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Las nuevas investigaciones con ratones pueden hacer que nuestro entendimiento de la conexión entre el intestino y el cerebro no dependa del apetito.
Si alguna vez has sentido náuseas antes de una presentación importante, o niebla después de una gran comida, entonces conoces el poder de la conexión intestino-cerebro.
Los científicos ahora creen que una sorprendente variedad de condiciones, incluidos los trastornos del apetito, la obesidad, la artritis y la depresión, pueden comenzar en el intestino. Pero no ha quedado claro cómo los mensajes en este llamado "segundo cerebro" se extienden desde nuestros estómagos hasta nuestro cerebro. Durante décadas, los investigadores creyeron que las hormonas en el torrente sanguíneo eran el canal indirecto entre el intestino y el cerebro.
Investigaciones recientes sugieren que las líneas de comunicación detrás de ese "presentimiento" son más directas y rápidas que la difusión de hormonas. Mediante el uso de un virus de la rabia aumentado con fluorescencia verde, los investigadores rastrearon una señal a medida que viajaba desde los intestinos hasta el tallo cerebral de los ratones. Se sorprendieron al ver que la señal cruzaba una sola sinapsis en 100 milisegundos, eso es más rápido que un abrir y cerrar de ojos.
Speedy sinapsis
"Los científicos hablan sobre el apetito en términos de minutos u horas. Aquí estamos hablando de segundos ", dice el autor principal Diego Bohórquez, profesor asistente de medicina en la Escuela de Medicina de la Universidad de Duke. "Eso tiene profundas implicaciones para nuestra comprensión del apetito. Muchos de los supresores del apetito que se han desarrollado se dirigen a las hormonas de acción lenta, no a las sinapsis de acción rápida. Y esa es probablemente la razón por la cual la mayoría de ellos han fallado ".
Su cerebro absorbe información de los cinco sentidos: táctil, vista, oído, olfato y gusto, a través de señales eléctricas que viajan a lo largo de largas fibras nerviosas que se encuentran debajo de su piel y músculos, como los cables de fibra óptica. Estas señales se mueven rápidamente, por lo que el aroma de las galletas recién horneadas parece golpearlo en el momento en que abre una puerta.
Aunque el intestino es un órgano sensorial tan importante como tus ojos y oídos, después de todo, saber cuándo tu estómago necesita un relleno es clave para la supervivencia: los científicos pensaron que transmitía sus mensajes mediante un proceso de varios pasos, algo indirecto.
Los nutrientes en su intestino, según se pensaba, estimularon la liberación de hormonas, que ingresaron al torrente sanguíneo minutos u horas después de comer, y finalmente ejercieron sus efectos sobre el cerebro.
En parte tenían razón. Ese triptófano en su cena de pavo es notorio por su transformación en serotonina, el químico cerebral que lo hace sentir somnoliento.
Pero Bohórquez sospechaba que el cerebro tenía una forma de percibir señales del intestino más rápidamente. Se dio cuenta de que las células sensoriales que recubren el intestino compartían muchas de las mismas características que sus primos en la lengua y en la nariz. En 2015, publicó un estudio histórico en el Journal of Clinical Investigation mostrando que estas células intestinales contenían terminaciones nerviosas o sinapsis, lo que sugiere que podrían acceder a algún tipo de circuito neuronal.
¿Sexto sentido?
En este estudio, Bohórquez y su equipo se propusieron mapear ese circuito. Primero, la becaria postdoctoral Maya Kaelberer bombeó un virus de la rabia que llevaba una etiqueta fluorescente verde en el estómago de los ratones. Ella vio que el virus había etiquetado el nervio vago antes de aterrizar en el tallo cerebral, mostrándole que había un circuito directo.
A continuación, Kaelberer recreó el circuito neuronal del cerebro-intestino mediante el crecimiento de células intestinales sensoriales de ratones en el mismo plato con neuronas vagales. Ella vio las neuronas arrastrarse a lo largo de la superficie del plato para conectarse a las células intestinales y comenzar a disparar señales. Cuando el equipo de investigación agregó azúcar a la mezcla, la velocidad de disparo se aceleró. Kaelberer midió qué tan rápido se comunicó la información del azúcar en el intestino y se sorprendió al encontrar que era del orden de milisegundos.
Ese hallazgo sugiere que un neurotransmisor como el glutamato, que está involucrado en transmitir otros sentidos como el olfato y el gusto, podría actuar como mensajero. Efectivamente, cuando los investigadores bloquearon la liberación de glutamato en las células intestinales sensoriales, los mensajes se silenciaron.
Bohórquez tiene datos que sugieren que la estructura y la función de este circuito serán las mismas en los humanos.
"Creemos que estos hallazgos serán la base biológica de un nuevo sentido", dice Bohórquez. "Uno que sirve como punto de entrada para saber cómo sabe el cerebro cuando el estómago está lleno de comida y calorías. Le da legitimidad a la idea del "instinto" como un sexto sentido ".
En el futuro, Bohórquez y su equipo están interesados en descubrir cómo este nuevo sentido puede discernir el tipo de nutrientes y el valor calórico de los alimentos que comemos.
La investigación aparece Sept. 21 en Ciencia:.
Los Institutos Nacionales de Salud, un Premio de Investigación Piloto AGA-Elsevier, un Centro UNC para el Premio de Investigación de Biología Gastrointestinal y Enfermedad, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa, la Fundación Hartwell, la Fundación Dana, la Fundación Grass y el Instituto Médico Howard Hughes financió el estudio.
Fuente: Universidad Duke
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