Los neurocientíficos del MIT han descubierto que las células cerebrales llamadas células gliales juegan un papel crítico en el control del apetito y el comportamiento de alimentación. En un estudio de ratones, los investigadores descubrieron que la activación de estas células estimula el comer en exceso, y que cuando las células se suprimen, el apetito tambiénsuprimido
Los hallazgos podrían ofrecer a los científicos un nuevo objetivo para desarrollar medicamentos contra la obesidad y otros trastornos relacionados con el apetito, dicen los investigadores. El estudio también es el último en los últimos años en implicar a las células gliales en funciones cerebrales importantes. Hasta hace unos 10 años,Se creía que las células gliales desempeñaban un papel más de apoyo para las neuronas.
"En los últimos años, las actividades anormales de las células gliales se han visto fuertemente implicadas en los trastornos neurodegenerativos. Cada vez hay más pruebas que apuntan a la importancia de las células gliales en la modulación de la función neuronal y en la mediación de los trastornos cerebrales", dice Guoping Feng,James W. y Patricia Poitras, Profesor de Neurociencia. Feng también es miembro del Instituto McGovern de Investigación Cerebral del MIT y del Centro Stanley de Investigación Psiquiátrica del Broad Institute.
Feng es uno de los autores principales del estudio, que aparece en la edición del 18 de octubre de la revista eLife . El otro autor principal es Weiping Han, jefe del Laboratorio de Medicina Metabólica del Consorcio de Bioimagen de Singapur en Singapur. Naiyan Chen, un postdoc en el Consorcio de Bioimagen de Singapur y el Instituto McGovern, es el autor principal.
Abriendo el apetito
Hace tiempo que se sabe que el hipotálamo, una estructura del tamaño de una almendra ubicada en las profundidades del cerebro, controla el apetito, así como el gasto de energía, la temperatura corporal y los ritmos circadianos, incluidos los ciclos de sueño. Mientras realiza estudios en células gliales en otras partes deEn el cerebro, Chen notó que el hipotálamo también parecía tener mucha actividad de células gliales.
"Tenía mucha curiosidad en ese momento sobre qué harían las células gliales en el hipotálamo, ya que se ha demostrado que las células gliales en otras áreas del cerebro influyen en la regulación de la función neuronal", dice.
Dentro del hipotálamo, los científicos han identificado dos grupos clave de neuronas que regulan el apetito, conocidas como neuronas AgRP y neuronas POMC. Las neuronas AgRP estimulan la alimentación, mientras que las neuronas POMC suprimen el apetito.
Hasta hace poco ha sido difícil estudiar el papel de las células gliales en el control del apetito o cualquier otra función cerebral, porque los científicos no han desarrollado muchas técnicas para silenciar o estimular estas células, como lo han hecho para las neuronas. Células gliales, que producenCerca de la mitad de las células del cerebro, tienen muchos roles de apoyo, incluyendo amortiguar las neuronas y ayudarlas a formar conexiones entre sí.
En este estudio, el equipo de investigación utilizó una nueva técnica desarrollada en la Universidad de Carolina del Norte para estudiar un tipo de célula glial conocida como astrocito. Usando esta estrategia, los investigadores pueden diseñar células específicas para producir un receptor de superficie que se una a uncompuesto químico conocido como CNO, un derivado de la clozapina. Luego, cuando se administra CNO, activa las células gliales.
El equipo del MIT descubrió que activar la actividad de los astrocitos con solo una dosis única de CNO tenía un efecto significativo en el comportamiento de alimentación.
"Cuando dimos el compuesto que activó específicamente los receptores, vimos un aumento robusto en la alimentación", dice Chen. "No se sabe que los ratones coman mucho durante el día, pero cuando les dimos medicamentos a estos animales que expresanreceptor particular, estaban comiendo mucho "
Los investigadores también encontraron que en el corto plazo tres días, los ratones no aumentaron de peso extra, a pesar de que estaban comiendo más.
"Esto plantea la posibilidad de que las células gliales también puedan estar modulando neuronas que controlan los gastos de energía, para compensar el aumento de la ingesta de alimentos", dice Chen. "Pueden tener múltiples parejas neuronales y modular múltiples funciones de homeostasis de energía al mismo tiempo"
Cuando los investigadores silenciaron la actividad en los astrocitos, encontraron que los ratones comieron menos de lo normal.
Interacciones desconocidas
Todavía se desconoce cómo los astrocitos ejercen sus efectos sobre las neuronas. Algunos estudios recientes han sugerido que las células gliales pueden secretar mensajeros químicos como el glutamato y el ATP; de ser así, estos "gliotransmisores" podrían influir en la actividad neuronal.
Otra hipótesis es que, en lugar de secretar químicos, los astrocitos ejercen sus efectos al controlar la absorción de neurotransmisores del espacio que rodea a las neuronas, lo que afecta indirectamente la actividad neuronal.
Feng ahora planea desarrollar nuevas herramientas de investigación que podrían ayudar a los científicos a aprender más sobre las interacciones astrocitos-neuronas y cómo los astrocitos contribuyen a la modulación del apetito y la alimentación. También espera aprender más sobre si hay diferentes tipos de astrocitos que pueden contribuir de manera diferenteal comportamiento de alimentación, especialmente el comportamiento anormal.
"Realmente sabemos muy poco acerca de cómo los astrocitos contribuyen a la modulación del apetito, la alimentación y el metabolismo", dice. "En el futuro, la disección de estas diferencias funcionales será fundamental para nuestra comprensión de estos trastornos".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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