Descifrar cómo el cerebro controla nuestro peso
Jens Brüning recibe el Premio Heinrich Wieland 2019
Max Planck Institute for Metabolism Research, Cologne
Según la Organización Mundial de la Salud, más de un tercio de todos los adultos del mundo tienen sobrepeso, y esta proporción ha aumentado drásticamente en las últimas décadas. En la experiencia de la mayoría de las personas, ganar peso es fácil; perderlo es difícil. Muchos todavía piensan que sólo requiere fuerza de voluntad. Y, aunque gran parte del aumento o la pérdida de peso se decide en el cerebro, las investigaciones demuestran que la biología es un factor clave. Gracias al trabajo de Jens Brüning, ahora sabemos que el cerebro controla nuestro metabolismo a través de un sistema de hormonas finamente afinado, las señales que las controlan y grupos particulares de células nerviosas. Ha identificado algunos de los actores importantes, dónde están ubicados en el cerebro, y cómo actúan juntos tanto en personas sanas como enfermas.
"Jens Brüning es uno de los principales investigadores del mundo sobre cómo el cerebro regula el metabolismo de la energía en nuestro cuerpo. En los últimos 20 años, su investigación pionera ha sentado gran parte del trabajo preliminar para identificar al cerebro como el regulador maestro del metabolismo energético y para revelar la estrecha relación del cerebro con los niveles de azúcar en sangre y su control sobre el apetito y el peso corporal", dice el profesor F.-Ulrich Hartl, presidente del comité de selección del Premio. El profesor Michael Manns, miembro del Comité Ejecutivo de la Fundación Boehringer Ingelheim, añade: "El trabajo del profesor Brüning es muy prometedor para millones de personas que sufren de diabetes, por ejemplo. También es un buen ejemplo de la importancia de la investigación básica para el progreso de la medicina".
En uno de sus primeros y ampliamente reconocidos estudios, Brüning y su equipo desarrollaron la primera cepa de ratón genéticamente alterada para el estudio de la diabetes tipo 2. La diabetes se desarrolla cuando las células ya no reaccionan a la insulina o cuando la producción de insulina se ve afectada. La insulina es fundamental para controlar los niveles de azúcar en la sangre, ya que es la única hormona capaz de reducir el nivel de glucosa en la sangre, el azúcar simple que el cuerpo utiliza como su moneda de energía. En las personas sanas, los niveles de azúcar en la sangre se mantienen dentro de un cierto rango, pero fluctúan constantemente: aumentan bruscamente cuando comemos y disminuyen rápidamente cuando nos esforzamos mucho. Después de una comida, una gran proporción de glucosa que entra en el torrente sanguíneo es normalmente absorbida por las células musculares para un uso más o menos inmediato. El exceso de azúcar es absorbido por el hígado, que lo convierte en grasa para su almacenamiento a largo plazo. Demasiada o muy poca glucosa -como sucede en los pacientes diabéticos- puede llevar a la pérdida del conocimiento, a daños graves y duraderos, o incluso a la muerte.
Brüning fue el primero en apagar el receptor de insulina en tejidos específicos, como el músculo, el hígado y el cerebro. Esto, a su vez, le permitió monitorear más de cerca que nunca cómo y dónde actúa la insulina. Durante mucho tiempo se pensó que la causa de la diabetes y otros trastornos metabólicos se encontraba en la periferia del cuerpo, por ejemplo, en sus músculos, hígado o páncreas. Sin embargo, los estudios de Brüning mostraron un papel mucho más completo de la insulina de lo que antes se creía posible, involucrando mecanismos complejos de retroalimentación en el cerebro.
Por ejemplo, fue el primero en mostrar el papel central de sólo unas 3.000 de las llamadas células AgRP en el hipotálamo, una región del cerebro importante para muchos de los procesos hormonales del cuerpo. Usando técnicas pioneras, demostró que este grupo de células nerviosas es responsable de cuánto comemos y cuánta glucosa libera el hígado al convertir la grasa en azúcar. Estas células también regulan la sensibilidad con la que las células de nuestro cuerpo reaccionan a la insulina. Además, descubrió que dejan de reaccionar a la insulina en el caso de la obesidad. Se dice que se vuelven resistentes a la insulina y que ya no pueden funcionar adecuadamente. Su extensa investigación de las células AgRP proporcionó la base para nuevos enfoques para desarrollar fármacos para tratar la obesidad causada por la resistencia a la insulina.
Más recientemente, Jens Brüning encontró evidencia en ratones de por qué los hijos de madres obesas podrían enfrentar un mayor riesgo de desarrollar diabetes u obesidad, un fenómeno que se conoce desde hace mucho tiempo. Encontró que en los cerebros de ratones bebés cuyas madres estaban en una dieta alta en grasa durante el período de lactancia, los circuitos de las células nerviosas que normalmente suprimen el apetito no se desarrollaban normalmente. Como este período en ratones es comparable al último trimestre del embarazo humano, estos resultados subrayan aún más la relevancia directa de la investigación básica de Jens Brüning para los individuos y la sociedad en su conjunto.
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