsi o dirigersi verso gli organi pelvici (vescica, ureteri, uretra, colon retto, organi genitali).
Si tratta del plesso pelvico, tipicamente considerato parte del sistema parasimpatico. Non a caso, il sistema ortosimpatico è definito toraco-lombare, in quanto la sua innervazione inizia dai segmenti toracici e lombari del midollo spinale, mentre il parasimpatico è definito cranio-sacrale, in quanto formato da quattro nervi cranici (oculomotore, facciale, glossofaringeo e, soprattutto, vago) e dal sopracitato plesso pelvico.

A fronte di questo articolo, invece, il sistema parasimpatico diventa solo craniale, mentre il sistema ortosimpatico diventa spinale in quanto coinvolge l’intero midollo spinale, da cima a fondo.

Di conseguenza, organi quali colon retto, vescica, ureteri, uretra e organi sessuali mostrano solo un’innervazione ortosimpatica, con comportamenti quali la tumescenza del pene e l’eiaculazione gestiti non più dall’alternanza parasimpatico-ortosimpatico, ma interamente dall’ortosimpatico.
Naturalmente, questo implica che il sistema ortosimpatico non utilizza solo noradrenalina come neurotrasmettitore post-gangliare (il classico neurotrasmettitore ortosimpatico), bensì anche acetilcolina (il classico neurotrasmettitore post-gangliare parasimpatico), il che non è però una novità in quanto, rifacendoci alle ricerche di Goldstein2, il sistema ortosimpatico usa già l’acetilcolina per gestire la sudorazione. Come non è una novità che la fisiologia riproduttiva possa essere gestita interamente dall’ortosimpatico in quanto già Jänig3 ha fatto notare come sia la componente lombare (classicamente ortosimpatica) sia la componente sacrale (classicamente parasimpatica, ma ora sacrale) intervengano nella vasodilatazione degli organi sessuali e nell’eiaculazione.

Se quindi i neurotrasmettitori usati non servono per marcare e differenziare le vie ortosimpatiche e parasimpatiche, come hanno fatto Espinosa-Medina e colleghi a definire questa scoperta? Tramite un’analisi embriologica dei geni/enzimi espressi dai neuroni neurovegetativi. In particolare hanno paragonato i gangli craniali (parasimpatici) e i gangli toracici (ortosimpatici) a 13.5 giorni dello sviluppo embrionale, notando che:

  • i neuroni del nucleo motorio dorsale del nervo vago esprimono il “trasportatore vescicolare per l’acetilcolina” (VAChT), ma non l’“enzima ossido nitrico sintasi” (NOS), mentre i neuroni pre-gangliari toracici esprimono NOS ma non VAChT
  • i neuroni craniali esprimono il gene Phox2b o il suo paralogo Phox2a (geni che regolano la fisiologia viscerale), mentre i neuroni toracici esprimono il gene Olig2 (gene legato alla formazione degli oligodendrociti), da cui dipendono per il loro sviluppo• i neuroni craniali esprimono i fattori di trascrizione Tbx20, Tbx2 e Tbx3 (geni che regolano lo sviluppo viscerale e somatico), mentre i neuroni toracici il fattore di trascrizione Foxp1 (necessario per lo sviluppo di cervello, cuore e polmoni)
  • i gangli craniali esprimono i fattori di trascrizione Hmx2 e Hmx3 (geni inclusi nello sviluppo degli organi sensoriali), mentre i gangli toracici esprimono i fattori di trascrizione Islet1 (gene che regola l’azione dell’insulina), Gata3 (gene coinvolto nello sviluppo delle cellule epiteliali ed immunitarie) e Hand1 (gene coinvolto nello sviluppo delle creste neurali)
  • i neuroni pre-gangliari craniali hanno assoni che escono dal midollo spinale tramite un punto di uscita dorsale, mentre i neuroni pregangliari spinali hanno un punto di uscita ventrale e si situano nella regione medio-laterale del midollo spinale
  • i gangli craniali necessitano per svilupparsi delle fibre pre-gangliari, in particolare si sviluppano solo se le cellule gliali di Schwann marcate Sox10+/Phox2b+ migrano lungo la via delle future fibre pre-gangliari verso il sito in cui si formeranno i gangli craniali stessi, mentre i gangli ortosimpatici, le cui cellule di Schwann sono marcate Sox10+/Phox2b- si sviluppano anche in assenza di queste ultime.

Studiando parallelamente i gangli sacrali, Espinosa-Medina e colleghi hanno verificato che questi neuroni esprimono le stesse caratteristiche dei neuroni toracici, ossia ortosimpatici. A prova dell’ultimo punto sopra elencato, ad esempio, il plesso pelvico si è formato interamente nonostante fossero state ablate del tutto le fibre motorie lombosacrali: se il plesso pelvico fosse stato parasimpatico, come classicamente creduto, non si sarebbe dovuto formare.

Pertanto, le vie neurovegetative sacrali sono parte del sistema ortosimpatico, e il sistema parasimpatico viene relegato alla sola divisione craniale.Sarà interessante vedere nei prossimi anni le ricadute di questa scoperta, oltre che la sua conferma in studi umani.

Riportiamo qui sotto l’immagine presa da Espinosa-Medina et al. (2016) raffigurante la nuova innervazione del sistema nevoso neurovegetativo, ricordando tuttavia come le questioni su questo sistema siano tutt’altro che chiuse. Mentre infatti molti ritengono ancora che ortosimpatico e parasimpatico come due sistemi antagonisti, essi si supportano in quasi ogni processo dell’organismo (digestione, sudorazione, febbre e controllo dell’immunità per dirne alcuni) ed è quindi il loro equilibrio a dare salute all’organismo. Ogniqualvolta uno dei due sistemi prevale prepotentemente (es.: ortosimpatico in caso di stress cronico del tipo “fight-or-flight” o parasimpatico in caso di traumi con immobilizzazione quali le violenze sessuali), l’equilibrio viene meno e con esso la salute.

Bibliografia

1. Espinosa-Medina, I. et al. (2016), “The sacral autonomic outflow is sympathetic”, Science, 354 (6314), pp. 893-7.

2. Goldstein, S.D. (2006), “Adrenaline and the inner world”, The Johns Hopkins University Press, Baltimore.

3. Jänig, W. (2006), “The integrative action of the Autonomic Nervous System. Neurobiology of homeostasis”, Cambridge University Press, Cambridge.