Del intestino al cerebro: las células nerviosas detectan lo que comemos

El intestino y el cerebro se comunican entre sí para adaptar la saciedad y los niveles de azúcar en sangre durante el consumo de alimentos. El nervio vago es un comunicador importante entre estos dos órganos. Investigadores del Instituto Max Planck para la Investigación del Metabolismo en Colonia, el Grupo de Excelencia para la Investigación del Envejecimiento CECAD en la Universidad de Colonia y el Hospital Universitario de Colonia ahora observaron más de cerca las funciones de las diferentes células nerviosas en el centro de control del nervio vago y descubrieron algo muy sorprendente: aunque las células nerviosas están ubicadas en el mismo centro de control, inervan diferentes regiones del intestino y también controlan diferencialmente la saciedad y los niveles de azúcar en sangre. Este descubrimiento podría jugar un papel importante en el desarrollo de futuras estrategias terapéuticas contra la obesidad y la diabetes.

8. Junio 2021

Cuando consumimos alimentos, la información sobre los alimentos ingeridos se transmite desde el tracto gastrointestinal al cerebro para adaptar las sensaciones de hambre y saciedad. A partir de esta información, el cerebro decide, por ejemplo, si continuamos o dejamos de comer. Además, el cerebro adapta nuestro nivel de azúcar en sangre. El nervio vago, que se extiende desde el cerebro hasta el tracto gastrointestinal, juega un papel esencial en esta comunicación. En el centro de control del nervio vago, el llamado ganglio nudoso, se encuentran varias células nerviosas, algunas de las cuales inervan el estómago mientras que otras inervan el intestino. Algunas de estas células nerviosas detectan estímulos mecánicos en los diferentes órganos, como el estiramiento del estómago durante la alimentación, mientras que otras detectan señales químicas, como los nutrientes de los alimentos que consumimos. Pero aún no estaba claro qué roles desempeñan estas diferentes células nerviosas en la transmisión de información desde el intestino al cerebro y cómo su actividad contribuye a las adaptaciones del comportamiento de alimentación y los niveles de azúcar en la sangre.

Imagen de microscopía de fluorescencia de neuronas genéticamente distintas en el ganglio nudoso.
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Imagen de microscopía de fluorescencia de neuronas genéticamente distintas en el ganglio nudoso.

 

"Para investigar la función de las células nerviosas en el ganglio nudoso, desarrollamos un enfoque genético que nos permite visualizar las diferentes células nerviosas y manipular su actividad en ratones. Esto nos permitió analizar qué células nerviosas inervan qué órgano, apuntando a qué tipo de señales detectan en el intestino ", dice el líder del estudio Henning Fenselau. "También nos permitió activar y desactivar específicamente los diferentes tipos de células nerviosas para analizar su función precisa".

Diferentes alimentos activan diferentes células nerviosas.


En sus estudios, los investigadores se centraron principalmente en dos tipos de células nerviosas del ganglio nudoso, que tiene solo un milímetro de tamaño. "Uno de estos tipos de células detecta el estiramiento del estómago y la activación de estas células nerviosas hace que los ratones coman significativamente menos", explica Fenselau. "Identificamos que la actividad de estas células nerviosas es clave para transmitir señales que inhiben el apetito al cerebro y también para disminuir los niveles de azúcar en sangre". El segundo grupo de células nerviosas inerva principalmente el intestino. "Este grupo de células nerviosas detecta señales químicas de nuestros alimentos. Sin embargo, su actividad no es necesaria para la regulación de la alimentación. En cambio, la activación de estas células aumenta nuestro nivel de azúcar en la sangre", dice Fenselau. Así, estos dos tipos de células nerviosas en el centro de control del nervio vago cumplen funciones muy diferentes.

"La reacción de nuestro cerebro durante el consumo de alimentos es probablemente una interacción de estos dos tipos de células nerviosas", explica Fenselau. "Los alimentos con mucho volumen estiran nuestro estómago y activan los tipos de células nerviosas que inervan este órgano. En cierto punto, su activación promueve la saciedad y, por lo tanto, detiene la ingesta adicional de alimentos, y al mismo tiempo coordina las adaptaciones de los niveles de azúcar en sangre. Los alimentos con una alta densidad de nutrientes tienden a activar las células nerviosas del intestino. Su activación aumenta los niveles de glucosa en sangre al coordinar la liberación de la propia glucosa del cuerpo, pero no detienen la ingesta adicional de alimentos ". El descubrimiento de las diferentes funciones de estos dos tipos de células nerviosas podría jugar un papel crucial en el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas contra la obesidad y la diabetes.

 
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