Las papilas gustativas en la lengua pueden no distinguir el azúcar real (sacarosa) de un sustituto del azúcar como, por ejemplo, la sucralosa, pero en el intestino hay células que sí pueden hacerlo y pueden comunicar la diferencia a su cerebro en milisegundos.
No mucho después de que se identificara el receptor del sabor dulce en la boca de los ratones hace 20 años, los científicos intentaron eliminar esas papilas gustativas para ver qué ocurría. Se sorprendieron al descubrir que los ratones aún podían discernir y preferir el azúcar natural al edulcorante artificial, incluso sin el sentido del gusto.
La respuesta a este acertijo se encuentra mucho más abajo en el tracto digestivo, en el duodeno, el tramo superior del intestino justo después del estómago, según una investigación dirigida por Diego Bohórquez, profesor asociado de medicina y neurobiología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke.
La reacción de ciertas bacterias condiciona nuestro comportamiento hacia el azúcar
En un artículo publicado en Nature Neuroscience, los investigadores dirigidos por Bohórquez idenficaron las células del intestino que nos hacen preferiz el azúcar (la sacarosa).
Después de haber descubierto una célula intestinal llamada "célula neurópoda", Bohórquez con su equipo de investigación ha estado investigando el papel fundamental de esta célula como conexión entre lo que está dentro del intestino y su influencia en el cerebro.
El intestino puede comunicarse directamente con el cerebro y modificar nuestro comportamiento alimentario. Y, a la larga, estos hallazgos pueden conducir a formas completamente nuevas de tratar enfermedades.
Originalmente denominadas células enteroendrocrinas, debido a su capacidad para secretar hormonas, las células neurópodas especializadas pueden comunicarse con las neuronas a través de conexiones sinápticas rápidas y se distribuyen por todo el revestimiento del intestino superior.
Intestino y cerebro se comunican en milisegundos
Además de producir señales hormonales de acción relativamente lenta, el equipo de investigación de Bohórquez ha demostrado que estas células también producen señales de neurotransmisores de acción rápida, que llegan al nervio vago y luego al cerebro en milisegundos.
Bohórquez expliuca que los últimos hallazgos de su grupo muestran, además, que los neurópodos son células sensoriales del sistema nervioso, al igual que las papilas gustativas en la lengua o las células cónicas de la retina del ojo, que nos ayudan a ver los colores.
“Estas células funcionan igual que las células del cono de la retina, que pueden detectar la longitud de onda de la luz”, dijo Bohórquez. "Son capaces de rastrear y distinguir el azúcar de los edulcorantes, y luego liberan diferentes neurotransmisores, que van a diferentes células en el nervio vago; en última instancia, el animal sabe 'esto es azúcar' o 'esto es edulcorante'".
Usando organoides cultivados en laboratorio de células humanas y de ratón para representar el intestino delgado y el duodeno (intestino superior), los investigadores demostraron en un pequeño experimento que el azúcar real estimula a las células neurópodas individuales para que liberaran glutamato como neurotransmisor. El azúcar artificial, en cambio, desencadena la liberación de un neurotransmisor diferente, ATP (adenosín trifosfato).
Usando una técnica llamada optogenética, los científicos pudieron activar y desactivar las células de neurópodos en el intestino de un ratón vivo para mostrar si la preferencia del animal por el azúcar real estaba siendo impulsada por señales del intestino.
La tecnología habilitadora clave para el trabajo optogenético fue una nueva fibra de guía de ondas flexible desarrollada por científicos del MIT. Esta fibra flexible envía luz por todo el intestino de un animal vivo para desencadenar una respuesta genética que silencia las células de los neurópodos. Con sus células neurópodas apagadas, el animal ya no mostró una clara preferencia por el azúcar real.
Se abren caminos de investigación hacia nuevas terapias
"Confiamos en nuestro instinto para elegir los alimentos que comemos", dice Bohórquez. "El azúcar tiene sabor y calorías, y el intestino puede identificar ambas características". "Ahora sabemos que podemos cambiar el comportamiento de un ratón desde el intestino", añade Bohórquez, lo que ofrece una esperanza para nuevas terapias dirigidas al intestino.
Muchas personas luchan con los antojos de azúcar, y ahora se comprende mejor por qué los edulcorantes artificiales no frenan esos antojos, según la coautora de la investigación, Kelly Buchanan, residente el Hospital General de Massachusetts. “Esperamos orientar este circuito para tratar enfermedades que vemos todos los días en la clínica”.
En trabajos futuros, Bohórquez dijo que mostrará cómo estas células también reconocen otros macronutrientes.
Referencia científica: