Se han identificado células cerebrales que controlan la rapidez con la que los ratones comen y cuándo dejan de comer. Los investigadores afirman que los hallazgos, publicados en Nature [Ly, T. y col. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-023-06758-2 (2023)] , podrían conducir a una mejor comprensión del apetito humano.
Ya se había demostrado que los nervios del intestino, llamados nervios vagales, detectan cuánto han comido los ratones y qué nutrientes han consumido [Alcantara, I. C. et al. Nature Metab. 4, 836–847 (2022)]. Los nervios vagales utilizan señales eléctricas para pasar esta información a una pequeña región en el tronco del encéfalo, el núcleo caudal del tracto solitario (cNTS), donde es el primer sitio del cerebro donde se detectan e integran muchas señales relacionadas con las comidas, y por la cuales, se cree que influye en el momento en que los ratones y los humanos dejan de comer. Esta región contiene neuronas de la hormona liberadora de prolactina (PRLH) y neuronas GCG. Pero, hasta ahora, los estudios han implicado llenar los intestinos de ratones anestesiados con comida líquida, lo que no deja claro cómo estas neuronas regulan el apetito cuando los ratones están despiertos, es decir, ha sido un desafío clave el de comprender cómo estos circuitos neuronales transforman las señales sensoriales generadas durante la alimentación en un control dinámico del comportamiento.
Para responder a esta pregunta, el fisiólogo Zachary Knight de la Universidad de California en San Francisco y sus colegas implantaron un sensor de luz en el cerebro de ratones que habían sido modificados genéticamente para que las neuronas PRLH liberaran una señal fluorescente cuando se activaban mediante señales eléctricas transmitidas a lo largo de neuronas de otras partes del cuerpo. Knight y su equipo infundieron un alimento líquido llamado Guarantee (1,5 ml), que contiene una mezcla de grasas, proteínas, azúcar, vitaminas y minerales, en los intestinos de estos ratones. Durante un período de diez minutos, las neuronas se activaron cada vez más a medida que se infundía más comida. Esta actividad alcanzó su punto máximo unos minutos después de finalizar la infusión. Por el contrario, las neuronas PRLH no se activaron cuando el equipo infundió solución salina en el intestino de los ratones.
Cuando el equipo permitió que los ratones comieran libremente alimentos líquidos, las neuronas PRLH se activaron segundos después de que los animales comenzaron a lamer la comida, pero se desactivaron cuando dejaron de lamer. Esto demostró que las neuronas PRLH responden de manera diferente, dependiendo de si las señales provienen de la boca o del intestino, y sugiere que las señales de la boca anulan las del intestino, dice Knight.
Al utilizar un láser para activar las neuronas PRLH en ratones que comían libremente, los investigadores pudieron reducir la rapidez con la que comían los ratones. Experimentos adicionales demostraron que las neuronas PRLH no se activaban durante la alimentación en ratones que carecían de la mayor parte de su capacidad para saborear lo dulce, lo que sugiere que el sabor activaba las neuronas.
Los investigadores también descubrieron que las neuronas GCG se activan mediante señales del intestino y controlan cuándo los ratones dejan de comer. «Las señales de la boca controlan la rapidez con la que se come, y las señales del intestino controlan la cantidad que se come», dice Knight.
El trabajo proporciona ideas originales sobre cómo el gusto regula el apetito. Los hallazgos probablemente también se apliquen a los humanos, porque estos circuitos neuronales tienden a estar bien conservados en ambas especies.