¿Está rica la comida? ¡Pregúntale a tu cerebro!
El placer de comer, pero ¿cuándo es suficiente?
Saber cuándo es la hora de comer -y cuándo dejar de hacerlo- es importante para sobrevivir y mantenerse sano, tanto para los humanos como para los animales. Investigadores del Instituto Max Planck de Inteligencia Biológica estudiaron cómo el cerebro regula el comportamiento alimentario en ratones. El equipo descubrió que la hormona grelina activa células nerviosas especializadas en una región del cerebro conocida como amígdala. Aquí, la interacción entre la grelina y las neuronas especializadas promueve el consumo de alimentos y transmite el hambre y las sensaciones placenteras y gratificantes asociadas a la alimentación.
El placer de comer, pero ¿cuándo es suficiente? Un estudio demuestra ahora que la hormona grelina y neuronas especializadas regulan la ingesta de alimentos y la sensación de recompensa asociada.
MPI für biologische Intelligenz / Julia Kuhl
El hambre es una sensación poderosa con importantes bases biológicas. Indica al cuerpo que busque comida, un comportamiento crucial para evitar la inanición y garantizar la supervivencia. Cuando tenemos hambre, ansiamos comer, y cuando por fin lo conseguimos, nuestro cuerpo nos recompensa con sensaciones agradables y un estado general de felicidad.
Una red de circuitos cerebrales y vías de señalización orquesta el comportamiento alimentario de humanos y animales y provoca las sensaciones asociadas. Uno de los actores centrales de esta red es la hormona grelina. La liberan las células estomacales cuando los seres humanos y los animales tienen hambre o están en ayunas, y promueve el comportamiento alimentario.
El departamento de Rüdiger Klein, del Instituto Max Planck de Inteligencia Biológica, estudia las redes cerebrales que subyacen al comportamiento alimentario en ratones. Para ello, los investigadores realizaron un análisis exhaustivo de los distintos tipos de células de una región cerebral conocida como amígdala central. "Hasta ahora, la amígdala se había estudiado sobre todo en el contexto de sentimientos como el miedo y la recompensa, mientras que se pensaba que la regulación de la alimentación se producía en partes distintas del cerebro, como el hipotálamo", explica Christian Peters, investigador postdoctoral del departamento.
Peters y sus colegas analizaron células individuales de la amígdala central, estudiando las moléculas de ARN mensajero -las copias funcionales de los genes de la célula-. El análisis reveló que las células están organizadas en nueve grupos celulares diferentes. Algunos de estos grupos promueven el apetito, mientras que otros lo inhiben, y ajustan su producción de ARN mensajero cuando los ratones se alimentan o ayunan.
"Ahora comprendemos mucho mejor la diversidad de tipos celulares y los procesos fisiológicos que promueven la alimentación en la amígdala central", afirma Rüdiger Klein. "Nuestra investigación descubre por primera vez que la 'hormona del hambre' grelina también actúa sobre las células de la amígdala central". Allí, activa un pequeño subconjunto de grupos celulares, marcados colectivamente por la presencia de la proteína Htr2a, para aumentar la alimentación.
Los científicos descubrieron que las neuronas Htr2a se activaban tras un ayuno nocturno o cuando eran estimuladas por la hormona grelina. Las células también respondían cuando los investigadores presentaban comida a los ratones. "Creemos que la grelina desempeña múltiples funciones", explica Christian Peters. "Cuando los ratones tienen hambre, la grelina activa las regiones cerebrales apetitivas para predisponer a los animales a comer. Además, la hormona aumenta la actividad en circuitos cerebrales, como la amígdala, que confieren recompensas, lo que probablemente sea un incentivo para ingerir más alimentos." De este modo, la grelina aumenta la palatabilidad de la comida en proporción al grado de saciedad actual de los ratones.
Tras una dieta de ayuno, cuando los animales estaban muy hambrientos la actividad de las neuronas Htr2a no era necesaria para empezar a alimentarse, presumiblemente porque el sabor de la comida es menos importante en estas condiciones. "Otros circuitos cerebrales, por ejemplo el hipotálamo, que regulan el metabolismo del cuerpo, toman el relevo y señalan a los ratones que es importante comer para sobrevivir", afirma Christian Peters.
Sentir hambre o saciedad tiene profundas repercusiones en el bienestar físico, pero también en el emocional, como probablemente todo el mundo sabe por los placeres asociados a la ingestión de alimentos sabrosos. "Las redes neuronales que transmiten estas sensaciones están obviamente vinculadas a las que controlan la alimentación, pero aún no se sabe exactamente cómo se influyen mutuamente", explica Rüdiger Klein.
"Si averiguamos estas conexiones, comprenderemos mejor los procesos neuronales que intervienen en las conductas alimentarias patológicas, como comer en exceso", concluye Christian Peters. "Hay numerosos factores biológicos que contribuyen a un comportamiento tan complejo y tenemos que fijarnos en los procesos fisiológicos para comprender estos factores".
En última instancia, estos conocimientos podrían conducir a enfoques terapéuticos novedosos para aliviar los trastornos alimentarios. De momento, la investigación sienta las bases para nuevos estudios que investiguen cómo participan poblaciones neuronales específicas en los circuitos neuronales que controlan la alimentación. También añade otra pieza importante al rompecabezas de la comprensión de cómo el cerebro orquesta el comportamiento.
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
Christian Peters, Songwei He, Federica Fermani, Hansol Lim, Wenyu Ding, Christian Mayer, Rüdiger Klein; "Transcriptomics reveals amygdala neuron regulation by fasting and ghrelin thereby promoting feeding"; Sciene Advances, 2023.
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