Desde el primer bocado, nuestro sentido del gusto ayuda a controlar nuestra alimentación.

Los registros del tronco encefálico muestran que nuestras papilas gustativas son la primera línea de defensa contra comer demasiado rápido. Comprender cómo ocurre puede conducir a nuevas vías para perder peso.

Supresión secuencial del apetito mediante retroalimentación oral y visceral al tronco del encéfalo.

La terminación de una comida está controlada por circuitos neuronales específicos en el tronco del encéfalo caudal. Un desafío clave es comprender cómo estos circuitos transforman las señales sensoriales generadas durante la alimentación en un control dinámico del comportamiento. El núcleo caudal del tracto solitario (cNTS) es el primer sitio del cerebro donde se detectan e integran muchas señales relacionadas con las comidas, pero se desconoce cómo el cNTS procesa la retroalimentación de la ingestión durante el comportamiento. Aquí describimos cómo la hormona liberadora de prolactina (PRLH) y las neuronas GCG, dos tipos principales de células cNTS que promueven la saciedad no aversiva, se regulan durante la ingestión. Las neuronas PRLH mostraron una activación sostenida por retroalimentación visceral cuando se infunden nutrientes en el estómago, pero estas respuestas sostenidas se redujeron sustancialmente durante el consumo oral. En cambio, las neuronas PRLH cambiaron a un patrón de actividad fásico que estaba limitado en el tiempo a la ingestión y vinculado al sabor de los alimentos. Las manipulaciones optogenéticas revelaron que las neuronas PRLH controlan la duración de los estallidos de alimentación en escalas de tiempo de segundos, revelando un mecanismo mediante el cual las señales orosensoriales se retroalimentan para frenar el ritmo de la ingestión. Por el contrario, las neuronas GCG se activaron mediante retroalimentación mecánica del intestino, rastrearon la cantidad de comida consumida y promovieron la saciedad que duró decenas de minutos. Estos hallazgos revelan que las señales secuenciales de retroalimentación negativa de la boca y el intestino activan distintos circuitos en el tronco del encéfalo caudal, que a su vez controlan elementos del comportamiento alimentario que operan en escalas de tiempo cortas y largas.

Comentarios

Cuando te apetece con entusiasmo una cena tan esperada, las señales del estómago al cerebro te impiden comer tanto que, más tarde, te arrepientas, o al menos eso se piensa. Esa teoría nunca había sido probada directamente hasta que un equipo de científicos de la Universidad de California en San Francisco recientemente abordó la cuestión.

Resulta que el panorama es un poco diferente.

El equipo, dirigido por Zachary Knight, PhD, profesor de fisiología de la UCSF en el Instituto Kavli de Neurociencia Fundamental, descubrió que es nuestro sentido del gusto el que nos aleja del borde de la inhalación de alimentos en un día de hambre. Estimuladas por la percepción del sabor, un conjunto de neuronas (un tipo de célula cerebral) salta a la atención casi de inmediato para reducir nuestra ingesta de alimentos.

«Hemos descubierto una lógica que utiliza el tronco encefálico para controlar qué tan rápido y cuánto comemos, utilizando dos tipos diferentes de señales, una que viene de la boca y otra que llega mucho más tarde desde el intestino», dijo Knight, quien también es un investigador del Instituto Médico Howard Hughes y miembro del Instituto Weill de Neurociencias de la UCSF. «Este descubrimiento nos brinda un nuevo marco para comprender cómo controlamos nuestra alimentación».

El estudio publicado en Nature, podría ayudar a revelar exactamente cómo funcionan los medicamentos para bajar de peso y cómo hacerlos más efectivos.

Nuevas visión del tronco del encéfalo

Pavlov propuso hace más de un siglo que la vista, el olfato y el sabor de los alimentos son importantes para regular la digestión. Estudios más recientes de las décadas de 1970 y 1980 también han sugerido que el sabor de la comida puede limitar la rapidez con la que comemos, pero fue imposible estudiar la actividad cerebral relevante durante la comida porque las células cerebrales que controlan este proceso están ubicadas en lo profundo del tronco del encéfalo lo que dificulta el acceso a ellas o el registro en un animal que está despierto. Con el paso de los años, la idea se había olvidado, dijo Knight.

Nuevas técnicas desarrolladas por el autor principal, Truong Ly, PhD, estudiante de posgrado en el laboratorio de Knight, permitieron obtener por primera vez imágenes y registros de una estructura del tronco encefálico fundamental para sentirse lleno, llamada núcleo del tracto solitario, o NTS, en un ratón despierto. Los autores utilizaron esas técnicas para observar dos tipos de neuronas que se sabe desde hace décadas que desempeñan un papel en la ingesta de alimentos.

El equipo descubrió que cuando pusieron comida directamente en el estómago del ratón, las células cerebrales llamadas PRLH (hormona liberadora de prolactina) se activaron mediante señales de nutrientes enviadas desde el tracto gastrointestinal, en línea con el pensamiento tradicional y los resultados de estudios anteriores.

Sin embargo, cuando permitieron que los ratones comieran la comida como lo harían normalmente, esas señales del intestino no aparecieron. En cambio, las células cerebrales PRLH cambiaron a un nuevo patrón de actividad que estaba completamente controlado por señales de la boca.

«Fue una sorpresa total que estas células fueran activadas por la percepción del gusto», dijo Ly. «Esto demuestra que hay otros componentes del sistema de control del apetito en los que deberíamos pensar».

Si bien puede parecer contradictorio que nuestro cerebro ralentice la comida cuando tenemos hambre, en realidad el cerebro utiliza el sabor de la comida de dos maneras diferentes al mismo tiempo. Una parte es decir: «Esto sabe bien, come más» y otra parte es observar qué tan rápido comes y decir: «Más despacio o te enfermarás». «El equilibrio entre ambos es la rapidez con la que se come», dijo Knight.

La actividad de las neuronas PRLH parece afectar el sabor de la comida para los ratones, dijo Ly. Eso encaja con nuestra experiencia humana de que la comida es menos apetitosa una vez que te has saciado.

Células cerebrales que inspiran medicamentos para bajar de peso

La desaceleración inducida por la neurona PRLH también tiene sentido en términos de sincronización. El sabor de la comida hace que estas neuronas cambien su actividad en segundos, desde controlar el intestino hasta responder a señales de la boca.

Mientras tanto, se necesitan muchos minutos para que un grupo diferente de células cerebrales, llamadas neuronas CGC, comience a responder a las señales del estómago y los intestinos. Estas células actúan en escalas de tiempo mucho más lentas (decenas de minutos) y pueden contener el hambre durante un período de tiempo mucho más largo.

«Juntos, estos dos conjuntos de neuronas crean un circuito de retroalimentación», dijo Knight. «Uno utiliza el gusto para ralentizar las cosas y anticipar lo que viene. El otro utiliza una señal visceral para decir: ‘Esto es lo que realmente comí. Ok, ¡ya estoy lleno!'».

La respuesta de las células cerebrales CGC a las señales de estiramiento del intestino es liberar GLP-1, la hormona imitada por algunos medicamentos (semaglutide) para bajar de peso.

Estos fármacos actúan en la misma región del tronco del encéfalo que la tecnología de Ly finalmente ha permitido a los investigadores estudiar. «Ahora tenemos una manera de desentrañar lo que sucede en el cerebro que hace que estos medicamentos funcionen», dijo.

Una comprensión más profunda de cómo las señales de diferentes partes del cuerpo controlan el apetito abriría las puertas al diseño de regímenes de pérdida de peso diseñados para las formas individuales en que las personas comen, optimizando cómo interactúan las señales de los dos conjuntos de células cerebrales, dijeron los investigadores.

El equipo planea investigar esas interacciones, buscando comprender mejor cómo las señales gustativas de los alimentos interactúan con la retroalimentación del intestino para suprimir nuestro apetito durante una comida.

Ver más información:  Ly T, Oh JY, Sivakumar N, Shehata S, La Sant Medina N, Huang H,  et al. Sequential appetite suppression by oral and visceral feedback to the brainstem. Nature[Internet].2023[ citado 6 dic 2023]; 624: 130-137. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06758-2

7 diciembre 2023 | Fuente: IntraMed | Tomado de |Noticias médicas

Un reciente estudio ha revelado un mecanismo epigenético relacionado con el sobrepeso. Imagen: neuronas producidas a partir de células madre humanas (en rojo y verde). El gen POMC es activo en las células marcadas en naranja y en azul se muestran los núcleos celulares. Imagen: © Charité, Lara Lechner.

El sobrepeso es un factor de riesgo para numerosas enfermedades, entre ellas la diabetes o el cáncer. En su desarrollo intervienen tanto factores genéticos como ambientales, como el estilo de vida. No obstante, la suma de ambos no es suficiente para explicar todos los casos.

Diferentes estudios han planteado que los mecanismos epigenéticos, que regulan la expresión génica sin afectar a la secuencia del ADN, podrían influir también en si una persona es propensa al sobrepeso. Un reciente estudio confirma esta posibilidad, al encontrar que una modificación epigenética en el gen POMC, implicado en la regulación de la saciedad y gasto de energía, aumenta el riesgo a tener obesidad, especialmente en mujeres.

Regulación epigenética de una proteína ya relacionada con la saciedad y obesidad

El gen POMC contiene las instrucciones para producir la proteína proopiomelanocortina, que participa, entre otros procesos, en la regulación de la sensación de saciedad, a través de su participación en la ruta de señalización de la melanocortina.

En el estudio, los investigadores del equipo dirigido por Peter Kühnen, director de Departamento de Endocrinología Pediátrica de la Universidad de Berlín, analizaron la metilación del gen POMC en más de 1100 personas, para determinar su posible relación con el sobrepeso.

El equipo encontró un exceso de metilación en el gen, asociada a la obesidad, pero únicamente en las personas de sexo femenino. Estudios posteriores en células revelaron que el aumento en metilación, mecanismo epigenético que consiste en la adición de grupos metilo en determinadas secuencias del ADN, está relacionado con una reducción en la expresión del gen. No obstante, de momento se desconoce por qué este mecanismo epigenético afecta más al sobrepeso en mujeres.

“Un 44 % de aumento en el riesgo de obesidad, es más o menos el mismo efecto que se ha observado en variantes genéticas individuales”, ha señalado Kühnen, quien indica también que los factores socioeconómicos tienen mayor efecto.

La metilación del gen POMC se establece de forma temprana en el desarrollo

La siguiente cuestión que se plantearon los investigadores fue cuándo se adquiere el patrón de metilación excesiva relacionado con la obesidad y si puede intervenirse en este proceso.

A partir de aproximaciones con células madre, el equipo determinó que el patrón epigenético del gen POMC se establece de forma temprana en el desarrollo, poco después de la fecundación. Además, su adquisición no parece ser influida por nutrientes que proporcionan grupos metilo, como el ácido fólico.

“Hemos observado que el sistema de formateo del ADN es muy estable en general y las células compensan las fluctuaciones pequeñas en el suplemento de nutrientes”, ha señalado Kühnen. “Por otra parte hay indicaciones de que la variación en este formateo se desarrolla de forma aleatoria. Esto significa que no es posible -no todavía en ninguna tasa- influir externamente si una persona tiene más o menor metilación en la región POMC”.

Implicaciones terapéuticas de los resultados

Los resultados del trabajo, que conectan la metilación y reducida expresión de POMC con el desarrollo de obesidad, ofrecen también una opción terapéutica.

Los investigadores trataron a cinco personas con obesidad grave e hipermetilación de POMC (cuatro hombres y un hombre) con un fármaco que induce la activación de la ruta de señalización de la melanocortina y ha sido utilizado con éxito en pacientes con obesidad causada por mutaciones en la secuencia del gen. Tras varios meses en tratamiento los cinco pacientes experimentaron una reducción en su peso, así como un mejor control de la sensación de saciedad.

”Estos resultados muestran que, cuando el gen POMC sufre cambios epigenéticos, potencialmente puede actuarse a través de la medicación”, señala Kühnen. “Serán necesarios estudios controlados de mayor tamaño para mostrar si el tratamiento con este fármaco podría ser efectivo durante un mayor tiempo y cómo de efectivo y seguro es”, indica el investigador, quien resalta que, en cualquier caso, una medicación de este tipo debería ser una de las piezas de una estrategia de tratamiento más completa.

23 agosto 2023,  Fuente: Genética Médica News

Referencia: Lechner L et al. Early-set POMC methylation variability is accompanied by increased risk for obesity and is addressable by MC4R agonist treatment. Sci Transl Med 2023 Jul 19. doi: http://dx.doi.org/10.1126/scitranslmed.adg1659

https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.adg1659

Esta característica se fundamenta en los sistemas hormonales gastrointestinales y los neurotransmisores químicos, que están presentes en las diferentes partes del cerebro. Así, factores como la densidad energética, el porcentaje de proteínas y la cantidad o el tipo de fibra determinan el índice de saciedad.

En este sentido, el doctor ha destacado el hipocampo, que es el área del cerebro que controla el apetito. Por ello, cuando se consumen alimentos placenteros y ricos en azúcar o grasa se activan unos determinados neurotransmisores que se relacionan con la ansiedad, la depresión o la frustración.

Actualmente existe una tendencia a simplificar el menú, ya que se prefiere recurrir a métodos más rápidos y saludables, lo que ha supuesto un aumento en el consumo de frutas, hortalizas, patatas frescas, agua envasada, leche y derivados lácteos, según ha apuntado el informe sobre el consumo alimentario en España presentado por el Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación.

Del mismo modo, se ha registrado una preferencia por la compra de productos como el aceite de oliva virgen extra o chocolates con mayor contenido de cacao. No obstante, ha disminuido el consumo de carne, pescado, congelados, mariscos, frutos secos, azúcar y pan.

En este contexto, la SEEN trata de implantar hábitos saludables de alimentación con el objetivo de ayudar a prevenir enfermedades crónicas y mantener un buen estado de salud. Así, el experto ha concluido que el consumo de alimentos en el ser humano está influenciado por patrones culturales, hábitos horarios, circuitos de recompensa y sensaciones cerebrales placenteras que ‘tienen poco que ver con la nutrición y mucho con patrones de conducta ancestrales que nos remontan a épocas de escasez y a adaptaciones de supervivencia frente a circunstancias adversas‘.

julio 13/ 2019 (Europa Press) – Tomado del Boletín temático en Medicina. Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Enfermedades como la obesidad o la anorexia se caracterizan por tener desequilibrados los niveles de algunas hormonas, relacionadas con el apetito y la saciedad. Investigadores de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) han diseñado un inmunosensor que, por primera vez, determina de forma simultánea los valores de dos de estas sustancias, la grelina y el péptido YY. La herramienta la han probado con muestras de suero y saliva humanas.

“Los actuales kits se caracterizan por requerir tiempos muy largos de análisis y presentar una baja precisión”, mantiene Paloma Yáñez-Sedeño, catedrática del Departamento de Química Analítica de la UCM y autora principal del estudio. El dispositivo desarrollado por los científicos registra una alta sensibilidad, es más preciso y requiere tiempos de análisis más breves que los métodos actuales. Además, puede usarse para determinar múltiples biomoléculas, tal y como recoge el trabajo publicado en Electrochimica Acta.

Los investigadores habían desarrollado de forma previa dos inmunosensores electroquímicos para medir ambas hormonas, la grelina y el péptido YY, pero de forma individual, por lo que el estudio actual da un paso más. “La determinación múltiple es una tendencia en nuestro campo de investigación ya que se puede obtener en menos tiempo y de forma muy simple mayor información sobre el estado de los pacientes”, explica Yáñez-Sedeño.

Antes y después de comer

La grelina se genera en el estómago y actúa estimulando el apetito. Por su parte, el péptido YY se sintetiza en el intestino y desempeña un papel importante en la saciedad. De esta forma, la concentración de grelina aumenta antes de las comidas, elevando el apetito, mientras que los picos de concentración máxima de péptido YY aparecen después de comer.

“La actividad de estas hormonas es, por tanto, contrapuesta, y su nivel de concentración en suero humano o en saliva está relacionado con el grado de obesidad o con enfermedades como la anorexia”, destaca la científica. Los investigadores esperan poder probar la herramienta en muestras de pacientes reales.

El dispositivo se basa en un electrodo serigrafiado desechable dual, modificado con óxido de grafeno reducido, sobre el que se injerta una sal de diazonio y se inmovilizan anticuerpos de las hormonas. A continuación se colocan las muestras biológicas y unos marcadores, que generan una respuesta de corriente en cada superficie.

julio 12/ 2016 (JANO)

La investigadora Mirna María Sánchez Rivera detalló que el plátano contiene un almidón resistente parecido al de la fibra, el cual ayuda a reducir el índice glucémico, prevenir la obesidad, la diabetes, las enfermedades cardiovasculares y el cáncer de colón.

«El almidón resistente, al ser ingerido, soporta la digestión; es decir, no es hidrolizado por las enzimas digestivas, por lo que llega al intestino grueso casi intacto. Al ser indigerible, el nivel de hidrólisis y el índice glicémico son bajos, y disminuye el contenido de glucosa en la sangre», aseguró.

La importancia de este carbohidrato radica en que promueve la saciedad al igual que las fibras convencionales y ofrece un aporte energético bajo, agrega la investigadora en un comunicado el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).

Los científicos trabajan ahora en un método químico para modificar la fracción indigerible del almidón del plátano macho, pues cuando el fruto se somete a procesos térmicos no es capaz de resistir altas temperaturas, por lo que el carbohidrato disminuye.

«Encontramos que el plátano inmaduro contiene más del 78  % de almidón resistente, pero al pasarlo a un tratamiento de cocción puede disminuir drásticamente hasta un 10 % . Con el procedimiento de esterificación con ácido cítrico a temperatura alta, hemos logrado incrementar hasta un 80 %  su contenido, después de que la harina es cocida o tratada térmicamente», explicó Sánchez Rivera.

La obesidad y el sobrepeso son el principal problema de salud pública  pues ocupa el primer lugar mundial en niños con obesidad y sobrepeso, y segundo en adultos, de acuerdo a cifras oficiales.

México gasta  7 %  del presupuesto destinado a salud para atender la obesidad, solo debajo de Estados Unidos que invierte el  9 %.

La mala alimentación, el sedentarismo, la falta de acceso a alimentos nutritivos, son factores determinantes del sobrepeso y la obesidad en México.

abril 20 / 2015   (Notimex).-

Tomado del Boletín de Prensa Latina Copyright 2015. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Londres, septiembre 15/2010 (PL)