Al aunar campos de investigación que antes se realizaban de forma independiente, como la neurociencia, el metabolismo y la diabetología, así como la psicología, también aumentan los conocimientos sobre enfermedades tan complejas como la obesidad humana. La Dra. Olivia M Farr y el profesor Christos S Mantzoros, de la Facultad de Medicina de Harvard, trabajan intensamente para dilucidar las vías de comunicación entre el cerebro y el tejido adiposo. En Múnich, en el 52º Congreso Europeo de Diabetología EASD, mostraron lo que ya se sabe.
El cerebro recibe constantemente señales de todos los órganos implicados en el metabolismo. Procesa la información y a su vez da órdenes a todas las células metabólicamente activas con el objetivo de establecer y mantener la homeostasis. Qué centros de conmutación del cerebro controlan nuestro metabolismo para ajustarlo de forma óptima a nuestro entorno es algo que hasta ahora sólo se conoce de forma críptica. “El cerebro integra información de dentro y de fuera, queremos saber dónde están exactamente los puntos de conmutación”, explicó el profesor Christos S Mantzoros, de la Facultad de Medicina de Harvard, en el Congreso Europeo de Diabetes celebrado en Múnich (Fig. 1).
Comemos porque hay comida
Una explicación de la actual epidemia de obesidad es muy sencilla: rara vez comemos cuando tenemos hambre, sino simplemente porque nos sienta bien, sabe bien y hay mucha oferta. Por qué algunas personas permanecen delgadas mientras otras se vuelven obesas es la gran caja negra. Según el Dr. Farr y el profesor Mantzoros, los principales actores son los adipocitos y ciertos centros cerebrales. “El efecto de recompensa de los buenos rellenos es comparable al de la cocaína”, señaló el Dr. Farr (Fig. 2).
El tejido adiposo abdominal no sólo es responsable del almacenamiento de triglicéridos. También regula los procesos metabólicos e inflamatorios de múltiples maneras que van mucho más allá del almacenamiento de energía en forma de grasa. Los efectos conocidos son sobre el sistema cardiovascular, la sensibilidad a la insulina y la secreción de insulina. Si el intercambio de señales entre el sistema nervioso central y el tejido adiposo se descontrola debido a influencias internas y/o externas, deriva hacia el mal funcionamiento y se inicia un círculo vicioso [1].
Leptina y cerebro
El Prof. Mantzoros y su grupo de investigación están especialmente interesados en las sustancias mensajeras leptina, irisina y adiponectina de los adipocitos, pero también se centran en la grelina, la insulina y el PYY. Utilizando imágenes de resonancia magnética funcional (IRMf), en Harvard investigan en animales y humanos qué regiones del cerebro se “iluminan” cuando se muestra, por ejemplo, comida apetitosa. La Dra. Olivia M Farr subrayó que el complejo cerebro de los humanos es difícil de comparar con el de otros mamíferos. Un problema básico de la actual epidemia de obesidad desde el punto de vista neuropsicológico es que los alimentos especialmente grasos y ricos en calorías se perciben como muy deseables y están disponibles en casi todas partes, explicó el Dr. Farr.
“¿Dónde surge el deseo, cómo se distribuyen los receptores de leptina, qué ocurre cuando administramos leptina recombinante?” son preguntas actuales en torno a la leptina. La función básica de esta prohormona es enviar una señal al cerebro cuando las reservas de energía están suficientemente llenas. Si la hormona no puede producirse debido a un cambio en el material genético, el cerebro no recibe una señal de saciedad. Como resultado, se ingiere comida sin moderación y se desarrolla un sobrepeso extremo. La leptina recombinante no puede utilizarse para tratar la obesidad, pero es una opción para la lipodistrofia relacionada con el VIH. Este es el primer resultado clínicamente relevante de Harvard [2].
Comedores emocionales
En su búsqueda de receptores de leptina y de cómo se podría influir en ellos, los investigadores de Harvard examinaron, entre otras cosas, la lorcaserina. Este agonista del receptor 2c de la serotonina-5-hidroxitriptamina podría tratar eficazmente a los pacientes obesos que comen principalmente por motivos emocionales y/o como recompensa, explicó el profesor Mantzoros. Crea una sensación de saciedad y frena la ingesta de calorías. La IRMf mostró una actividad reducida en el córtex parietal y visual y en la ínsula y la amígdala. Las zonas que responden con mayor intensidad a las ofertas de comida en los comedores emocionales [3].
Las regiones cerebrales responsables de la recompensa e implicadas en el comportamiento alimentario también muestran una estructura divergente en comparación con las personas de peso normal. El sobrepeso y la obesidad también están asociados a cambios en los neurotransmisores del cerebro. Concretamente, el sistema opioide es diferente al de las personas de peso normal. En este sentido, se especula sobre si el sobrepeso y la obesidad son comparables a las adicciones, a los antojos excesivos y la falta de autocontrol, y a la necesidad de cantidades cada vez mayores de comida. Así lo han demostrado científicos finlandeses y se ha publicado en el “Journal of Neuroscience” [4]. El objeto de la investigación será ahora averiguar si estos cambios son el resultado de una ingesta incontrolada de alimentos o si se deben a una predisposición genética.
Glucagón y cerebro
¿Por qué pierden peso los pacientes diabéticos que toman el análogo del péptido similar al glucagón liraglutida? Esta cuestión también se investigó en Harvard. La liraglutida activa el receptor GLP-1, que interviene en la regulación del apetito y activa los centros del cerebro que conducen a una sensación de saciedad. Como resultado, las personas tratadas comen menos y pierden peso. Además, la liraglutida estimula la secreción de insulina y disminuye la de glucagón, lo que conduce a una reducción de la glucemia posprandial y en ayunas [5].
El profesor Matthias H. Tschöp y su grupo de investigación del Instituto Helmholtz para la Diabetes y la Obesidad de Múnich también se han propuesto analizar con más detalle el papel del cerebro en el equilibrio del azúcar en sangre. Su conclusión, publicada en la revista científica Nature, es que la regulación normal de la glucemia depende de una asociación entre las células productoras de insulina del páncreas, por un lado, y los circuitos neuronales del hipotálamo y otras regiones cerebrales, por otro [6]. Según el nuevo modelo, la leptina activa el sistema regulador del cerebro, que a su vez estimula la utilización de la glucosa, también a través de otras hormonas independientes de la insulina. Estos contribuyen al metabolismo del azúcar de forma similar a la insulina. Para que aparezca la diabetes de tipo 2, ambos sistemas deben estar alterados al mismo tiempo.
Los científicos también han demostrado que los astrocitos responden a la leptina. Este es un factor importante para la sensación de saciedad. Dado que se ha demostrado que tanto la leptina como la insulina influyen en los astrocitos, los investigadores proponen desarrollar un nuevo modelo que, además de las células nerviosas, también tenga en cuenta a los astrocitos como reguladores del metabolismo y la sensación de hambre. Esperan que esta imagen más detallada abra nuevas perspectivas para el desarrollo de fármacos.
Fuente: 52ª Reunión Anual de la EASD, 12-16 de septiembre de 2016, Múnich, Alemania.
Literatura:
- Farr OM, et al.: Regulación de la alimentación por el sistema nervioso central: percepciones a partir de imágenes cerebrales humanas. Metabolismo. 2016 mayo; 65(5): 699-713.
- Farr OM, et al.: Aplicaciones de la leptina en 2015: ¿qué hemos aprendido sobre la leptina y la obesidad? Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. 2015 Oct; 22(5): 353-9.
- Farr OM, et al: La administración de lorcaserina disminuye la activación de los centros cerebrales en respuesta a las señales alimentarias y estos cambios relacionados con la emoción y la saliencia se correlacionan con los efectos de la pérdida de peso: un ensayo clínico aleatorizado, controlado con placebo y doble ciego de 4 semanas de duración. Diabetes. 2016 Oct; 65(10): 2943-53.
- Karlsson H K, et al: La obesidad se asocia a una menor disponibilidad de receptores μ-opioides pero inalterada de receptores Dopamina D2 en el cerebro. The Journal of Neuroscience, 4 de marzo de 2015, 35(9): 3959-3965.
- Farr OM, et al: Existen receptores de GLP-1 en el córtex parietal, el hipotálamo y la médula de cerebros humanos y el análogo de GLP-1 liraglutida altera la actividad cerebral relacionada con las señales alimentarias altamente deseables en individuos con diabetes: un ensayo cruzado, aleatorizado y controlado con placebo. Diabetología. 2016 mayo; 59(5): 954-65.
- Cáceres, C. et al: (2016): La señalización astrocítica de la insulina acopla la captación cerebral de glucosa con la disponibilidad de nutrientes, Cell, DOI: 10.1016/j.cell.2016.07.028 www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(16)30974-6.
CARDIOVASC 2016; 15(6): 33-36
