por Este artículo apareció originalmente en Revista Conocida.
Tal vez comience con una sensación de poca energía o tal vez se vuelva irritable. Es posible que tenga dolor de cabeza o le resulte difícil concentrarse. Tu cerebro te está enviando un mensaje: tienes hambre. Encontrar comida.
Los estudios en ratones han identificado un grupo de células llamadas neuronas AgRP cerca de la base del cerebro que pueden crear este hambre no deseada. incluso «hambriento», sintiéndose. Se sientan cerca del suministro de sangre del cerebro, lo que les da acceso a las hormonas que provienen del estómago y del tejido adiposo que indican los niveles de energía. Cuando la energía es baja, actúan en diferentes partes del cerebro para promover la alimentación.
Al escuchar a escondidas las neuronas AgRP en ratones, los científicos comenzaron a desentrañar cómo migran estas células y alientan a los animales a buscar alimento cuando les faltan nutrientes, y cómo se sienten. aterrizaje de alimentos en el intestino apagar. Los investigadores también encontraron que la actividad de las neuronas AgRP aumenta en ratones con síntomas similares a la anorexia, y que la activación de estas neuronas ayuda a restaurar los patrones de alimentación normales en los ratones.
Comprender y manipular las neuronas AgRP puede conducir a nuevos tratamientos tanto para la anorexia como para los atracones. «Si podemos controlar esta sensación de hambre, podemos controlar mejor nuestras dietas», dijo Amber Alhadeff, neurocientífica del Monell Chemical Senses Center en Filadelfia.
comer o no
Las neuronas AgRP parecen ser actores clave en el apetito: Desactivarlas en ratones adultos hace que los animales para de comer – incluso podrían morir de hambre. Por el contrario, si los investigadores activan las neuronas, los ratones saltan a sus platos de comida y acantilado ellos mismos.
Los experimentos en varios laboratorios en 2015 ayudaron a describir lo que hacen las neuronas AgRP. Los investigadores descubrieron que cuando los ratones no tenían suficiente comida, las neuronas AgRP despedido más a menudo. Pero solo la vista o el olor de la comida, especialmente algo delicioso como la mantequilla de maní o el beso de Hershey, es suficiente. mola esta actividad, en segundos. A partir de esto, los científicos concluyeron que las neuronas AgRP hacen que los animales busquen comida. Una vez que se encuentra la comida, dejan de disparar tan fuerte.
Un equipo de investigación, dirigido por el neurocientífico Scott Sternson en el Campus de Investigación Janelia en Ashburn, Virginia, también mostró que la actividad de las neuronas AgRP parece las ratas se sienten mal. Para demostrar esto, los científicos diseñaron ratones para que las neuronas AgRP comenzaran a activarse cuando la luz brillaba en el cerebro usando una fibra óptica (la fibra aún permitía que los ratones se movieran libremente). Colocaron estos ratones diseñados en una caja con dos áreas diferentes: una negra con un piso de rejilla de plástico y la otra blanca con un piso de papel de seda suave. Si los investigadores activaban las neuronas AgRP cada vez que los ratones entraban en una de las dos áreas, los ratones comenzaban a evitar esa región.
Sternson, ahora en la Universidad de California en San Diego, concluyó que la activación de AgRP es «bastante desagradable». Eso tiene sentido en la naturaleza, dice: cada vez que un ratón abandona su nido, está en peligro por los depredadores, pero debe superar este miedo para conseguir comida y comer. «Estas neuronas AgRP son una especie de impulso que, en un entorno peligroso, sale y encuentra comida para mantenerse con vida».
El estudio de Sternson de 2015 mostró que si bien la vista o el olor de la comida silencia las neuronas AgRP, es solo temporal: la actividad regresa de inmediato si el ratón no sigue y come el refrigerio. A través de experimentos adicionales, Alhadeff y sus colegas encontraron que el inhibidor más confiable de las neuronas AgRP era calorías que llegan a los intestinos.
CRÉDITO: DANIEL KROEGER / MICHAEL KRASHES
Primero, el equipo de Alhadeff alimentó a los ratones con una dieta sin calorías: un gel con un edulcorante artificial. Cuando los ratones comieron el gel, la actividad de las neuronas AgRP disminuyó, como se esperaba, pero solo temporalmente. A medida que los ratones aprendieron que no se podía obtener nutrición de este refrigerio, sus neuronas AgRP respondieron cada vez menos con cada bocado. Entonces, a medida que los animales aprenden si una golosina realmente los hace sentir bien, las neuronas ajustan el dial del hambre en consecuencia.
Luego, el equipo usó un catéter implantado a través del estómago para administrar calorías, en forma de la bebida nutricional Asegúrese, directamente al estómago. Anuló cualquier señal sensorial de que se acercaba la comida. Y esto resultó en una disminución más prolongada en la actividad de AgRP. En otras palabras, los nutrientes en los alimentos apagan las neuronas AgRP durante mucho tiempo después de comer, dijo Alhadeff.
Alhadeff ha comenzado a decodificar el mensajes que el estómago envía a las neuronas AgRP, y encontró que depende del nutriente. La grasa en el intestino activa una señal a través del nervio vago, que se extiende desde el tracto digestivo hasta el cerebro. La glucosa simple envía señales al cerebro a través de los nervios de la médula espinal.
Su equipo ahora está investigando por qué existen estas múltiples vías. Él espera que al comprender mejor cómo las neuronas AgRP impulsan la búsqueda de alimentos, los científicos puedan encontrar formas de ayudar a las personas a evitar los kilos de más. Incluso los científicos y dietistas están buscando tales tratamientos. más de un siglo, ha sido difícil identificar tratamientos fáciles, seguros y efectivos. El última clase de medicamentos para bajar de pesocomo Wegovy, actúa en parte sobre las neuronas AgRP pero tiene efectos indeseables como náuseas y diarrea.
Es probable que las terapias que se dirigen solo a las neuronas AgRP no resuelvan por completo el problema del peso, porque la búsqueda de alimentos es solo una parte del control del apetito, dijo Sternson, quien revisó los principales controladores de apetito en Revisión anual de fisiología en 2017. Otras partes del cerebro que sienten saciedad y hacer que los alimentos ricos en calorías sean sabrosos también juegan papeles importantes, dijo. Es por eso que, por ejemplo, comes un trozo de pastel de calabaza al final de la comida de Acción de Gracias, aunque ya estés lleno de pavo y puré de papas.
Superando la anorexia
La otra cara de comer en exceso es anorexia, y allí también, los investigadores piensan que investigar las neuronas AgRP podría conducir a nuevas estrategias de tratamiento. Las personas con anorexia evitan la comida, hasta el punto de perder peso peligrosamente. «Comer alimentos es realmente aversivo», dice Ames Sutton Hickey, neurocientífico de la Universidad de Temple en Filadelfia. No existe un medicamento específico para la anorexia; El tratamiento puede incluir psicoterapia, medicamentos generales como antidepresivos y, en los casos más graves, alimentación forzada a través de un tubo que pasa por la nariz. Las personas con anorexia también suelen ser inquietas o hiperactivas y pueden hacer ejercicio en exceso.
Los investigadores pueden estudiar la afección utilizando un modelo de ratón de la enfermedad conocida como anorexia basada en la actividad o ABA. Cuando los científicos limitan la comida disponible para las ratas y les dan una rueda para correr, algunas ratas entran en un estado similar a la anorexia, comen menos de lo que se les ofrece y hacen funcionar la rueda incluso a la luz del día, cuando las ratas generalmente están inactivas. «Es algo increíblemente adictivo lo que sucede en estos animales», dijo Tamas Horvath, neurocientífico de la Escuela de Medicina de Yale. «Por lo general, disfrutan no comer y hacer ejercicio».
Este no es un modelo perfecto para la anorexia. Las ratas, presumiblemente, no enfrentan ninguna de las presiones sociales para mantenerse delgadas que enfrentan los humanos; en cambio, las personas con anorexia no suelen limitar su acceso a los alimentos. Pero es una de las mejores simulaciones de anorexia que existen, dice Alhadeff: «Creo que es lo mejor que tenemos».
Para descubrir cómo las neuronas AgRP podrían estar involucradas en la anorexia, Sutton Hickey monitoreó cuidadosamente la ingesta de alimentos de los ratones ABA. Los comparó con ratones que recibieron una dieta restringida, pero tenían la rueda de ejercicio bloqueada y no obtuvieron ABA. Descubrió que los ratones ABA comían menos comida que los otros ratones. Y cuando comen, su actividad de AgRP no disminuye como debería después de llenar sus estómagos. Algo pasó incorrecto en la forma en que las neuronas responden a las señales de hambre y comida.
Sutton Hickey también descubrió que podía solucionar el problema cuando diseñó ratones ABA para que las neuronas AgRP se activaran cuando los investigadores inyectaran una sustancia química específica. Estos ratones, cuando fueron tratados con el químico, comieron más alimentos y aumentaron de peso. «Eso dice mucho de la importancia de estas neuronas», dijo Horvath, que no participó en el trabajo. «Esto demuestra que estas neuronas son las buenas, no las malas».
Sutton Hickey dice que el próximo paso es descubrir por qué las neuronas AgRP responden de manera anormal en los ratones ABA. Él espera que pueda haber alguna molécula clave a la que pueda apuntar en un medicamento para ayudar a las personas con anorexia.
En resumen, el trabajo con las neuronas AgRP brinda a los científicos una mejor idea de por qué comemos cuando lo hacemos, así como nuevas pistas, tal vez, sobre medicamentos que pueden ayudar a las personas a cambiar lo que no hacen. mucho o muy poco. , sobre hábitos saludables.
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Este artículo apareció originalmente en Revista conocida, un esfuerzo periodístico independiente de la Revisión Anual. Matricularse en Boletin informativo.
