Una molécula intestinal ralentiza la quema de grasas durante el ayuno

Científicos del Scripps Research (La Jolla, California) han descubierto por qué: una pequeña molécula producida por los intestinos de los gusanos durante el ayuno viaja hasta el cerebro para bloquear una señal de quema de grasa durante este tiempo.

Aunque la molécula exacta que identificaron en los gusanos aún no se ha estudiado en humanos, el nuevo trabajo, publicado estos días en Nature Communications, ayuda a los científicos a comprender mejor la compleja interacción entre el intestino y el cerebro. También puede arrojar luz sobre por qué el ayuno —no comer durante periodos de tiempo determinados— tiene beneficios que son independientes del número de calorías que ingiere una persona.

“Hemos descubierto por primera vez que el ayuno transmite información al cerebro más allá de la mera abstinencia calórica“, afirma Supriya Srinivasan, catedrática de Neurociencia de Scripps, doctora y autora principal del nuevo estudio. “Estos hallazgos me hacen preguntarme si hay moléculas fabricadas en los intestinos de otros animales, incluidos los mamíferos, que expliquen algunos de los resultados de salud asociados con el ayuno”, plantea.

Los investigadores saben desde hace tiempo que el cerebro controla la producción y descomposición de grasas en humanos, otros mamíferos y organismos modelo, como C. elegans. En 2017, el grupo de Srinivasan identificó FLP-7, una hormona cerebral que desencadena la quema de grasa en el intestino de este gusano. Sin embargo, los C. elegans no tienen nervios sensoriales en sus intestinos, por lo que los científicos han luchado para descifrar la vía de comunicación inversa: ¿cómo envía el intestino señales al cerebro?

“Sabíamos que alterar el estado metabólico del intestino podía cambiar las propiedades de las neuronas del cerebro, pero era un misterio cómo ocurría”, explica Srinivasan.

Una molécula de insulina que influye en el metabolismo de las grasas a través del cerebro

En el nuevo trabajo, Srinivasan y sus colegas eliminaron más de 100 moléculas de señalización de los intestinos de C. elegans, de una en una, y midieron su impacto en la producción cerebral de FLP-7. Encontraron una molécula que tenía un gran efecto sobre la FLP-7: una forma de insulina conocida como INS-7. En los humanos, la insulina es más conocida como la hormona producida por el páncreas que controla los niveles de azúcar en sangre. Pero esta molécula de insulina era producida por las células intestinales, e influía en el metabolismo de las grasas a través del cerebro.

“Cuando descubrimos que se trataba de una insulina, nos pareció paradójico. La insulina está muy bien estudiada en los mamíferos, y no existía ningún precedente de que una molécula de insulina tuviera esta función”, destaca la investigadora.

Sin embargo, cuando el grupo investigó cómo afectaba el INS-7 a las células cerebrales productoras de FLP-7, observó que no activaba los receptores de insulina —como hacían todas las moléculas de insulina descubiertas hasta entonces—, sino que bloqueaba el receptor de insulina. A su vez, este bloqueo desencadenó una cascada de otros acontecimientos moleculares que finalmente hicieron que las células cerebrales dejaran de producir FLP-7.

“El FLP-7 es básicamente una señal procedente del intestino que indica al cerebro que no queme más reservas de grasa en este momento, porque no entra comida”, aclara Srinivasan.

Cómo un intestino vacío envía señales al cerebro durante el ayuno

Estudios anteriores han demostrado que los periodos de ayuno pueden influir en el organismo de diversas maneras, pero los mecanismos de esos cambios no están claros. El nuevo trabajo apunta a una de las formas en que un intestino vacío puede enviar señales al cerebro, lo que podría tener diversas repercusiones en la salud, más allá de la grasa.

Según Srinivasan, los nuevos resultados ayudan a explicar cómo el cerebro y el aparato digestivo se comunican en ambas direcciones para controlar el metabolismo en función de la disponibilidad de alimentos. No obstante, se necesitan más investigaciones para descubrir qué vías específicas intervienen en las nuevas señales del intestino al cerebro en los mamíferos.

Los compuestos que imitan a las hormonas intestinales —como la semaglutida, conocida con nombres comerciales como Ozempic, Wegovy y Rybelus— han surgido recientemente como formas populares de controlar la obesidad y la diabetes, por lo que nuevos péptidos intestinales podrían sumarse a esta clase de medicamentos.

Supriya Srinivasan también planea experimentos para averiguar cómo se induce a las células intestinales de C. elegans a producir INS-7 durante el ayuno y qué tipos de células cerebrales se ven afectadas por la molécula.

Referencia:

Liu, CC., Khan, A., Seban, N. et al. ‘A homeostatic gut-to-brain insulin antagonist restrains neuronally stimulated fat loss‘. Nat Commun 15, 6869 (2024).

Fuente: Scripps Research