ENS является нервной системой прирожденной для пищеварительной системы. Она состоит из тысяч взаимосвязанных небольших ганглиев, внедренных в стенку всего ЖКТ (Fig. 1a). Каждый ганглий состоит из нейронов и ассоциированных глиальных клеток. Обширные нервные дуги (circuits) ENS способны к локальной автономной функции [5]. Кроме того, ENS работает и совместно с ЦНС посредством широко распространенных двухсторонних соединений, чтобы контролировать пищеварительную систему в контексте локальных и общих для всего тела физиологических потребностей [5, 6]. Эти связи осуществляются как вагусными, так и симпатическими волокнами вдоль мезэнтерических сосудов (Fig. 1b).

Figure 1. Structure of the enteric nervous system. (a) Simplified cross-section of the gut showing the relative positions of the different muscle, neural and mucosal layers. Adapted from Heanue and Pachnis [19]. (b) Side view of a SRYp[1.4?kb]-YFP [54] transgenic mature mouse intestine displaying intrinsic as well as extrinsic (along mesenteric vessels) in vivo innervations. The magnified section shows the fluorescently-labeled neurons of the muscle layers and reveals the typical lattice-like organization of the myenteric plexus.

Стенка кишечника состоит из слизистого слоя, слоя гладких мышц и серозного слоя. Мышечный слой состоит, по крайней мере, из двух листков из параллельных мышечных волокон, обычно расположенных под прямым углом др. к др. : циркулярный слой обращается вокруг кишки, а продольный слой идет вдоль неё. Большинство нейронов ENS обнаруживается в слизистом и мышечном слоях, образуя две основные сети из нервных ганглиев, распространяющихся от пищевода до ануса и известных как подслизистое сплетение и мышечно-энтерическое сплетение, соотв. (Fig. 1a). Мышечно-кишечное сплетение располагается между продольным и циркулярными листками мышц стенки кишки и осуществляет первичный контроль над подвижностью ЖКТ. Подслизистое сплетение, как указывает его название, погружено под слизистую. Его принципиальная роль заключается в ощущении среды внутри просвета, регулирует кровоток ЖКТ и контролирует функцию эпителиальных клеток.

Энтерические нейроны могут быть классифицированы на три широких класса согласно их функции: прирожденные первичные афферентные нейроны (обозначаемые также как сенсорные нейроны), промежуточные и двигательные нейроны. Сенсорные нейроны воспринимают информацию от рецепторов в слизистой и мышцах, отвечая на механические, термальные, осмотические и химические стимулы [7]. Хеморецепторы слизистой чувствительны к кислотам, глюкозе и аминокислотам, это позволяет получать информацию о содержании просвета, тогда как сенсорные рецепторы в мышцах реагируют на растягивание и напряжение. Промежуточные нейроны интегрируют информацию от сенсорных нейронов и предоставляют её двигательными нейронам. Все вместе двигательные нейроны непосредственно контролируют подвижность ЖКТ, кровоток и секрецию за счет непосредственных взаимодействий с многочисленными эффекторными клетками, включая гладкомышечные клетки. Подтипы мышечно-кишечных двигательных нейронов включают возбуждающие и ингибирующие нейроны, взаимодействующие как с продольным, так и циркулярным мышечными слоями. Нейроны, возбуждающие циркулярные двигательные мышцы содержат холинергические маркеры и tachykinins, такие как субстанция P, тогда как ингибирующие двигательные нейроны содержат nitric oxide synthase (NOS), а также вазоактивные кишечные пептиды [8]. Энтерические глиальные клетки предоставляют поддержку для нейронов. Однако, в отличие от индивидуальных Шванновских клеток, энтерические глиальные клетки заключают в оболочку аксоны группами. Энтерические глиальные клети отличаются заметно от от др. глиальных клеток периферической нервной системы и сходны с астроцитами ЦНС в отношении экспрессии S-100 белка и glial fibrillary acidic protein (GFAP) [9]. Эти наблюдения привели некоторых исследователей к классификации ENS как отличающейся нервной системы вне периферической нервной системы, сильно напоминающей вторичную ЦНС.