Los resultados de un reciente estudio llevado a cabo por científicos del Hospital Infantil de Investigación St. Jude, en Tennessee, proporcionan una nueva comprensión de cómo el cerebro determina cuándo es hora de alimentarse.
El músculo esquelético, como otros tejidos, se comunica con el cerebro para transmitir información sobre el estado nutricional. Los investigadores mostraron que manipular este mecanismo influye en los comportamientos de alimentación y búsqueda de comida de las moscas de la fruta.
Vía de comunicación explorada
Los tejidos como el adiposo, el intestino y el hígado envían señales al cerebro a través de hormonas que regulan el comportamiento de alimentación. El músculo esquelético constituye el 40 por ciento del cuerpo humano y tiene altas demandas de energía y nutrientes.
Sin embargo, hasta ahora los científicos no apreciaban cómo el músculo esquelético puede comunicarse de manera similar con el cerebro a través de factores de señalización llamados mioquinas.
Para comprender mejor cómo se comunica el músculo esquelético con el cerebro con respecto al comportamiento de alimentación, el equipo de investigación examinó la Dpp de mioquina, el equivalente de los factores de señalización BMP2 y BMP4 en humanos, en las moscas de la fruta.
Hasta ahora, se ha pensado que Dpp solo transmite señales a distancias cortas. Sin embargo, valiéndose de etiquetas fluorescentes, los investigadores mostraron que Dpp viaja largas distancias desde los músculos de vuelo de las moscas hasta su cerebro.
Además, los investigadores encontraron que la reducción de los niveles de Dpp promovió los comportamientos de alimentación y búsqueda de comida, mientras que el aumento de los niveles de Dpp los redujo.
Clave para la regulación de la alimentación
El estudio también reveló que la Dpp derivada de los músculos regula los niveles de tirosina hidroxilasa cerebral, una enzima clave para la síntesis del neurotransmisor dopamina, que entre otras funciones, se ha relacionado con el comportamiento de alimentación.
El equipo evidenció que la reducción de los niveles de Dpp en el músculo condujo a niveles más altos de dopamina en el cerebro y a una mayor alimentación. En cambio, las moscas con niveles más altos de Dpp en el músculo tenían niveles más bajos de dopamina cerebral y eran menos propensas a buscar comida. Los investigadores también encontraron que la modulación de la síntesis de dopamina en el cerebro es clave para la regulación de la alimentación por Dpp derivado de los músculos.
Los autores del estudio puntualizan que Dpp hace más de lo que se pensaba. Más allá del comportamiento de alimentación, la señalización endocrina de Dpp podría estar regulando una serie de otras funciones tisulares y sistémicas, incluidos los procesos de enfermedades que involucran neuronas dopaminérgicas.
Más aún, los investigadores señalan que debido a que Dpp tiene proteínas comparables en humanos, los hallazgos de este estudio en moscas pueden ser relevantes para el comportamiento de alimentación y las enfermedades metabólicas en organismos superiores.
Referencia: Muscle-derived Dpp regulates feeding initiation via endocrine modulation of brain dopamine biosynthesis. Genes & Development, 2019. http://dx.doi.org/10.1101/gad.329110.119
