บทบาทของระบบเมือกในระบบทางเดินอาหาร

9 เดือนที่ผ่านมา

โดย เจ้าของร้าน

ในการรักษาสมดุลของลำไส้: ผลกระทบต่อความผิดปกติทางระบบประสาท

เมือกเป็นส่วนสำคัญของสุขภาพลำไส้ และคุณสมบัติของเมือกอาจได้รับผลกระทบในโรคทางระบบประสาท เมือกประกอบด้วยเครือข่ายพอลิเมอร์ที่เติมน้ำซึ่งรวมถึงโปรตีนมิวซินที่ถูกไกลโคซิเลต

ปัจจัยที่ส่งผลต่อระบบประสาทอาจส่งผลต่อปริมาตร ความหนืด ความพรุนขององค์ประกอบของเมือก และต่อมาคือประชากรจุลินทรีย์ในระบบทางเดินอาหาร (GI)

ลำไส้มีเครือข่ายนิวรอนในตัวของมันเอง นั่นก็คือระบบประสาทในลำไส้ ซึ่งขยายความยาวของทางเดินอาหารและควบคุมเยื่อบุผิวเมือก ระบบประสาทในลำไส้ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของลำไส้ รวมถึงการหลั่งเมือกและการสร้างเมือกใหม่ ทั้งภาวะ dysbiosis และภาวะลำไส้ทำงานผิดปกติมักพบในโรคทางระบบประสาทหลายชนิด เช่น โรคพาร์กินสันและอัลไซเมอร์ รวมถึงในผู้ป่วยที่มีความผิดปกติทางพัฒนาการของระบบประสาท เช่น ออทิซึม เนื่องจากจุลินทรีย์บางชนิดใช้เมือกเป็นแหล่งพลังงานหลัก การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของเมือกอาจเปลี่ยนแปลง หรือแม้แต่ทำให้อาการลำไส้ที่เกี่ยวข้องกับภาวะ dysbiosis ในโรคทางระบบประสาทรุนแรงขึ้น

คุณสมบัติของชั้นเมือกในระบบทางเดินอาหาร

ชั้นเมือกเป็นแนวป้องกันด่านแรกในการป้องกันการแทรกซึมของจุลินทรีย์ เอนไซม์ย่อยอาหารและกรด อนุภาคอาหารที่ย่อยแล้ว ผลิตภัณฑ์จากจุลินทรีย์ และสารพิษที่เกี่ยวข้องกับอาหาร ชั้นนี้จะเคลือบพื้นผิวด้านในของทางเดินอาหาร หล่อลื่นสิ่งที่อยู่ภายในลำไส้ และทำหน้าที่เป็นสิ่งกีดขวางทางกายภาพต่อแบคทีเรียและสารแอนติเจนอื่นๆ ที่อยู่ในลำไส้ ชั้นเมือกที่ชื้นและอุดมด้วยสารอาหารซึ่งอยู่ติดกับเยื่อบุผิวของทางเดินอาหารยังมีความจำเป็นในการรักษาภาวะสมดุลของลำไส้และประกอบด้วยไบโอฟิล์มที่เจริญเติบโตซึ่งรวมถึงจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์และก่อโรคด้วยเช่นกัน

หลักฐานใหม่แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงในแกนสมอง-ลำไส้ ในโรคทางระบบประสาทที่เกี่ยวข้องกับระบบประสาทลำไส้ซึ่งตั้งอยู่ในผนังของทางเดินอาหาร ที่น่าสนใจคือการผลิตเมือกถูกควบคุมโดยเส้นทางโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการพัฒนาและการทำงานของระบบประสาท ความผิดปกติทางระบบประสาทหลายอย่างเกิดขึ้นพร้อมกับความผิดปกติของระบบทางเดินอาหารและจุลินทรีย์ที่เจริญผิดปกติ

การเปลี่ยนแปลงของเมือกในแต่ละภูมิภาค

แม้ว่าเมือกที่อยู่ทั่วลำไส้จะมีองค์ประกอบทางชีวภาพเหมือนกัน แต่คุณสมบัติของเมือกจะแตกต่างกันตามความแตกต่างในการทำงานในแต่ละภูมิภาคตามทางเดินอาหาร ( Ermund et al., 2013 )

โครงสร้างของชั้นเมือกจะแตกต่างกันไปตามตำแหน่งต่างๆ ภายในทางเดินอาหาร

ลำไส้เล็กมีชั้นเมือกเพียงชั้นเดียว ซึ่งเกาะติดกับเยื่อบุผิวอย่างหลวมๆ และแทรกซึมเข้าไปได้ง่าย แบคทีเรียภายในลำไส้เล็กจะถูกขับออกจากเยื่อบุผิวโดยตัวปรับเปลี่ยนแบคทีเรียเป็นหลัก

ลำไส้ใหญ่ส่วนปลายมีชั้นเมือก 2 ชั้น ได้แก่ ชั้นเมือกชั้นในที่เกาะติดกันเป็นชั้นๆ และชั้นเมือกชั้นนอกที่เกาะติดกันอย่างหลวมๆ ชั้นเมือกชั้นในของลำไส้ใหญ่เป็นชั้นปลอดเชื้อโดยพื้นฐาน และชั้นเมือกชั้นนอกเป็นแหล่งสะสมจุลินทรีย์ในลำไส้

ลำไส้เล็ก

การดูดซึมสารอาหารส่วนใหญ่จากอาหารที่ย่อยแล้วเกิดขึ้นในลำไส้เล็ก ดังนั้นจึงมีชั้นเมือกชั้นเดียวที่ไม่ต่อเนื่องและสามารถแทรกซึมได้มากกว่าในบริเวณนี้ ( Johansson et al., 2011 ) ความไม่ต่อเนื่องของชั้นเมือกลำไส้เล็กมีความสำคัญไม่เพียงแต่สำหรับการดูดซึมของบริเวณนี้เท่านั้น แต่ยังมีความสำคัญต่อการปล่อยเอนไซม์ย่อยอาหารที่อยู่ที่เยื่อหุ้มเซลล์เยื่อบุผิวที่อยู่บริเวณขอบแปรงด้วย

ปริมาณแบคทีเรียในเยื่อเมือกที่กั้นลำไส้เล็กยังถูกควบคุมโดยค็อกเทลของตัวกลางต่อต้านแบคทีเรีย เช่น ดีเฟนซิน ไลโซไซม์ และเปปไทด์อื่นๆ ที่ปล่อยออกมาจากเซลล์ Paneth ( Peterson et al., 2007 ) ตัวกลางเหล่านี้ร่วมกันขับไล่แบคทีเรียโดยสร้างการไล่ระดับการต่อต้านแบคทีเรียไปทางลูเมน ( Johansson และ Hansson, 2011 ; Vaishnava et al., 2011 ) ตัวกลางที่เฉพาะเจาะจง ได้แก่ เปปไทด์ Regenerating islet-derived 3 (REG3), IgA, ตัวรับ Toll-like 5 (TLR5 ควบคุมระดับของแอนติบอดีต่อแฟลกเจลลินในลำไส้) ( Cullender et al., 2013 ) และฟอสโฟไลเปส A2-IIA ( Meyer-Hoffert et al., 2008 ; Bevins และ Salzman, 2011 ) โดยรวมแล้ว เปปไทด์ต่อต้านแบคทีเรียจะฆ่าแบคทีเรียผ่านกลไกต่างๆ เช่น การสร้างมวลรวม การจดจำ และการจับกับเปปไทโดไกลแคนของผนังเซลล์แบคทีเรีย และการทำให้เยื่อหุ้มเซลล์แบคทีเรียซึมผ่านได้ ( Chairatana and Nolan, 2017 ) กลไกนี้ทำหน้าที่ต่อต้านการบุกรุกของอนุภาคแปลกปลอมและรักษาช่องเปิดของเยื่อบุผิว กลไกการป้องกันการต่อต้านจุลินทรีย์นี้มีความสำคัญในลำไส้เล็กเนื่องจากเมือกในบริเวณนี้มีลักษณะไม่ต่อเนื่องและสามารถซึมผ่านได้ และสะท้อนให้เห็นได้จากความหนาแน่นของเซลล์ Paneth และเปปไทด์ที่เกี่ยวข้องที่สูงขึ้น ( Ouellette, 2010 )

ลำไส้ใหญ่

โครงสร้างชั้นเมือกจะแตกต่างกันไปตามความยาวของลำไส้ใหญ่ ในลำไส้ใหญ่ส่วนปลายมีชั้นเมือก 2 ชั้น

Johansson และเพื่อนร่วมงานรายงานว่าลำไส้ใหญ่ส่วนปลายของหนูมีชั้นเมือกต่อเนื่องกันสองชั้น ชั้นแรกมีความหนาประมาณ 50 ไมโครเมตรและยึดติดกับเซลล์ถ้วยที่สร้างเมือกของเยื่อบุผิว และชั้นเมือกชั้นนอกที่ยึดเกาะหลวมๆ และเป็นแหล่งอาศัยของแบคทีเรีย ( Johansson et al., 2008 )

นักวิจัยเหล่านี้ยังรายงานด้วยว่าความหนาของชั้นเมือกชั้นนอกนั้นกำหนดโดยองค์ประกอบของแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในเมือก ที่น่าสนใจคือ กลุ่มนักวิจัยรายงานว่าชั้นเมือกชั้นในของลำไส้ใหญ่ส่วนต้นสามารถแทรกซึมเข้าไปในแบคทีเรียได้เช่นกัน ( Ermund et al., 2013 ) ในทางตรงกันข้าม Kamphuis และเพื่อนร่วมงานรายงานว่าชั้นเมือกลำไส้ใหญ่ส่วนปลายทั้งสองชั้นเกาะติดกับก้อนอุจจาระแทนที่จะเป็นเยื่อบุผิวลำไส้ในสัตว์ฟันแทะ และการจัดเรียงของชั้นเมือกลำไส้ใหญ่ขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของเนื้อหาในอุจจาระ ( Kamphuis et al., 2017 ) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การศึกษานี้ใช้เทคนิคฟลูออเรสเซนต์อินซิทูไฮบริดิเซชันและเทคนิคทางเนื้อเยื่อวิทยาในส่วนตามยาวเพื่อแสดงให้เห็นว่าก้อนอุจจาระถูกปกคลุมด้วยชั้นเมือกปลอดเชื้อที่มีความหนาแตกต่างกันซึ่งไม่ยึดติดกับเยื่อบุผิว การศึกษายังแสดงให้เห็นอีกด้วยว่าภายในส่วนต้นของลำไส้ใหญ่ส่วนต้นซึ่งมีเนื้อหาในลำไส้ใหญ่ก่อนจะก่อตัวเป็นก้อนอุจจาระ ชั้นเมือกจะเรียงตัวกันอย่างหลวมๆ และแบคทีเรียในบริเวณนี้จะสัมผัสกับพื้นผิวของเยื่อบุผิว ( Kamphuis et al., 2017 )

แบคทีเรียคอมเมนซัลจะหลั่งมิวซิเนสและโปรตีเนสที่ย่อยสลายชั้นเมือกด้านนอกอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้ชั้นเมือกด้านนอกมีโครงสร้างที่ไม่เป็นระเบียบ ( Donaldson et al., 2016 ) ในทำนองเดียวกัน แบคทีเรียมีบทบาทในการสร้างความหนาของเมือกในหนูที่ไม่มีเชื้อโรคซึ่งมีชั้นเมือกในลำไส้ใหญ่ชั้นในที่บางกว่า การเพิ่มส่วนประกอบของผนังเซลล์แบคทีเรีย (เช่น ไลโปโพลีแซ็กคาไรด์; LPS) ก็เพียงพอที่จะเพิ่มความหนาของเมือกในแบบจำลองนี้ ซึ่งเน้นย้ำถึงบทบาทของแบคทีเรียในการควบคุมโครงสร้างของชั้นเมือกด้านนอก ( Petersson et al., 2011 ) การปล่อยเมือกอย่างต่อเนื่องจะก่อให้เกิดกระบวนการพลวัตที่ชั้นเมือกด้านในจะค่อยๆ เปลี่ยนเป็นชั้นเมือกด้านนอกที่ไม่สม่ำเสมอและยึดเกาะน้อยลง กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับ Meprin β ซึ่งเป็นโปรตีเอสภายในร่างกายที่ช่วยในการแยกเมือก ( Wichert et al., 2017 ) และการแทรกซึมของแบคทีเรียโดยเพิ่มขนาดรูพรุนในชั้นเมือกด้านนอก ( Schutte et al., 2014 )

องค์ประกอบของเมือกลำไส้

เมือกประกอบด้วยไกลโคโปรตีนที่มีกิ่งก้านเป็นหลัก (รวมทั้งมิวซิน) ซึ่งทำปฏิกิริยากับสภาพแวดล้อมภายนอกและผ่านทางลักษณะชอบน้ำ ส่งผลต่อความหนืดของเมือก ( Bergstrom และ Xia, 2013 ) มีมิวซินย่อยมากกว่า 20 ชนิดที่ระบุได้ในมนุษย์และการกระจายตัวของมิวซินนั้นแตกต่างกันไปทั่วทางเดินอาหาร ตัวอย่างเช่น ต่อมน้ำลายผลิต MUC5B และ MUC7 เพื่อหล่อลื่นอาหาร ( Bobek et al., 1993 ; Nielsen et al., 1996 ; Khan et al., 1998 ; Thornton et al., 1999 ) และชั้นเมือกในกระเพาะอาหารมี MUC5AC ( Ho et al., 1995 ; Atuma et al., 2001 ; Nordman et al., 2002 ) แม้ว่าโดยทั่วไปแล้ว MUC5AC จะไม่แสดงออกในลำไส้ใหญ่ แต่ก็ตรวจพบในลำไส้ใหญ่ส่วนปลายพร้อมกับ MUC-2 ในระหว่างการอักเสบที่เกี่ยวข้องกับแผลในลำไส้ใหญ่และมะเร็งต่อมในผู้ป่วย ( Forgue-Lafitte et al., 2007 ) เป็นที่ยอมรับกันดีว่าไกลโคโปรตีนหลักภายในชั้นเมือกลำไส้คือมิวซิน

การขยายตัวของเมือก

หลังจากการหลั่งเมือก โปรตีนคอมเพล็กซ์ MUC2 จะขยายตัวอย่างรวดเร็วจนสร้างโครงสร้างคล้ายตาข่าย ( Ambort et al., 2012 ) การขยายตัวของเมือกเกิดขึ้นเนื่องจากค่า pH ที่เพิ่มขึ้นและระดับ Ca 2+ ที่ลดลงซึ่ง ขับเคลื่อนโดยช่องควบคุมทรานส์เมมเบรนของโรคซีสต์ไฟบรซีส (CFTR) การหลั่ง HCO3− ที่เกิดจาก CFTR จะลดระดับ Ca 2+ซึ่งทำให้โครงสร้างวงแหวนของโปรตีนคอมเพล็กซ์อ่อนแอลง และทำให้เมือก MUC2 ที่อัดแน่นขยายตัวเป็นแผ่นแบนขนาดใหญ่ได้ ( Ambort et al., 2012 ) แผ่นเมือกที่หลั่งออกมาใหม่จะวางลงบนเยื่อบุผิวโดยทำปฏิกิริยากับเมือกที่หลั่งออกมาก่อนหน้านี้ จากนั้นจึงเกาะติดกับเยื่อบุผิว ( Johansson and Hansson, 2016 ) ในลำไส้ใหญ่ การขยายตัวของชั้นเมือกด้านนอกยังถูกกระตุ้นโดยแบคทีเรียที่ปล่อยไกลโคซิเดสที่แยกโมโนแซ็กคาไรด์แต่ละอันออกจากมิวซินไกลแคนตามลำดับ ( Johansson และ Hansson, 2016 ) เพื่อทำให้โครงสร้างที่แน่นหนาของมิวซินไกลแคนผ่อนคลายลงมากขึ้น ( Johansson et al., 2008 )

ระบบประสาทส่วนกลางมีผลต่อการหลั่งเมือก

การหลั่งเมือกได้รับอิทธิพลจากกิจกรรมของระบบประสาทและเกิดขึ้นผ่านกระบวนการสองอย่าง ได้แก่ การหลั่งของถุงน้ำ และการขับเมือกออกทางเซลล์แบบผสม ในระหว่างการหลั่งของถุงน้ำ เซลล์ถ้วยที่หลั่งเมือกจะปล่อยเมือกออกมาโดยการรวมตัวของเยื่อเมือกกับเยื่อหุ้มพลาสมาที่อยู่ด้านบน ( Lang et al., 2004 ) กระบวนการนี้ได้รับการควบคุมโดยส่วนประกอบที่ขับเมือกออกทางเซลล์

การเคลื่อนไหวของลำไส้และการเคลื่อนไหวของเมือก

นอกจากการกระทำที่โดดเด่นในการควบคุมการเคลื่อนตัวและการบีบตัวของทางเดินอาหารแล้ว กลุ่มเส้นประสาท Myenteric ยังมีบทบาทสำคัญในการสร้างเมือกใหม่ การเคลื่อนไหวของทางเดินอาหารควบคุมระดับเมือกโดยส่งเมือกไปยังทางเดินอาหารส่วนปลาย เซลล์ประสาท Myenteric จะประสานงานรูปแบบการเคลื่อนไหวแบบเป็นวงจรที่เรียกว่ากลุ่มเซลล์ประสาทที่เคลื่อนที่ (migrating motor complexes หรือ MMC) ซึ่งมีส่วนช่วยในการ "ดูแล" ลำไส้โดยการขับของเสียที่ไม่ย่อย เมือก และแบคทีเรียไปตามลำไส้เล็ก การควบคุมการเคลื่อนไหวของ ENS ที่เปลี่ยนแปลงไปจึงอาจรบกวนการสร้างเมือกใหม่ได้เช่นกัน ที่น่าสนใจคือ ผู้ป่วยที่เป็นโรคลำไส้แปรปรวน (irritable bowel syndrome หรือ IBS) รายงานว่าความถี่ของ MMC ลดลงและพบแบคทีเรียเติบโตมากเกินไปในลำไส้เล็ก ( Pimentel et al., 2002 ) ซึ่งบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมของเมือก

แบบจำลองสัตว์ของความบกพร่องของเมือก

แบบจำลองก่อนการทดลองทางคลินิกแสดงให้เห็นว่าความผิดปกติในโครงสร้างและการทำงานของระบบทางเดินอาหารมีความเกี่ยวข้องกับการผลิตเมือกที่เปลี่ยนแปลงไป ตัวอย่างเช่น ความหนาของชั้นเมือกในลำไส้ใหญ่ลดลงควบคู่ไปกับการอักเสบที่คืบหน้าในหนูทดลองที่เป็นลำไส้ใหญ่อักเสบ ( Petersson et al., 2011 ) ในกรณีที่ไม่มีชั้นเมือกด้านใน แบคทีเรียสามารถแทรกซึมลึกเข้าไปในช่องของเยื่อบุผิวและโต้ตอบกับเยื่อบุผิวลำไส้ใหญ่ได้ ( Johansson et al., 2008 ) ซึ่งอาจทำให้โรครุนแรงขึ้นได้ นอกจากนี้ การศึกษามากมายรายงานว่าการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการหลั่งเมือกส่งผลให้ชั้นเมือกชั้นในของลำไส้ใหญ่มีการพัฒนาไม่เต็มที่ โดยมักเกี่ยวข้องกับเซลล์ถ้วยที่เต็มเบาบาง และมีความเสี่ยงต่อการเกิดลำไส้ใหญ่บวมมากขึ้น ( An et al., 2007 ; Park et al., 2009 ; Stone et al., 2009 ; Fu et al., 2011 ; Tsuru et al., 2013 ; Bergstrom et al., 2014 )

เมาส์น็อคเอาท์ Muc-2

หนูที่ขาดโปรตีนเมือก MUC2 (หนู MUC2 −/− ) ไม่มีชั้นเมือกในลำไส้ใหญ่ แม้จะมีเซลล์ถ้วยและส่วนประกอบอื่นๆ ของชั้นเมือกก็ตาม ที่น่าสนใจคือ Rahman และเพื่อนร่วมงานแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงในการควบคุมการทำงานของลำไส้ใหญ่ในหนูที่แสดงออกถึงการกลายพันธุ์แบบจุดในMuc-2 ( Rahman et al., 2015 ) ซึ่งเน้นที่ปฏิสัมพันธ์ระหว่างการผลิตเมือกและการควบคุมการทำงานของทางเดินอาหาร หนูที่ถูกตัดโปรตีนยังแสดงให้เห็นการเจริญเติบโตของเซลล์ในลำไส้ที่เปลี่ยนแปลง การอพยพ และสัณฐานวิทยาของคริปต์ลำไส้ที่ผิดปกติ ( Velcich et al., 2002 ) หนูเหล่านี้มีอะดีโนมาและเนื้องอกในทวารหนัก รวมทั้งมีนิวโทรฟิลและลิมโฟไซต์แทรกซึมมากขึ้น อุจจาระเหลว ท้องเสียเป็นเลือด ทวารหนักหย่อน และไม่สามารถเจริญเติบโตได้ ( Velcich et al., 2002 ) ในระยะยาว หนูเหล่านี้ยังมีแนวโน้มที่จะเกิดมะเร็งลำไส้ใหญ่เพิ่มมากขึ้น ( Velcich et al., 2002 ; van der Sluis et al., 2006 )

โรคซีสต์ไฟโบรซิส

ผู้ป่วยโรคซีสต์ไฟบรซิสมักได้รับการวินิจฉัยว่ามีความผิดปกติในระบบทางเดินอาหารร่วมด้วย เช่น ภาวะมีขี้เทาในลำไส้เล็กส่วนปลายอุดตัน ( Colombo et al., 2011 ) เนื่องจากปริมาณเมือกที่หลั่งออกมาเพิ่มขึ้น ภาวะเมือกขาดน้ำ และความหนืดที่เพิ่มขึ้นซึ่งส่งผลต่อการอุดตันของลำไส้เล็ก การสะสมของเมือกและการเคลื่อนตัวของเมือกที่ลดลงเกิดขึ้นในผู้ป่วยเหล่านี้เนื่องจากการหลั่งเมือกที่ผิดปกติ โรคซีสต์ไฟบรซิสเกิดจากการกลายพันธุ์ในยีนที่เข้ารหัสช่อง Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator (CFTR) ซึ่งมีความสำคัญต่อการดูดซับน้ำของเมือก การกลายพันธุ์เหล่านี้ทำให้การขนส่งไอออนคลอไรด์ออกจากเซลล์เยื่อบุผิวมีข้อบกพร่อง และเมือกที่อยู่เหนือเยื่อบุผิวเกิดการขาดน้ำ ในผู้ป่วย เมือกยังคงเกาะแน่นกับเยื่อบุผิวลำไส้เล็ก และการเคลื่อนไหวแบบบีบตัวไม่สามารถผลักดันเมือกไปข้างหน้าในทางเดินอาหารได้ เพื่อให้สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ พบว่าผู้ป่วยโรคซีสต์ไฟบรซิสมีปริมาณแบคทีเรียเพิ่มขึ้น ( O'Brien et al., 1993 ) ซึ่งอาจเป็นผลมาจากปริมาตรและความหนืดของเมือกที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับจุลินทรีย์คอมเมนซัล

แบบจำลองของหนูที่แสดงการกลายพันธุ์ CFTR ยังแสดงให้เห็นความผิดปกติของลำไส้รุนแรงและชั้นเมือกที่ยึดติดแน่นกับเยื่อบุผิวเมือก ( Grubb และ Gabriel, 1997 ; Seidler et al., 2009 ; Frizzell และ Hanrahan, 2012 ) เนื่องจากบทบาทสำคัญของเมือกคือการดักจับและขนส่งแบคทีเรียไปยังบริเวณปลายสุดของทางเดินอาหารผ่านการบีบตัวของลำไส้ แบบจำลองของสัตว์จึงเป็นเครื่องมือทดลองที่ยอดเยี่ยมในการศึกษาผลกระทบของการรบกวนเมือกต่อภาวะจุลินทรีย์ไม่สมดุล

โรคเฮิร์ชสปริง

ผลที่รุนแรงของการสูญเสียเซลล์ประสาทต่อการทำงานของเซลล์ถ้วยและคุณสมบัติของชั้นเมือกพบได้ในโรค Hirschsprung ซึ่งเป็นโรคพัฒนาการที่คุกคามชีวิต โดยที่ลำไส้ใหญ่ส่วนปลายไม่มีเซลล์ประสาทในลำไส้เนื่องจากเซลล์ยอดประสาทไม่สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างสมบูรณ์ในระหว่างการพัฒนาทางเดินอาหาร ผู้ป่วยโรค Hirschsprung มีอัตราการหมุนเวียนมิวซินลดลง จำนวนเซลล์ถ้วยลดลง และการแสดงออกของSpdefและKrueppel like factor 4ที่กระตุ้นการแบ่งตัวและการเจริญเติบโตของเซลล์ถ้วยลดลง ( Aslam et al., 1997a , b ; Nakamura et al., 2018 ) ผลการวิจัยเหล่านี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของ ENS ในการพัฒนาและการทำงานของเซลล์ถ้วยที่สร้างเมือกในทางคลินิก

นอกจากนี้ แบบจำลองเมาส์ของโรค Hirschprung ยังให้หลักฐานเพิ่มเติมเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ประสาทและเมือก ตัวอย่างเช่น เมาส์ที่ขาดตัวรับเอนโดทีลิน บี (เมาส์ Ednrb −/− ) ร่วมกับเมาส์ที่แสดงการกลายพันธุ์ในยีน RET ที่เข้ารหัสตัวรับสำหรับปัจจัยบำรุงประสาทที่ได้จากเซลล์เกลีย (GDNF) เป็นแบบจำลองที่มีลักษณะเฉพาะซึ่งได้รับการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในเมือกและโครงสร้างเซลล์ถ้วย หนูที่ไม่มีตัวรับเอนโดทีลิน บี ซึ่งมีบทบาทในการสร้างหลอดเลือดใหม่และการสร้างเซลล์ประสาท แสดงให้เห็นภาวะอะแกงเกลียในลำไส้ใหญ่ซึ่งคล้ายกับอาการทางคลินิก เมาส์ Ednrb −/−แสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นของทั้งจำนวนและขนาดเซลล์ถ้วย รวมถึงการแสดงออกของ ปัจจัยการถอดรหัส Spdefและ Math 1 ที่เพิ่มขึ้นในลำไส้ใหญ่ส่วนปลาย ( Thiagarajah et al., 2014 ) นอกจากนี้ การไม่มีEdnrbในหนูทำให้โครงสร้างเมือกเปลี่ยนแปลง ซึ่งเห็นได้จากการซึมผ่านที่ลดลงถึงนาโนอนุภาคขนาด 200 นาโนเมตรในหลอดทดลอง ( Thiagarajah et al., 2014 ; Yildiz et al., 2015 ) นอกจากนี้ ยังมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในไมโครไบโอมคอมเมนซัลในแบบจำลองนี้ด้วย ( Ward et al., 2012 )

การไม่มีการส่งสัญญาณ GDNF ในหนูส่งผลให้ ENS พัฒนาได้ไม่ดีนัก นอกจากนี้ หนูเหล่านี้ยังมีองค์ประกอบของเมือกและการกักเก็บเมือกที่เปลี่ยนแปลงไป ( Porokuokka et al., 2019 ) โดยรวมแล้ว ข้อมูลในแบบจำลองทางคลินิกและสัตว์เหล่านี้แสดงให้เห็นถึงการมีส่วนร่วมของระบบประสาทในการควบคุมการแบ่งตัวและการเจริญเติบโตของเซลล์ถ้วย รวมถึงมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติของเมือกด้วย

โรคทางระบบประสาทและการทำงานของเมือกผิดปกติ

ผู้ป่วยที่มีความผิดปกติทางระบบประสาทมักมีโรคลำไส้ร่วมด้วย แต่ไม่แน่ใจว่าเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของระบบประสาทหรือผลอื่นๆ เช่น ภาวะจุลินทรีย์ไม่สมดุล ภูมิคุ้มกันผิดปกติ และ/หรือการผลิตเมือกผิดปกติ ความผิดปกติของลำไส้มักเกี่ยวข้องกับและเกิดก่อนอาการหลักในการวินิจฉัยโรคออทิซึม โรคพาร์กินสัน โรคอัลไซเมอร์ และโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง ( Pfeiffer, 2003 ; Buie et al., 2010 ; Preziosi et al., 2013 ; Coggrave et al., 2014 ) ความผิดปกติของระบบทางเดินอาหารอย่างรุนแรงอาจทำให้ร่างกายทรุดโทรม อาการของโรคระบบประสาทรุนแรงขึ้น และทำให้คุณภาพชีวิตลดลง ดังนั้น การชี้แจงบทบาทของระบบประสาทในการผลิตและรักษาเมือกอาจช่วยให้เข้าใจพยาธิสรีรวิทยาของโรคระบบประสาทได้ดีขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น การปรับคุณสมบัติของเมือกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของโปรไบโอติกและการจัดการจุลินทรีย์อาจนำเสนอทางเลือกการบำบัด "ทางจิตวิเคราะห์" เพิ่มเติมสำหรับโรคเหล่านี้

หน้าที่หลักของชั้นเมือกในลำไส้คือการสร้างกำแพงกั้นระหว่างเยื่อบุผิวลำไส้และเนื้อเยื่อบุผิวเพื่อป้องกันลำไส้จากการบุกรุกของเชื้อโรค เส้นทางชีวภาพจำนวนหนึ่งมีอิทธิพลต่อการผลิตและปริมาณของเมือก: (i) การแพร่กระจายของเซลล์ต้นกำเนิดและการทำให้เซลล์ถ้วยเติบโตในเวลาต่อมาได้รับอิทธิพลจากปัจจัยการถอดรหัส SPDEF และเส้นทางการส่งสัญญาณ Wnt/notch เช่นเดียวกับกิจกรรมของระบบประสาท (ii) เส้นทางการส่งสัญญาณประสาทหลายเส้นทางกระตุ้นการปล่อยเมือกจากเซลล์ถ้วยโดยตรง รวมถึงผ่านตัวรับมัสคารินิก (iii) การเคลื่อนไหวที่ขับเคลื่อนโดยระบบประสาทในลำไส้สามารถส่งผลต่อการสร้างเมือกใหม่ได้เช่นกัน (iv) โมเลกุลส่งสัญญาณของถุงควบคุมการปล่อยเมือก และ (v) จุลินทรีย์มีความสำคัญในการรักษาภาวะธำรงดุลของเมือก ( รูปที่ 3 )

แบคทีเรียบางชนิดที่อาศัยอยู่ในเมือกจะสร้างไบโอฟิล์มในเยื่อเมือก ซึ่งเป็นชุมชนจุลินทรีย์ที่ซับซ้อนที่ฝังตัวอยู่ในเมทริกซ์โพลีเมอร์ เทคนิคต่างๆ รวมถึงการผสมพันธุ์แบบฟลูออเรสเซนต์ในแหล่งกำเนิดและการศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนรายงานว่ามีไบโอฟิล์มของแบคทีเรียอยู่ในลำไส้ใหญ่ที่แข็งแรงของหนู มนุษย์ และหนูตะเภา ( Palestrant et al., 2004 ; Swidsinski et al., 2005 ; Bollinger et al., 2007 ; Macfarlane et al., 2011 ; Motta et al., 2015 ) มีรายงานว่าระดับของแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับไบโอฟิล์มเปลี่ยนแปลงไป เช่นBacteroides fragilis ซึ่งเป็นวงศ์ Enterobacteriaceae ในโรคโครห์นและโรคลำไส้อักเสบ ( Masseret et al., 2001 ; Macfarlane และ Dillon, 2007 ; DuPont และ DuPont, 2011 ; Srivastava et al., 2017 )

ดังนั้น ไบโอฟิล์มแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับเมือกอาจมีบทบาทในความผิดปกติเหล่านี้ด้วย การเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างชุมชนที่ซับซ้อนเหล่านี้อาจส่งผลให้เกิดการแพร่กระจายของเมือกที่ผิดปกติ การยึดเกาะของเยื่อบุผิว และการกระจายตัวของสายพันธุ์แบคทีเรียในเชิงพื้นที่

ระบบประสาทลำไส้ (ENS)

ระบบย่อยอาหารได้รับการควบคุมโดยระบบประสาทลำไส้ (ENS) ซึ่งเป็นเครือข่ายเซลล์ประสาทภายในที่ควบคุมการทำงานของระบบทางเดินอาหาร ( Furness et al., 2013 ) นอกเหนือจากการควบคุมจากภายนอกของส่วนประกอบพาราซิมพาเทติกและซิมพาเทติกของระบบประสาทอัตโนมัติ (อ่านบทวิจารณ์ในUesaka et al., 2016 ) การควบคุมการทำงานของลำไส้โดยเซลล์ประสาทส่วนใหญ่ได้รับการควบคุมโดยกลุ่มประสาทที่มีปมประสาท 2 กลุ่ม ได้แก่ กลุ่มประสาทไมเอนเทอริกและกลุ่มประสาทใต้เยื่อเมือก กลุ่มประสาทไมเอนเทอริกควบคุมการเคลื่อนไหวของระบบทางเดินอาหารเป็นหลัก ในขณะที่กลุ่มประสาทใต้เยื่อเมือกควบคุมการหลั่งน้ำและอิเล็กโทรไลต์โดยหลักผ่านสารสื่อประสาทอะเซทิลโคลีน (ACh) และเปปไทด์ในลำไส้ที่มีฤทธิ์ต่อหลอดเลือด (VIP)

ระบบประสาทส่วนกลางมีผลต่อการหลั่งเมือก

การหลั่งเมือกได้รับอิทธิพลจากกิจกรรมของระบบประสาทและเกิดขึ้นผ่านกระบวนการสองอย่าง ได้แก่ (i) การหลั่งของถุงน้ำ และ (ii) การขับเมือกออกทางเซลล์แบบผสม ในระหว่างการหลั่งของถุงน้ำ เซลล์ถ้วยที่หลั่งเมือกจะปล่อยเมือกออกมาโดยการรวมตัวของเยื่อเมือกกับเยื่อหุ้มพลาสมาที่อยู่ด้านบน ( Lang et al., 2004 ) กระบวนการนี้ได้รับการควบคุมโดยส่วนประกอบที่ขับเมือกออกทางเซลล์ เช่น ซินแทกซิน Munc 18 โปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับถุงน้ำ (VAMP) และโปรตีนที่เชื่อมโยงกับเส้นประสาทไซแนปโทโซม (SNAP) ( Cosen-Binker et al., 2008 ) ในระหว่างการขับเมือกออกทางเซลล์ เม็ดเมือกทั้งหมดจะหลอมรวมกันและขับเมือกออกจนเป็นหน่วยเดียว จนถึงปัจจุบัน ยังไม่มีการกำหนดเส้นทางโมเลกุลที่ควบคุมการขับเมือกออกทางเซลล์แบบผสม

VIP และ ACh เป็นสารกระตุ้นการหลั่งหลักสองชนิดที่รับผิดชอบต่อการหลั่งเมือกที่กระตุ้นโดยระบบประสาท ( Specian and Neutra, 1980 ; Neutra et al., 1984 ; Lelievre et al., 2007 ; Gustafsson et al., 2012a ; Ermund et al., 2013 ) ACh กระตุ้นการหลั่งเมือกโดยการกระตุ้นตัวรับมัสคารินิก M3 ที่อยู่บนเซลล์ถ้วยภายในเยื่อบุผิวทั้งในลำไส้เล็กและลำไส้ใหญ่ ( Specian and Neutra, 1980 ; Neutra et al., 1984 ; Gustafsson et al., 2012b ; Ermund et al., 2013 ) การขับออกจากเซลล์ของเม็ดเลือดที่มีเมือกถูกควบคุมโดยตัวกระตุ้นแคลเซียมและแคลเซียมภายในเซลล์ (รวมถึงอะเซทิลโคลีนBirchenough et al ., 2015 ) การกระตุ้นตัวรับมัสคารินิก M3 จะทำให้แคลเซียมจากแหล่งเก็บภายในเซลล์ถูกกระตุ้นเพื่อกระตุ้นให้เกิดการหลั่งเมือก ( Ambort et al., 2012 )

การปล่อยเมือกมีการควบคุมที่แตกต่างกันในลักษณะเฉพาะบริเวณในทางเดินอาหาร ACh กำหนดเป้าหมายที่เซลล์ถ้วยที่เกี่ยวข้องกับคริปต์และวิลลัสในลำไส้เล็กโดยเฉพาะ ( Birchenough et al., 2015 ) ในทางตรงกันข้ามในลำไส้ใหญ่ เซลล์ถ้วยที่อยู่ในคริปต์ตอบสนองต่อ ACh แต่เซลล์ที่เทียบเท่ากันที่พื้นผิวของเยื่อบุผิวไม่ตอบสนองต่อ ACh หรือคาร์บาโคลซึ่งเป็นสารกระตุ้นโคลีเนอร์จิก ( Gustafsson et al., 2012b ) การปล่อย neuropeptide VIP ช่วยเพิ่มการหลั่งเมือก ( Lelievre et al., 2007 ) โดยการปรับการหลั่งที่ขึ้นอยู่กับ CFTR ( Alcolado et al., 2014 ) นอกจากนี้การขาด VIP ในหนูส่งผลให้จำนวนเซลล์ถ้วยลดลงและระดับการแสดงออกของยีนmuc-2 ลดลง ( Wu et al., 2015 ) การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้แสดงให้เห็นว่าเซลล์ประสาทที่มี VIP ในเยื่อเมือกมีความใกล้ชิดกับเซลล์ถ้วยของลำไส้เล็กส่วนปลาย และตัวต่อต้านตัวรับ VPAC จะทำให้จำนวนเซลล์ถ้วยในลำไส้เล็กส่วนปลายเปลี่ยนแปลง ( Schwerdtfeger และ Tobet, 2020 )

การเคลื่อนไหวของลำไส้และการเคลื่อนไหวของเมือก

โรคซีสต์ไฟโบรซิส

ผู้ป่วยโรคซีสต์ไฟโบรซิสมักได้รับการวินิจฉัยว่ามีความผิดปกติในระบบทางเดินอาหารร่วมด้วย เช่น ภาวะมีขี้เทาในลำไส้เล็กส่วนปลายอุดตัน ( Colombo et al., 2011 ) เนื่องจากปริมาณเมือกที่หลั่งออกมาเพิ่มขึ้น ภาวะเมือกขาดน้ำ และความหนืดที่เพิ่มขึ้นซึ่งส่งผลต่อการอุดตันของลำไส้เล็ก การสะสมของเมือกและการเคลื่อนตัวของเมือกที่ลดลงเกิดขึ้นในผู้ป่วยเหล่านี้เนื่องจากการหลั่งเมือกที่ผิดปกติ โรคซีสต์ไฟโบรซิสเกิดจากการกลายพันธุ์ในยีนที่เข้ารหัสช่อง Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator (CFTR) ซึ่งมีความสำคัญต่อการดูดซับน้ำของเมือก การกลายพันธุ์เหล่านี้ทำให้การขนส่งไอออนคลอไรด์ออกจากเซลล์เยื่อบุผิวมีข้อบกพร่อง และเมือกที่อยู่เหนือเยื่อบุผิวเกิดการขาดน้ำ ในผู้ป่วย เมือกยังคงเกาะแน่นกับเยื่อบุผิวลำไส้เล็ก และการเคลื่อนไหวแบบบีบตัวไม่สามารถผลักดันเมือกไปข้างหน้าในทางเดินอาหารได้ เพื่อให้สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ พบว่าผู้ป่วยโรคซีสต์ไฟโบรซิสมีปริมาณแบคทีเรียเพิ่มขึ้น ( O'Brien et al., 1993 ) ซึ่งอาจเป็นผลมาจากปริมาตรและความหนืดของเมือกที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับจุลินทรีย์คอมเมนซัล

โรคเฮิร์ชสปริง

โรคทางระบบประสาทและการทำงานของเมือกผิดปกติ

จุลินทรีย์ Dysbiosis ที่เกี่ยวข้องกับเยื่อเมือก

ในโรคทางระบบประสาท การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของเมือกอาจทำให้กลุ่มจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ร่วมกันเปลี่ยนแปลงไปด้วย มีรายงานการเกิดภาวะ Dysbiosis ในไมโครไบโอมที่อาศัยอยู่ในเมือกในผู้ป่วยที่เป็นโรคทางระบบประสาทต่างๆ รวมทั้งออทิซึม โรคพาร์กินสัน โรคอัลไซเมอร์ และโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง

เนื่องจากภาวะ Dysbiosis สามารถเปลี่ยนแปลงการทำงานของลำไส้ (กล่าวคือ โดยการเปลี่ยนความหนาของเมือก) จึงอาจส่งผลต่อความก้าวหน้าของโรค กลุ่มจุลินทรีย์มีอิทธิพลต่อการดูดซับน้ำของเมือกโดยการปล่อยเอนไซม์ที่ปรับเปลี่ยนโครงข่ายโครงสร้างของเมือก จุลินทรีย์จะปล่อยเอนไซม์ที่ย่อยสลายเมือก และการแยกตัวของคอมเพล็กซ์เมือกด้วยเอนไซม์นี้จะขยายและเพิ่มความชื้นให้กับโครงสร้างสามมิติของเมือก ตัวอย่างเช่น การเพิ่มขึ้นของการปล่อยเอนไซม์ที่ย่อยสลายมิวซินอันเนื่องมาจากการเจริญเติบโตมากเกินไปของแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในเมือก (เช่นAkkermansia muciniphila ) จะเพิ่มความหนาของเมือกและทำให้เกราะป้องกันเมือกแข็งแรงขึ้น ( Ottman et al., 2017 ) ผลเพิ่มเติมของการเพิ่มความหนาของเมือกอาจทำให้การดูดซึมสารอาหารลดลง การเพิ่มขึ้นดังกล่าวอาจเป็นประโยชน์ (เช่น ในกรณีของโรคอ้วน) แต่เป็นอันตรายต่อโรคทางระบบประสาทเสื่อม เช่น โรคเส้นโลหิตแข็งและโรคพาร์กินสัน ( Cani, 2018 )

ออทิสติก

โรคออทิสติกสเปกตรัมเป็นความผิดปกติทางพัฒนาการของระบบประสาทซึ่งมีลักษณะเด่นคือมีปฏิสัมพันธ์ทางสังคมที่ไม่ดีและมีพฤติกรรมจำกัดและซ้ำซาก ในปี 2018 เด็ก 1 ใน 59 คนได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นออทิสติกในสหรัฐอเมริกา ความผิดปกติของระบบทางเดินอาหารเป็นภาวะแทรกซ้อนที่สำคัญของผู้ป่วยออทิสติก ( Kohane et al., 2012 ; Chaidez et al., 2014 ; McElhanon et al., 2014 ) และมีอาการต่างๆ เช่น ปวดท้อง ท้องเสีย ท้องผูก และท้องอืด มีรายงานระดับของเชื้อแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับเยื่อเมือกที่เปลี่ยนแปลงไปในผู้ป่วยออทิสติกที่มีอาการผิดปกติของระบบทางเดินอาหาร

โรคพาร์กินสัน

โรคพาร์กินสัน (PD) เป็นโรคทางระบบประสาทเสื่อมที่พบบ่อยเป็นอันดับสองในผู้ที่มีอายุมากกว่า 60 ปี ( de Lau และ Breteler, 2006 ) นอกจากนี้ PD ยังมีความสัมพันธ์เพิ่มมากขึ้นกับความผิดปกติของระบบทางเดินอาหารก่อนที่จะเริ่มมีอาการทางระบบการเคลื่อนไหวที่มีลักษณะเฉพาะ เช่น อาการสั่นและการประสานงานการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อน แม้ว่าพยาธิสรีรวิทยาของโรคพาร์กินสันจะยังไม่ชัดเจน แต่การสะสมของ α-synuclein ดูเหมือนจะทำให้เซลล์ประสาทตาย ( Kirik et al., 2002 ; Braak et al., 2003 ) ผู้ป่วยโรคพาร์กินสันที่มีการอักเสบในลำไส้ใหญ่ยังพบ α-synuclein สะสมในลำไส้ใหญ่ด้วย ( Holmqvist et al., 2014 )

โรคอัลไซเมอร์

โรคอัลไซเมอร์เป็นโรคทางระบบประสาทเสื่อมที่พบได้บ่อยขึ้นเรื่อยๆ โดยมีอาการทางปัญญาเสื่อมลงเรื่อยๆ และยังมีรายงานว่ามีอาการผิดปกติของระบบทางเดินอาหารร่วมด้วย ผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์ที่มีอาการบ่งชี้ถึงลำไส้แปรปรวนจะมีอาการผิดปกติของจุลินทรีย์ซึ่งเกี่ยวข้องกับแบคทีเรียที่ละลายเสมหะในปริมาณที่เพิ่มขึ้น รวมถึงAkkermansia muciniphilaและPrevotella denticola ( Zhuang et al., 2018 ) ในทำนองเดียวกัน ตัวอย่างอุจจาระของผู้ป่วยอัลไซเมอร์ที่ตรวจหาแบคทีเรียเป้าหมายจะพบว่ามีEscherichia/Shigella (แบคทีเรียที่ก่อให้เกิดการอักเสบ) ในปริมาณที่เพิ่มขึ้น และE. rectale (แบคทีเรียที่มีฤทธิ์ต้านการอักเสบ) ในปริมาณที่ลดลง ( Cattaneo et al., 2017 ) ภาวะจุลินทรีย์ไม่สมดุลในโรคอัลไซเมอร์เกี่ยวข้องกับการเพิ่มการซึมผ่านของลำไส้ ซึ่งอาจส่งผลต่อการอักเสบของระบบและการบกพร่องของกั้นเลือดสมอง ( Vogt et al., 2017 ; Kowalski and Mulak, 2019 )

โรคเส้นโลหิตแข็ง

โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็งเกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันที่ผิดปกติซึ่งทำให้เกิดการอักเสบและส่งผลให้ไมอีลินในระบบประสาทส่วนกลางถูกทำลาย การศึกษาหลายครั้งในผู้ป่วยโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็งพบว่ามีแบคทีเรียในเยื่อเมือกเพิ่มมากขึ้น รวมถึงAkkermansia muciniphila, MethanobrevibacterและAcinetobacter calcoaceticus และมีแบคทีเรีย Butyricimonas , Faecalibacterium และParabacteroides distasonisลดลง( Cantarel et al., 2015 ; Jangi et al., 2016 ; Berer et al., 2017 ; Cekanaviciute et al., 2017 ) การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวในไมโครไบโอมของเยื่อเมือกอาจส่งเสริมการเติบโตของแบคทีเรียก่อโรคที่เปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของชั้นเมือกและอาจทำให้เกิดอาการหลักๆ ของโรคเหล่านี้รุนแรงขึ้นได้ ( Camara-Lemarroy et al., 2018 ; Buscarinu et al., 2019 )

บทสรุป

โดยสรุป มีหลายเส้นทางที่เกี่ยวข้องกับการรักษาสมดุลของเมือกอาจได้รับผลกระทบจากความบกพร่องของระบบประสาทในโรคทางระบบประสาท นอกจากนี้ คุณสมบัติของเมือกที่เปลี่ยนแปลงไปอาจส่งผลต่อการสังเกต dysbiosis ของจุลินทรีย์ในโรคออทิซึม โรคพาร์กินสัน โรคอัลไซเมอร์ และโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็งอย่างแพร่หลาย และอาจทำให้มีอาการหลักๆ รุนแรงขึ้น โดยรวมแล้ว การทบทวนนี้เน้นย้ำว่าคุณสมบัติของเมือกอาจลดลงในโรคทางระบบประสาท และเปิดช่องทางใหม่สำหรับการวิจัยที่เกี่ยวข้องทางคลินิกเกี่ยวกับความผิดปกติของระบบทางเดินอาหารในโรคเหล่านี้