Obesidad: función de los circuitos neuronales

Estudios recientes sugieren que procesos inflamatorios que normalmente ocurren durante el desarrollo de la obesidad, permiten que las neuronas del cerebro que promueven  el apetito estén mayormente activadas, explicó el Dr. Ranier Gutiérrez Mendoza, del departamento de farmacología del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (CINVESTAV), del Instituto Politécnico Nacional (IPN).

El especialista es Jefe del Laboratorio de Neurobiología del Apetito del Cinvestav, donde investiga los circuitos neuronales que regulan el consumo excesivo de alimentos altamente atractivos para los seres humanos; desde los procesos de percepción del sabor dulce hasta el control neuronal del apetito.

Su trabajo consiste en monitorear de forma simultánea los impulsos nerviosos de ensambles neuronales en regiones del cerebro que codifican el valor de recompensa de los alimentos, en el núcleo accumbens (centro de recompensa del cerebro).

Ahí se alojan las neuronas MSND1 que inhiben el apetito, así como de regiones relacionadas con la ingesta y la detección del sabor en el hipotálamo lateral, donde las neuronas GABAérgicas activan el apetito; dichos estudios se han realizado con animales que libremente se alimentan hasta saciarse.

El Laboratorio de Neurobiología del Apetito del Cinvestav ha sido pionero en usa tecnologías de frontera para medir y manipular a la actividad  de las neuronas mientras los animales, en libre movimiento, comen alimentos palatables (agradables al paladar):

1.- Registro multielectrodo, que mide la actividad eléctrica neuronal a través de electrodos;

2.- La tecnología optogenética, que permite activar o inhibir con pulsos de luz (e ingeniería genética), a un grupo específico de neuronas del cerebro relacionadas con el apetito;

3.- Micro-endoscopios de epifluorescencia, que permiten literalmente ver la actividad de las neuronas del animal cuando está comiendo, es decir, a partir de su observación podemos entender cómo esas neuronas que nos hacen comer, se modulan, lo que a su vez nos permitirá encontrar nuevos blancos farmacológicos en la lucha contra la obesidad. En este sentido, el investigador señaló que se ha interesado en entender los mecanismos de acción de los supresores farmacológicos del apetito más prescritos para combatir la obesidad como son la anfepramona y la fentermina.

“Con estos estudios, estamos tratando de entender cómo estos supresores del apetito actúan sobre las neuronas del núcleo accumbens, y si lo hacen de manera selectiva o no y así, en un futuro podríamos esperar el desarrollo de fármacos más potentes y selectivos.

"Por ejemplo, si tenemos un supresor que  afecta a diversos circuitos neuronales involucrados no solo en la alimentación, sino también en funciones motoras, o del sueño, la idea es que en un  futuro se podrían diseñar nuevos tratamientos que sólo afecten a las neuronas relacionadas a la alimentación”, afirmó.

En un estudio con los medicamentos anfepramona y fentermina, realizado conjuntamente con medix,  el cual fue publicado en el Journal of Neurophysiology, 2015, “se vio que dichos medicamentos modulan la actividad del centro de recompensa del cerebro, es decir el núcleo acumbens, en el que sus mecanismos de acción generan locomoción y suprimen el apetito a través de la liberación de dopamina y la inhibición de la actividad neuronal de esta región del cerebro.

Además, actualmente se realizan estudios con otro tipo de supresores del apetito como son los precursores de la serotonina, a través del uso de los microendoscopios de epifluorescencia que “nos permiten ver la actividad de las mismas neuronas a través de los días. Con esta técnica podremos saber si la  fentermina y los fármacos precursores de la serotonina actúan de forma sinérgica en los mismos circuitos neuronales”, aseguró el investigador del Cinvestav.

¿Por qué es difícil combatir la obesidad? 

“La obesidad es una enfermedad que tiene muchos circuitos neuronales redundantes compensatorios, cuando descubrimos un mecanismo, aparece otro que genera una respuesta contraria y que puede anular el primer efecto. El organismo desarrolla tolerancia, y dejamos de perder peso.” Y es que estos mecanismos son muy importantes y redundantes porque de ellos depende la supervivencia del organismo.

“Los mecanismos están balanceados para ganar peso y mantener el peso, no para perderlo. Gracias a la optogenética y a los microendoscopios estamos descubriendo grupos de neuronas que hacen que comamos de más. Tenemos que invertir en el desarrollo de conocimientos a nivel de ciencia básica para entender por qué un grupo de neuronas te hacen comer aunque no tengas hambre, para desarrollar fármacos más potentes y selectivos, y que faciliten que la persona pueda dejar de comer”.

La meta es lograr un mejor entendimiento de cómo estos circuitos neuronales se comunican entre sí y transfieren información gustativa y de recompensa. Será sin uno de los requisitos indispensables para entender las causas biológicas que predisponen a algunas personas, en un ambiente obesogénico, a desarrollar obesidad.