Las células inmunes en el cerebro desencadenan comer en exceso y aumentar de peso en respuesta a dietas ricas en grasas, según un nuevo estudio en ratones dirigido por investigadores de UC San Francisco y el Centro Médico de la Universidad de Washington, y publicado en línea el 5 de julio en metabolismo celular.
Las neuronas dentro de una región en la base del cerebro conocida como hipotálamo, que juega un papel crucial en la alimentación, han sido durante mucho tiempo un objetivo para el desarrollo de medicamentos para tratar la obesidad. Pero el nuevo estudio sugiere que las células inmunes residentes en el cerebrollamadas microglía también podrían ser objetivos para los tratamientos de la obesidad que podrían evitar muchos efectos secundarios de los medicamentos para la obesidad que se utilizan actualmente en la clínica.
"Las microglías no son neuronas, pero representan del 10 al 15 por ciento de las células del cerebro", dijo Suneil Koliwad, MD, PhD, profesor asistente de medicina en el UCSF Diabetes Center y coautor principal de lanuevo estudio. "Representan una forma sin explotar y completamente nueva de atacar el cerebro para mitigar potencialmente la obesidad y sus consecuencias para la salud".
La microglía en el hipotálamo es responsable del aumento de peso impulsado por la dieta
Una región del cerebro llamada hipotálamo mediobasal MBH contiene grupos clave de neuronas que regulan la ingesta de alimentos y el gasto energético. Normalmente, esta región intenta hacer coincidir la cantidad de calorías ingeridas en los alimentos con nuestra necesidad de energía para mantener un peso saludable, peroInvestigaciones anteriores han demostrado que las grasas dietéticas pueden alterar drásticamente este acto de equilibrio.
En el nuevo estudio, los investigadores alimentaron a ratones con una dieta similar a la comida rápida rica en grasas durante cuatro semanas, que se sabe que hace que la microglía se expanda en número y desencadene una inflamación local dentro del MBH. Los ratones alimentados con esta dieta también comenmás comida, queman menos calorías y aumentan de peso en comparación con los ratones que consumen una dieta más saludable y baja en grasas
Para saber si la microglía que se multiplica es una causa de sobrealimentación y obesidad en estos ratones, en lugar de un resultado de su aumento de peso, el equipo de Koliwad en UCSF redujo la cantidad de microglia en el MBH de los ratones con la dieta grasosa al darles unafármaco experimental, llamado PLX5622, fabricado por Plexxikon Inc., una empresa de biotecnología con sede en Berkeley, California.Los investigadores encontraron que los ratones tratados con el fármaco comieron un 15 por ciento menos y ganaron un 20 por ciento menos de peso que los ratones no tratados con la misma dieta.*
El equipo de la Universidad de Washington, dirigido por Joshua Thaler, MD, PhD, profesor asociado de medicina del Instituto de Medicina de la Diabetes de la Universidad de Washington, diseñó ratones genéticamente para evitar que la microglía active respuestas inflamatorias, y descubrió que estos ratones comían un 15 por ciento menos y40 por ciento menos de peso con una dieta alta en grasas, lo que sugiere que la capacidad inflamatoria de la microglía en sí es responsable de que los animales coman en exceso y aumenten de peso.
Para confirmar este hallazgo, los investigadores de la UCSF desarrollaron una cepa de ratones modificados genéticamente en los que podían usar un fármaco para activar la respuesta inflamatoria de la microglía a voluntad. Descubrieron que incluso en ratones alimentados con una dieta sana y baja en grasas, se obligaba aLa inflamación inducida por la microglía en el hipotálamo hizo que los ratones comieran un 33 por ciento más de comida y gastaran un 12 por ciento menos de energía, lo que llevó a un aumento de peso de cuatro veces 400 por ciento en comparación con los ratones no tratados con la misma dieta saludable.
"De estos experimentos podemos decir con seguridad que la activación inflamatoria de la microglía no solo es necesaria para que las dietas altas en grasas induzcan la obesidad, sino que también es suficiente por sí sola para impulsar al hipotálamo a alterar su regulación del equilibrio energético, lo que lleva a un exceso deaumento de peso ", dijo Thaler, quien fue coautor principal del nuevo artículo.
Los medicamentos dirigidos a la inflamación cerebral podrían ayudar a tratar la obesidad
Es posible que pronto sea posible saber si la eliminación de la microglía también puede frustrar el aumento de peso en los seres humanos. Por ejemplo, otro medicamento fabricado por Plexxikon, llamado PLX3977, que actualmente se encuentra en ensayos clínicos para leucemias difíciles de tratar, tumores sólidos,y formas raras de artritis, actúa mediante el mismo mecanismo biológico que PLX522, el fármaco experimental que el equipo de UCSF utilizó para reducir el número de microglías en el nuevo estudio. Por lo tanto, es posible ver si los pacientes con cáncer en los ensayos PLX3977 experimentan efectos beneficiosos en el cuerpopeso, dijo Koliwad.
En su nuevo artículo, los investigadores también informan que las dietas altas en grasas desencadenan que la microglía reclute activamente células adicionales del sistema inmunológico del torrente sanguíneo para infiltrarse en el MBH. Una vez allí, los nuevos reclutas cambian de forma para adoptar características similares a lasde la propia microglía del cerebro, lo que aumenta la respuesta inflamatoria y su impacto en el equilibrio energético. Por lo tanto, dijeron los autores, es posible controlar la sobrealimentación y el aumento de peso a través de múltiples enfoques inmunológicos, dirigidos a la microglía genuina y a las células en elsangre con la capacidad de ingresar al hipotálamo y asumir funciones similares a las de la microglía.
A continuación, los investigadores planean investigar más a fondo cómo, exactamente, el consumo de alimentos ricos en grasas conduce a la activación de la microglía y si hay formas de intervenir para bloquear estas señales.
¿Microglia desarrolló su capacidad para ayudar a los animales a aprovechar las fiestas raras?
Los estudios de imágenes del cerebro humano en los últimos años han encontrado que, en comparación con las personas delgadas, las personas obesas tienen más probabilidades de tener poblaciones expandidas de células gliales, la clase más amplia de células cerebrales a las que pertenece la microglía, en el hipotálamo.Este mismo tipo de fenómeno, llamado gliosis, se observa comúnmente en enfermedades neurodegenerativas, traumatismos cerebrales, hemorragias, infecciones y cáncer cerebral, dijo Koliwad, lo que llevó a los investigadores a concluir inicialmente que el exceso en la dieta podría esencialmente causar una forma de lesión cerebral.
Pero Koliwad cree que podría haber una explicación más positiva para el hecho de que la microglía ha desarrollado la capacidad de desencadenar rápidamente un mayor apetito y aumento de peso en respuesta a una dieta alta en grasas: los alimentos ricos solo rara vez estuvieron disponibles durante la historia evolutiva de los mamíferos,y cuando estuviera disponible, sería ventajoso para los animales dejar de cazar o buscar alimento y concentrarse en comer.
"La capacidad de respuesta de la microglía a las grasas dietéticas tiene algún sentido desde esta perspectiva evolutiva", dijo Koliwad. "Las grasas son la forma más densa de calorías que los humanos antiguos podrían haber tenido la oportunidad de consumir. Entonces, cuando los humanos primitivos finalmente obtuvieron una comida después de unaUn largo período de ayuno, la microglía puede haber sido esencial para transmitir la presencia de esta comida a las neuronas que estimularían el apetito máximo ".
Pero en los entornos modernos, en los que los alimentos ricos en grasas están continuamente disponibles, esta misma adaptación puede ser perjudicial, dijo Koliwad. "En nuestro mundo moderno, cuando las personas comen en exceso alimentos ricos en grasas constantemente, la activación microglial crónica podría producir unaestimulación más permanente de los circuitos neuronales que aumentan aún más la ingesta de alimentos ricos en grasas, lo que lleva al desarrollo de un círculo vicioso ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - San Francisco . Original escrito por Pete Farley. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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