Una persona a dieta que lucha con los antojos de alimentos grasos podría verse tentada a culpar a su lengua : el delicioso sabor de la mantequilla o el helado es difícil de resistir. Pero una nueva investigación que investiga la fuente de nuestro apetito ha descubierto una conexión completamente nueva entre el intestino y el cerebro que impulsa nuestro deseo de grasa.

En el Instituto Zuckerman de Columbia, los científicos que estudiaron ratones descubrieron que la grasa que ingresa a los intestinos activa una señal. Conducida a lo largo de los nervios hasta el cerebro, esta señal genera un deseo por los alimentos grasos. Publicado el 7 de septiembre de 2022 en Nature, el nuevo estudio plantea la posibilidad de interferir con esta conexión intestino-cerebro para ayudar a prevenir elecciones poco saludables y abordar la creciente crisis de salud mundial causada por comer en exceso.

«Vivimos en tiempos sin precedentes, en los que el consumo excesivo de grasas y azúcares está provocando una epidemia de obesidad y trastornos metabólicos», dijo el primer autor Mengtong Li, PhD, investigador postdoctoral en el laboratorio del Instituto Zuckerman Charles Zuker, PhD, apoyado por el Instituto Médico Howard Hughes. «Si queremos controlar nuestro deseo insaciable de grasa, la ciencia nos muestra que el conducto clave que impulsa estos antojos es una conexión entre el intestino y el cerebro».

Esta nueva visión de las elecciones dietéticas y la salud comenzó con un trabajo anterior del laboratorio Zuker sobre el azúcar. Los investigadores encontraron que la glucosa activa un circuito intestino-cerebro específico que se comunica con el cerebro en presencia de azúcar intestinal. Los edulcorantes artificiales sin calorías, por el contrario, no tienen este efecto, lo que probablemente explique por qué los refrescos dietéticos pueden dejarnos insatisfechos.

«Nuestra investigación muestra que la lengua le dice a nuestro cerebro lo que nos gusta, como cosas que tienen un sabor dulce, salado o grasoso», dijo el Dr. Zuker, quien también es profesor de bioquímica y biofísica molecular y de neurociencia en la Facultad de Ciencias Vagelos de Columbia. Médicos y Cirujanos. «Sin embargo, el intestino le dice a nuestro cerebro lo que queremos, lo que necesitamos».

El Dr. Li quería explorar cómo los ratones responden a las grasas de la dieta : los lípidos y ácidos grasos que todo animal debe consumir para proporcionar los componentes básicos de la vida. Ofreció a los ratones botellas de agua con grasas disueltas, incluido un componente de aceite de soja, y botellas de agua que contenían sustancias dulces que se sabe que no afectan al intestino pero que inicialmente son atractivas. Los roedores desarrollaron una fuerte preferencia, durante un par de días, por el agua grasosa. Formaron esta preferencia incluso cuando los científicos modificaron genéticamente a los ratones para eliminar la capacidad de los animales de saborear la grasa con la lengua.

«Aunque los animales no podían saborear la grasa, se sintieron impulsados ​​a consumirla», dijo el Dr. Zuker.

Los investigadores razonaron que la grasa debe estar activando circuitos cerebrales específicos que impulsan la respuesta conductual de los animales a la grasa. Para buscar ese circuito, el Dr. Li midió la actividad cerebral en ratones mientras les daba grasa a los animales. Las neuronas en una región particular del tronco encefálico, el núcleo caudal del tracto solitario (cNST), se animaron. Esto fue intrigante porque el cNST también estuvo implicado en el descubrimiento previo del laboratorio de la base neuronal de la preferencia por el azúcar.

Luego, el Dr. Li encontró las líneas de comunicación que llevaban el mensaje al cNST. Las neuronas en el nervio vago, que une el intestino con el cerebro, también vibraban con actividad cuando los ratones tenían grasa en los intestinos.

Habiendo identificado la maquinaria biológica subyacente a la preferencia de un ratón por la grasa, el Dr. Li luego observó de cerca el intestino mismo : específicamente las células endoteliales que recubren los intestinos. Encontró dos grupos de células que enviaban señales a las neuronas vagales en respuesta a la grasa.

«Un grupo de células funciona como un sensor general de nutrientes esenciales, respondiendo no solo a las grasas, sino también a los azúcares y los aminoácidos», dijo el Dr. Li. «El otro grupo responde solo a la grasa, lo que podría ayudar al cerebro a distinguir las grasas de otras sustancias en el intestino».

Luego, el Dr. Li dio un paso importante más al bloquear la actividad de estas células mediante un fármaco. El cierre de la señalización de cualquiera de los grupos de células impidió que las neuronas vagales respondieran a la grasa en los intestinos. Luego usó técnicas genéticas para desactivar las propias neuronas vagales o las neuronas en el cNST. En ambos casos, un ratón perdió el apetito por la grasa.

«Estas intervenciones verificaron que cada uno de estos pasos biológicos desde el intestino hasta el cerebro es fundamental para la respuesta de un animal a la grasa», dijo el Dr. Li. «Estos experimentos también proporcionan estrategias novedosas para cambiar la respuesta del cerebro a la grasa y posiblemente el comportamiento hacia la comida».

Las apuestas son altas. Las tasas de obesidad casi se han duplicado en todo el mundo desde 1980. Hoy en día, casi 500 millones de personas padecen diabetes.

«El consumo excesivo de alimentos baratos y altamente procesados, ricos en azúcar y grasas, está teniendo un impacto devastador en la salud humana, especialmente entre las personas de bajos ingresos y en las comunidades de color», dijo el Dr. Zuker. «Cuanto mejor entendamos cómo estos alimentos secuestran la maquinaria biológica que subyace al sabor y al eje intestino-cerebro, más oportunidades tendremos de intervenir».

Scott Sternson, PhD, profesor de neurociencia en la Universidad de California en San Diego, que no participó en la nueva investigación, destacó su potencial para mejorar la salud humana.

«Este interesante estudio ofrece información sobre las moléculas y las células que obligan a los animales a desear grasa», dijo el Dr. Sternson, cuyo trabajo se centra en cómo el cerebro controla el apetito. «La capacidad de los investigadores para controlar este deseo puede eventualmente conducir a tratamientos que pueden ayudar a combatir la obesidad al reducir el consumo de alimentos grasos con alto contenido calórico».

El artículo, titulado «Circuitos intestino-cerebro para la preferencia por la grasa», se publicó el 7 de septiembre de 2022 en Nature. Sus autores son Mengtong Li, Hwei-Ee Tan, Zhengyuan Lu, Katherine S. Tsang, Ashley J. Chung y Charles S. Zuker.

Esta investigación fue apoyada en parte por el programa de la Fundación Russell Berrie en la neurobiología de la obesidad. Charles Zuker es investigador del Instituto Médico Howard Hughes.

Conflicto de intereses: Charles Zuker también es cofundador científico y asesor de Kallyope, una empresa de biotecnología que desarrolla una plataforma terapéutica basada en nuestra comprensión integral de la biología intestinal y cerebral.