Del intestino al cerebro: las células nerviosas detectan lo que comemos
Las células nerviosas del nervio vago cumplen tareas opuestas: Su descubrimiento podría desempeñar un papel importante en el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas contra la obesidad y la diabetes
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 importante comunicador entre estos dos órganos. Investigadores del Instituto Max Planck de Investigación del Metabolismo de Colonia, el Grupo de Excelencia para la Investigación del Envejecimiento CECAD de la Universidad de Colonia y el Hospital Universitario de Colonia han estudiado ahora las funciones de las distintas células nerviosas del centro de control del nervio vago y han descubierto algo muy sorprendente: aunque las células nerviosas se encuentran en el mismo centro de control, inervan distintas regiones del intestino y también controlan de forma diferencial la saciedad y los niveles de azúcar en sangre. Este descubrimiento podría desempeñar un papel importante en el desarrollo de futuras estrategias terapéuticas contra la obesidad y la diabetes.
Imagen de microscopía de fluorescencia de neuronas genéticamente distintas en el ganglio nodoso.
Max-Planck-Institut für Stoffwechselforschung
Cuando consumimos alimentos, la información sobre lo ingerido se transmite desde el tracto gastrointestinal al cerebro para adaptar la sensación de hambre y saciedad. A partir de esta información, el cerebro decide, por ejemplo, si seguimos 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, desempeña un papel esencial en esta comunicación. En el centro de control del nervio vago, el llamado ganglio nodoso, se encuentran varias células nerviosas, algunas de las cuales inervan el estómago y otras el intestino. Algunas de estas células nerviosas detectan estímulos mecánicos en los distintos 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 se sabe qué función desempeñan estas diferentes células nerviosas en la transmisión de información desde el intestino al cerebro, ni cómo contribuye su actividad a las adaptaciones del comportamiento alimentario y los niveles de azúcar en sangre.
"Para investigar la función de las células nerviosas del ganglio nodoso, 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 cada órgano, señalando qué tipo de señales detectan en el intestino", afirma el Dr. Henning Fenselau, director del estudio. "También nos permitió activar y desactivar específicamente los distintos 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 nodoso, que tiene un tamaño de apenas un milímetro. "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 inhibidoras del 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 percibe las señales químicas de los alimentos. Sin embargo, su actividad no es necesaria para regular la alimentación. En cambio, la activación de estas células aumenta nuestro nivel de azúcar en sangre", afirma Fenselau. Así, estos dos tipos de células nerviosas del 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 un momento dado, su activación favorece la saciedad y, por tanto, detiene la ingesta de más 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 organismo, pero no detiene la ingesta de más alimentos". El descubrimiento de las diferentes funciones de estos dos tipos de células nerviosas podría desempeñar un papel crucial en el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas contra la obesidad y la diabetes.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Diba Borgmann, Elisa Ciglieri*, Nasim Biglari, Claus Brandt, Anna Lena Cremer, Heiko Backes, Marc Tittgemeyer, F. Thomas Wunderlich, Jens C. Brüning, Henning Fenselau; "Gut-brain communication by distinct sensory neurons differently controls feeding and glucose metabolism"; Cell Metabolism; 26. Mai 2021
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