Un estudio realizado en la Universidad de Bonn identifica un circuito de control en las moscas esencial para el consumo de alimentos
Investigadores de la Universidad de Bonn y de la Universidad de Cambridge han descubierto un importante circuito de control que interviene en el proceso de alimentación. El estudio ha revelado que las larvas de mosca tienen sensores especiales, o receptores, en el esófago que se activan en cuanto el animal traga algo. Si la larva ha tragado comida, le indica al cerebro que libere serotonina. Esta sustancia mensajera, también llamada la hormona del bienestar, se encarga de que la larva siga comiendo. Los investigadores suponen que los humanos también tenemos un circuito de control muy similar. Los resultados se han publicado recientemente en la revista “Current Biology”.
Imagina que tienes hambre y estás sentado en un restaurante. En la mesa, frente a ti, hay una pizza que huele muy apetecible. Le das un mordisco, la masticas y la tragas y te sientes eufórico en ese preciso momento: ¡Dios mío, qué rico! Cortas rápidamente el siguiente trozo de pizza y te lo metes en la boca.
El olor de la pizza y su sabor en la lengua son los que nos motivan a empezar a comer, pero la sensación agradable que se siente después de tragarla es la que, en gran medida, hace que sigamos comiendo. “Pero, ¿cómo funciona exactamente este proceso? ¿Qué circuitos neuronales son los responsables? Nuestro estudio ha dado respuesta a estas preguntas”, afirma Michael Pankratz, del Instituto LIMES (acrónimo de “Life & Medical Sciences”) de la Universidad de Bonn.
Los investigadores no han obtenido sus conocimientos de personas, sino de larvas de la mosca de la fruta Drosophila. Estas moscas tienen entre 10.000 y 15.000 células nerviosas, una cifra razonable en comparación con los 100.000 millones del cerebro humano. Sin embargo, estas 15.000 células nerviosas forman una red extremadamente compleja: cada neurona tiene ramificaciones a través de las cuales se conecta con docenas o incluso cientos de otras células nerviosas.
Investigan por primera vez todas las conexiones nerviosas en larvas de mosca
“Queríamos comprender en detalle cómo se comunica el sistema digestivo con el cerebro cuando se ingieren alimentos”, explica Pankratz. “Para ello, teníamos que entender qué neuronas participan en este flujo de información y cómo se activan”. Por ello, los investigadores no sólo analizaron las rutas de todas las fibras nerviosas de las larvas, sino también las conexiones entre las distintas neuronas. Para ello, los investigadores cortaron una larva en miles de láminas finísimas y las fotografiaron con un microscopio electrónico.
“Utilizamos un ordenador de alto rendimiento para crear imágenes tridimensionales a partir de estas fotografías”, explica el investigador, que también es miembro del área de investigación transdisciplinaria “Vida y Salud” y del clúster de excelencia “ImmunoSensation”. El siguiente paso fue una tarea realmente titánica: los asistentes de proyecto, el Dr. Andreas Schoofs y Anton Miroschnikow, investigaron cómo todas las células nerviosas están “conectadas” entre sí: neurona con neurona y sinapsis con sinapsis.
El receptor de estiramiento está conectado a las neuronas de serotonina.
Este proceso permitió a los investigadores identificar una especie de “receptor de estiramiento” en el esófago, que está conectado a un grupo de seis neuronas en el cerebro de la larva que son capaces de producir serotonina. Este neuromodulador también se denomina a veces “hormona del bienestar”. Garantiza, por ejemplo, que nos sintamos recompensados por determinadas acciones y que nos animemos a seguir realizándolas.
Las neuronas serotoninérgicas reciben información adicional sobre lo que acaba de ingerir el animal. “Pueden detectar si se trata de comida o no y evaluar también su calidad”, explica el autor principal del estudio, el doctor Andreas Schoofs. “Sólo producen serotonina si detectan comida de buena calidad, lo que a su vez garantiza que la larva siga comiendo”.
Este mecanismo es de tal importancia fundamental que probablemente también exista en los seres humanos. Si es defectuoso, podría causar trastornos alimentarios como la anorexia o los atracones. Por lo tanto, es posible que los resultados de esta investigación básica también puedan tener implicaciones para el tratamiento de estos trastornos. “Pero aún no sabemos lo suficiente sobre cómo funciona realmente el circuito de control en los seres humanos”, dice Pankratz, lo que reduce las expectativas demasiado altas. “Todavía quedan años de investigación en este campo”.
