Científicos revelan un vínculo clave entre los circuitos cerebrales que gobiernan el hambre y los antojos

Noticia | 19/06/2017 lass="m_-2653591976137258230gmail-ladillo">MADRID, 15 Jun. (EUROPA PRESS)

El deseo de satisfacer el hambre es primordial, pero --como cualquier persona que está a dieta sabe-- las opciones sobre cuándo y qué comer pueden estar influenciadas por las señales del ambiente, no sólo por cuánto tiempo ha pasado desde el desayuno.

Está bien documentado el hecho de que las señales visuales asociadas a los alimentos en los anuncios de televisión y en la publicidad de las autopistas pueden contribuir a la sobrealimentación. Pero, ¿cómo exactamente desencadenan los antojos e influyen en el comportamiento estas señales externas?

Mediante el desarrollo de un nuevo enfoque de imagen y manipulación de determinados grupos de neuronas en el cerebro del ratón, científicos en 'Beth Israel Deaconess Medical Center' (BIDMC), en Boston, Masachussetts, Estados Unidos, han identificado una vía por la cual las neuronas que impulsan el hambre influyen en las neuronas distantes involucradas en la decisión de si reaccionar o no a señales vinculadas con los alimentos. Sus hallazgos -detallados en un artículo publicado en 'Nature'-- podrían abrir la puerta a terapias dirigidas para disminuir los antojos evocados por señales de alimentos en la gente con obesidad.

"La principal pregunta que nos planteamos es: ¿cómo evolutivamente las antiguas neuronas que promueven el hambre en la base del cerebro, en el hipotálamo, influyen en las áreas cognitivas del cerebro para ayudarnos a encontrar y comer alimentos ricos en calorías en un mundo complejo y cambiante?", dice el coautor Mark Andermann, profesor asistente de Medicina en la División de Endocrinología, Diabetes y Metabolismo de BIDMC y profesor asistente en la Escuela de Medicina de la Universidad de Harvard (HMS, por sus siglas en inglés), en Estados Unidos.

"Para decirlo de manera simple, cuando tienes hambre, la imagen de una hamburguesa con queso puede ser muy atractiva y eficaz para influir en tu comportamiento --explica el autor principal Yoav Livneh, investigador postdoctoral en BIDMC--. Pero si tu vientre está lleno después de comer una gran comida, la misma imagen de una hamburguesa con queso será desagradable. Creemos que el camino que descubrimos de las neuronas que promueven el hambre a una región del cerebro llamada la corteza insular juega un papel importante".

Los datos de imágenes cerebrales en humanos apoyan la noción de que la corteza insular está involucrada en decidir si vale la pena perseguir una fuente de alimento. En los seres humanos sanos, la corteza insular aumenta su actividad en respuesta a señales de alimentos durante el hambre, pero no después de una comida. Los estudios sugieren que este proceso a menudo va mal en pacientes con obesidad u otros trastornos de la alimentación que exhiben antojos excesivos. Esos hallazgos indican que cambios específicos en la actividad cerebral, incluyendo el aumento de la sensibilidad a las señales alimentarias, pueden subyacer en estos trastornos, en lugar de una "falta de voluntad".

VISUALIZAN LAS NEURONAS EN UNA PARTE DEL CEREBRO DE DIFÍCIL ACCESO

En su estudio, Livneh, Andermann y el autor Bradford B. Lowell, profesor de Medicina en la División de Endocrinología, Diabetes y Metabolismo en BIDMC y de Medicina en HMS, y sus colegas se centraron en la corteza insular, utilizando un modelo de ratón. Debido a que la corteza insular del ratón se encuentra en el lado del cerebro en un lugar difícil de alcanzar, estos expertos usaron un pequeño periscopio que les permitió ver las neuronas en esta parte previamente no observable del cerebro. La herramienta les posibilitó monitorear y rastrear neuronas individuales en ratones despiertos, a medida que respondían a señales de alimentos en estados fisiológicos saciados y hambrientos.

Sus experimentos demostraron que las señales visuales asociadas con los alimentos activarían específicamente un cierto grupo de neuronas en la corteza insular de los ratones hambrientos y que estas neuronas eran necesarias para que los ratones respondieran conductualmente a las señales alimentarias. Después de que los ratones habían comido hasta que estaban llenos, esta respuesta del cerebro a las señales de alimentos en la corteza insular ya no estaba presente.

Mientras los ratones seguían saciados, los investigadores usaron técnicas genéticas para crear artificialmente el hambre al activar las neuronas que promueven el hambre en el hipotálamo. Estas neuronas expresan el gen para la proteína r-Agouti (AgRP) y se ha demostrado previamente que restaura comportamientos simples de la alimentación. Mediante la activación de estas neuronas AgRP, Livneh y sus colegas hicieron que los ratones saciados reaccionaran de nuevo a los estímulos visuales y buscaran más alimento y también restauraron el patrón de respuestas visuales de los alimentos en neuronas en la corteza insular como las observadas previamente en ratones hambrientos.

"Estas neuronas AgRP causan hambre, son la quintaesencia de la neurona del hambre --explica Lowell--. Es un gran avance aprender que podemos activarlas artificialmente y hacer que ratones llenos trabajen para conseguir comida y comer como si no hubieran comido en mucho tiempo. Estas neuronas parecen capaces de provocar un conjunto diverso de comportamientos asociados con el hambre y con comer".

Teniendo en cuenta su investigación, también puede ser posible marcar el camino específico de las neuronas AgRP a la corteza insular y reducir la sobre-atención a las señales de alimentos en el medio ambiente, sin afectar a la alimentación a la hora de las comidas. Sin embargo, los investigadores señalan que esta hipótesis requiere más investigación.

Con su visión sin precedentes en la corteza insular, el equipo de Andermann y Lowell creó una hoja de ruta del circuito cerebral por el cual las neuronas AgRP relacionadas con el hambre finalmente influyen en la corteza insular. Usando poderosos métodos genéticos y ópticos para encender y apagar células individuales a voluntad, el equipo pudo observar los efectos tanto en las neuronas aguas abajo como en el comportamiento.

El circuito que revelaron incluye la amígdala, que se cree que actualiza el valor de las señales de alimentos, y el tálamo paraventricular, que también es importante para los comportamientos motivados. Los autores sugieren que la vía puede sesgar la toma de decisiones aumentando los pros y disminuyendo las desventajas de buscar y comer un alimento dado. "Todavía estamos tratando de entender cómo funciona este proceso --reconoce Lowell--. Sigue habiendo preguntas enormes, pero ahora son accesibles gracias a estos nuevos métodos de imagen".

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Nature