La sensación de saciedad al comer la marca el intestino al estirarse

Comúnmente pensamos que un estómago lleno es lo que nos indica que dejemos de comer, pero puede ser que el intestino estirado juegue un papel aún más importante para hacernos sentir saciados, según una nueva investigación de laboratorio dirigida por el neurocientífico de la Universidad de California San Francisco, Zachary Knight, publicado en la revista 'Cell'.

El cuerpo es notablemente bueno manteniendo el peso dentro de un rango extremadamente estrecho a largo plazo, lo que hace al equilibrar la cantidad que ingerida con la cantidad de energía que se gastas al día.

La extensa red de terminaciones nerviosas que recubre su intestino juega un papel importante en el control de la cantidad que se come al supervisar el contenido del estómago y el intestino y luego enviar señales al cerebro que aumentan o disminuyen el apetito.

La mayoría de los científicos creen que en esta retroalimentación participan terminaciones nerviosas sensibles a las hormonas en el intestino que rastrean los nutrientes que consume y calculan cuando ha tenido suficiente, pero nadie ha hallado aún el tipo exacto de neuronas que transmiten estas señales al cerebro.

"Dado lo importante que es la alimentación en nuestras vidas, es notable que aún no entendamos cómo nuestros cuerpos saben dejar de tener hambre cuando comemos", admite Knight, investigador del Instituto Médico Howard Hughes y profesor asociado en el Departamento de Fisiología en UCSF.

Uno de los desafíos para responder a esta pregunta es que los miles de nervios sensoriales involucrados en la recopilación de información sensorial del estómago y el intestino vienen en muchos tipos diferentes, sin embargo, todos transmiten mensajes al cerebro a través del mismo paquete gigante, que se llama nervio vago.

Los científicos pueden bloquear o estimular la actividad de este haz nervioso y cambiar el apetito de los animales, pero ¿cómo averiguar qué terminaciones nerviosas vagales en particular fueron las responsables del cambio?

Para resolver este misterio, el equipo de laboratorio de Knight, dirigido por el investigador postdoctoral Ling Bai, mapeó exhaustivamente las identidades moleculares y anatómicas de las neuronas de los tipos de células sensoriales vagales que inervan el estómago y el intestino.

Este nuevo mapa permitió a los investigadores estimular selectivamente diferentes tipos de neuronas vagales en ratones, revelando que los sensores de estiramiento intestinal son capaces de evitar que incluso los ratones hambrientos quieran comer.

"El nervio vago es la principal vía neural que transmite información desde el intestino hasta el cerebro, pero las identidades y funciones de las neuronas específicas que envían estas señales aún no se conocen bien --explica Bai--. Decidimos utilizar técnicas genéticas modernas para caracterizar sistemáticamente los tipos de células que componen esta vía por primera vez".

Usando estas técnicas, Bai y sus colegas descubrieron que las terminaciones de la mucosa en realidad vienen en muchas variedades diferentes, cuatro de las cuales los investigadores estudiaron en detalle. Algunos de estos se encontraron principalmente en el estómago y otros principalmente en diferentes partes de los intestinos, con cada tipo especializado para detectar una combinación particular de hormonas relacionadas con los nutrientes.

Los IGLE sensibles al estiramiento también se hallaron en al menos dos tipos diferentes, encontraron los investigadores, uno principalmente en el estómago y el otro principalmente en el intestino.

Para aprender cómo estos diferentes tipos de nervios del intestino controlan el apetito, Bai y su equipo utilizaron una técnica llamada optogenética, que implica la ingeniería genética de grupos específicos de neuronas de una manera que les permite ser estimulados selectivamente por la luz, en este caso para evaluar su capacidad de hacer que los ratones hambrientos dejen de comer.

Los investigadores esperaban que estimular las neuronas IGLE que perciben el estiramiento del estómago haría que los animales dejen de comer, y esto es justo lo que encontraron. Pero cuando se dedicaron a estimular los diferentes tipos de terminaciones mucosas con detección de hormonas en el intestino que habían sido hipotetizadas para controlar el apetito, descubrieron que ninguno de estos podía afectar la alimentación de los animales.

En cambio, para sorpresa de los investigadores, encontraron que estimular los receptores de estiramiento IGLE en el intestino demostró ser mucho más poderoso para eliminar el apetito de los ratones hambrientos que incluso los receptores de estiramiento estomacales.

"Esto fue bastante inesperado, porque el dogma en el campo durante décadas ha sido que los receptores de estiramiento estomacal perciben el volumen de alimentos que se comen y los receptores hormonales intestinales perciben su contenido energético", apunta Bai.

Estos resultados plantean preguntas importantes acerca de cómo estos receptores de estiramiento se activan normalmente durante la alimentación y cómo podrían manipularse para tratar la obesidad.

Los hallazgos también sugieren una posible explicación de por qué la cirugía bariátrica, realizada para tratar la obesidad extrema al reducir el tamaño del intestino, es tan misteriosamente efectiva para promover el apetito a largo plazo y la reducción de peso.

Los investigadores han sospechado durante algún tiempo que una razón por la cual esta cirugía es tan sorprendentemente efectiva para bloquear el hambre es que hace que los alimentos pasen muy rápidamente del estómago al intestino, pero se desconoce el mecanismo.

Los nuevos hallazgos sugieren una respuesta: que la comida entrante rápidamente estira el intestino, activando así los sensores de estiramiento vagal y bloqueando poderosamente la alimentación.

"Identificar el mecanismo por el cual la cirugía bariátrica causa la pérdida de peso es uno de los mayores problemas sin resolver en el estudio de la enfermedad metabólica, por lo que es emocionante que nuestro trabajo pueda sugerir un mecanismo fundamentalmente nuevo para este procedimiento --añade Knight--. En la actualidad, sin embargo, esta idea es una hipótesis que aún debe ser probada".