Intestino y cerebro: describen cómo unas células intestinales activan la pérdida de apetito durante una infección
MADRID, 26 Mar. (Agencias) –
Durante una infección intestinal muchas personas notan que, de repente, el cuerpo no apetito, pero no estaba claro cómo se coordinaban el intestino, el sistema inmunitario y el cerebro para provocar ese cambio de comportamiento.
Ahora, se ha descrito en detalle una vía molecular inédita en ratones: unas células especiales del intestino, llamadas células en penacho, detectan al parásito, liberan acetilcolina, activan a las células enterocromafines que producen serotonina y, a través del nervio vago, envían al cerebro la señal de que es hora de perder el hambre y centrarse en combatir la infección
UNA CONEXIÓN INESPERADA ENTRE INMUNIDAD Y COMPORTAMIENTO
Investigadores de la Universidad de California en San Francisco (Estados Unidos) han rastreado la vía molecular que conecta el sistema inmunitario intestinal con el cerebro durante una infección parasitaria, explicando cómo el sistema inmunitario desencadena la pérdida de apetito. Los hallazgos se recogen en ‘Nature’.
«La pregunta que queríamos responder no era solo cómo el sistema inmunitario combate a los parásitos, sino cómo recluta al sistema nervioso para modificar el comportamiento», aporta el coautor principal David Julius, doctor en Fisiología, profesor y director del Departamento de Fisiología de la UCSF y ganador del Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2021. «Resulta que existe una lógica molecular muy elegante que explica cómo sucede esto».
Los hallazgos revelan un sistema de comunicación inesperado entre dos tipos de células y podrían arrojar luz sobre diversas afecciones que implican molestias intestinales, desde intolerancias alimentarias hasta el síndrome del intestino irritable.
LAS CÉLULAS CLAVE IMPLICADAS EN EL PROCESO
El nuevo estudio se centró en dos tipos de células poco comunes en el intestino. Las células en penacho detectan parásitos y activan las defensas inmunitarias, mientras que las células enterocromafines (EC) liberan señales que activan las fibras nerviosas que se conectan con el cerebro. Se sabe que las células EC provocan sensaciones como náuseas, dolor y malestar intestinal, pero se desconocía si se comunicaban con las células en penacho.
«En mi laboratorio llevamos mucho tiempo interesados ??en cómo las células en penacho, después de responder inicialmente a una infección parasitaria, liberan señales a otros tipos de células», destaca el coautor principal Richard Locksley, inmunólogo de la UCSF.
Por su parte, la primera autora, Koki Tohara, doctora e investigadora postdoctoral en la UCSF, encontró la respuesta al colocar células sensoras modificadas genéticamente justo al lado de las células en penacho bajo un microscopio. Cuando las células en penacho se expusieron al succinato, una molécula producida por gusanos parásitos, las células sensoras se iluminaron, revelando que las células en penacho liberaban acetilcolina, un mensajero químico utilizado principalmente por las neuronas.
Cuando se añadió acetilcolina a tejido intestinal cultivado en laboratorio que contenía células EC, estas liberaron serotonina. Esto activó las fibras del nervio vago que transmiten señales del intestino al cerebro. «Lo que descubrimos es que las células en penacho hacen algo que hacen las neuronas, pero mediante un mecanismo completamente diferente», detalla Tohara. «Utilizan acetilcolina para comunicarse, pero sin la maquinaria celular habitual de la que dependen las neuronas para liberarla».
El equipo también descubrió que las células en penacho liberan acetilcolina en dos fases distintas, lo que explica por qué las personas a menudo no pierden el apetito hasta varios días después de que comienza la infección. En la primera fase, se libera una breve ráfaga de acetilcolina. Posteriormente, una vez que el sistema inmunitario ha generado una respuesta completa, las células en penacho se multiplican y producen una liberación lenta y sostenida de acetilcolina, suficiente para activar las células EC.
«Esto explica por qué al principio te sientes bien, pero luego empiezas a sentirte mal a medida que la infección se establece», reflexiona Julius. «El intestino básicamente espera a confirmar que la amenaza es real y persistente antes de indicarle al cerebro que cambie tu comportamiento».
CÓMO SE TRADUCE LA SEÑAL EN PÉRDIDA DE APETITO
Para comprobar si esta vía metabólica tiene relevancia fuera del laboratorio, los investigadores infectaron ratones con un gusano parásito y monitorizaron su ingesta de alimentos. Los ratones con función normal de las células en penacho comieron menos a medida que la infección se extendía. Los ratones modificados genéticamente para carecer de la maquinaria productora de acetilcolina en sus células en penacho siguieron comiendo con normalidad, lo que confirma que la cadena molecular impulsa la respuesta conductual. Estos nuevos hallazgos podrían ser relevantes para el tratamiento de los síntomas de una infección parasitaria.
Las células en penacho se encuentran en todo el cuerpo, no solo en el intestino, sino también en las vías respiratorias, la vesícula biliar y el tracto reproductivo, y las alteraciones en la vía recientemente identificada podrían contribuir a afecciones como el síndrome del intestino irritable, las intolerancias alimentarias y el dolor visceral crónico.
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