domingo, 30 de diciembre de 2018

Detallado un circuito neuronal que conecta directamente el intestino al cerebro.




Sensor intestinal: las neuronas sensoriales en el interior del intestino
 informan al cerebro  a través del nervio vago (amarillo)  sobre cómo funcionan
nuestros estómagos e intestinos.
 Imagen: NICOLLE R. FULLER



El intestino humano está revestido por más de 100 millones de células nerviosas, por lo que prácticamente es un cerebro en sí mismo. Y, de hecho, el intestino en realidad habla con el cerebro y libera hormonas en el torrente sanguíneo que, en el transcurso de unos 10 minutos, nos dicen cuánta hambre se tiene o que no se  debería haber comido una pizza entera. Pero un nuevo estudio revela que el intestino tiene una conexión mucho más directa con el cerebro a través de un circuito neural que le permite transmitir señales en solo segundos. Los hallazgos podrían conducir a nuevos tratamientos para la obesidad, los trastornos alimentarios e incluso la depresión y el autismo, todos los cuales se han relacionado con un mal funcionamiento del intestino.

En 2010, el neurocientífico Diego Bohórquez de la Universidad de Duke en Durham, Carolina del Norte, hizo un descubrimiento sorprendente al mirar a través de su microscopio electrónico. Las células enteroendocrinas, que cubren el revestimiento del intestino y producen hormonas que estimulan la digestión y suprimen el hambre, tienen pedunculos que se asemejan a las sinapsis que las neuronas utilizan para comunicarse entre sí. Bohórquez sabía que las células enteroendocrinas podían enviar mensajes hormonales al sistema nervioso central, pero también se preguntaba si podrían "hablar" al cerebro usando señales eléctricas, en la forma en que lo hacen las neuronas. Si es así, tendrían que enviar las señales a través del nervio vago, que viaja desde el intestino hasta el tronco cerebral.

Él y sus colegas inyectaron en el colon de los ratones de laboratorio un virus de la rabia modificado para que fuera fluorescente, y que se transmite a través de las sinapsis neuronales, y esperaron a que las células enteroendocrinas y sus colaterales asociadas se iluminaran. Aquellas células colaterales resultaron ser neuronas vagales, según describen  los investigadores en la revista científica Science.



Replicando el resultado en una placa de Petri, las células enteroendocrinas detectaron a  las neuronas vagales y formaron conexiones sinápticas entre sí. Las células enteroendocrinas incluso excretaron glutamato, un neurotransmisor involucrado en el olfato y el gusto, al que las neuronas vagales detectaron en 100 milisegundos, más rápido que un parpadeo.

Eso es mucho más rápido de lo  que las hormonas pueden viajar desde el intestino al cerebro a través del torrente sanguíneo, según Bohórquez. La lentitud de las hormonas puede ser responsable del porque no funcionan  muchos supresores del apetito. El siguiente paso es estudiar si esta señalización cerebral proporciona al cerebro información importante sobre los nutrientes y el valor calórico de los alimentos que comemos.

Hay algunas ventajas obvias en la señalización ultrarrápida del cerebro, como la detección de toxinas y venenos, pero puede haber otros beneficios que se obtengan de  detectar el contenido de nuestras entrañas en tiempo real. Sea lo que sea, es muy probable que los beneficios sean ancestrales: las células sensoriales intestinales se remontan a uno de los primeros organismos multicelulares, una criatura plana llamada Trichoplax adhaerens, que surgió hace aproximadamente 600 millones de años.

En un estudio separado,  publicado en la revista científica Cell, se encuentran algunas claves adicionales sobre cómo las células sensoriales intestinales nos benefician a día de hoy. Los investigadores utilizaron láseres para estimular las neuronas sensoriales que inervan el intestino en ratones, lo que produjo sensaciones gratificantes en los roedores y estos  trabajaron arduamente para repetir dichas sensaciones una y otra vez. Los investigadores hallaron que la estimulación con láser también aumentaba los niveles de un neurotransmisor llamado dopamina que estimula el estado de ánimo en los cerebros de los roedores.



Combinados, los dos documentos ayudan a explicar por qué la estimulación del nervio vago con corriente eléctrica puede tratar la depresión severa en las personas, según  Ivan de Araujo, neurocientífico de la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai en la ciudad de Nueva York, quien dirigió el estudio publicado en Cell. Los resultados también pueden explicar por qué, en un nivel básico, comer nos hace sentir bien. "Aunque estas neuronas están fuera del cerebro, se ajustan perfectamente a la definición de neuronas de recompensa" que impulsan la motivación y aumentan el placer.

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