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.

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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

Las células receptoras del gusto determinan su propia conectividad proporcionando señales instructivas a las neuronas. Read more