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Salud > Un estudio puede llevar a entender el sistema nervioso del tracto digestivo

04-01-2019, 07:52h.

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Un estudio puede llevar a entender el sistema nervioso del tracto digestivo

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Cuando un gusano hambriento se encuentra con una rica fuente de alimento, inmediatamente disminuye la velocidad para poder devorar el festín, y cuando el gusano está lleno, o se acaba la comida, comenzará a vagar nuevamente. Un estudio del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) revela más detalles sobre cómo el tracto digestivo del gusano le indica al cerebro cuándo permanecer en un lugar con abundante comida.

Los investigadores encontraron que un tipo de célula nerviosa que se encuentra en el intestino del gusano 'Caenorhabditis elegans' está especializada para detectar cuándo se ingieren las bacterias; una vez que esto ocurre, las neuronas liberan un neurotransmisor que indica al cerebro que detenga la locomoción. Los científicos también localizaron nuevos canales iónicos que funcionan en esta célula nerviosa especializada para detectar bacterias.

"En términos de un mecanismo preciso de cómo el intestino envía señales al cerebro, no estaba claro qué estaba pasando --señala uno de los autores, Steven Flavell, profesor asistente de Ciencias Cognitivas y Cerebrales y miembro del Instituto Picower para el aprendizaje y la memoria del MIT--. La comida es algo que realmente motiva a este animal, por lo que las personas han estudiado esto durante mucho tiempo, pero faltaba el mecanismo de cómo el sistema nervioso detecta la ingesta de alimentos para impulsar un cambio de comportamiento".

Flavell es el autor principal del estudio publicado en la revista 'Cell'. Jeffrey Rhoades, exasistente técnico en el Instituto Picower, es el primer autor del artículo. En todos los animales, el intestino y el cerebro tienen una fuerte conexión. Las señales de nuestro tracto gastrointestinal nos permiten saber cuándo estamos llenos y ayudar a controlar nuestro apetito, a través de hormonas como la leptina y la grelina.

El tracto gastrointestinal también es la fuente de la mayor parte de la serotonina del cuerpo, que además desempeña un papel en el apetito. Además, el tracto digestivo tiene su propio sistema nervioso semiindependiente, conocido como sistema nervioso entérico. Este sistema de neuronas gobierna las funciones gastrointestinales, como la contracción de los órganos digestivos y la secreción de hormonas y enzimas digestivas.

TODAVÍA EXISTEN INCÓGNITAS SOBRE EL SISTEMA NERVIOSO ENTÉRICO HUMANO

Aunque las complejidades completas del sistema nervioso entérico humano aún no se han comprendido por completo, muchos investigadores utilizan 'C. Elegans', que tiene un sistema nervioso mucho más simple, como modelo para estudiar el comportamiento de la alimentación. Los científicos han demostrado previamente que los alimentos influyen mucho en la locomoción de 'C. Elegans'.

La dieta del gusano consiste principalmente en bacterias, y los científicos descubrieron que cada vez que los gusanos se encuentran con una gran porción de comida, disminuyen la velocidad para consumirla. Cuando están satisfechos, Flavell y sus colegas descubrieron que los animales comienzan a vagar por su entorno nuevamente. Gracias a su reciente estudio, estamos empezando a entender por qué.

"Había evidencia de comportamiento de que el sistema nervioso de 'C. Elegans' está recibiendo información sobre la comida en el ambiente, pero no sabíamos cómo funcionaba", dice Flavell. Se sabía que la liberación de serotonina estaba impulsando la desaceleración, pero no se conocía qué provocaba esa liberación. Para tratar de resolverlo, decidieron estudiar un tipo de neuronas entéricas productoras de serotonina llamadas neuronas neurosecretoras motoras (NSM), que se encuentran en el revestimiento del órgano digestivo de 'C. Elegans', conocido como faringe.

A través de una serie de experimentos, los investigadores encontraron que las neuronas de NSM se activan inmediatamente cuando los gusanos comen alimentos bacterianos. Las neuronas NSM tienen una sola extensión larga, o neurita, que se proyecta en el intestino de los gusanos. Los científicos también descubrieron que esta neurita actúa como un final sensorial para las neuronas NSM, desempeñando un papel clave en la activación de las neuronas cuando el animal come alimentos bacterianos.

Otros estudios revelaron dos nuevos canales iónicos, llamados DEL-3 y DEL-7, que se encuentran en la punta de esta neurita y son necesarios para que las neuronas del NSM sean activadas por alimentos bacterianos. Estos canales forman parte de una familia de proteínas llamadas canales iónicos sensibles al ácido (ASIC, por sus siglas en inglés), que se encuentran en todos los animales, incluidos los humanos.

Algunos de estos canales tienen roles en el gusto y en la detección del dolor, mientras que las funciones de otros aún se desconocen. Curiosamente, estos canales también se expresan en neuronas entéricas en el intestino de los mamíferos. Flavell especula que los ASIC pueden desempeñar un papel general en la detección de poblaciones bacterianas presentes en el tracto digestivo y potencialmente en otros lugares.

Los investigadores ahora están tratando de descubrir cómo DEL-3 y DEL-7 detectan bacterias. Una posibilidad es que los canales localicen directamente un compuesto secretado por bacterias. Alternativamente, un compuesto bacteriano puede interactuar con un receptor cercano que luego activa los canales iónicos, según plantea Flavell.

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