Tendencias Científicas
El intestino y el cerebro se comunican directamente a través de una red neuronal específica, lo que implica que los mensajes llegan instantáneamente, en cuestión de milisegundos, a su destino.
Hasta ahora se pensaba que el intestino enviaba mensajes al cerebro a través del sistema hormonal, que es mucho más lento (cada mensaje invierte diez minutos en su recorrido), pero esta investigación ha podido comprobar que la comunicación se realiza eléctricamente a través de neuronas específicas.
Dentro del cuerpo humano existen dos sistemas paralelos de comunicación interna: el endocrino y el nervioso. El primero utiliza las hormonas como mensajeras y el segundo utiliza neuronas para enviar impulsos eléctricos.
Los dos sistemas difieren básicamente en que en el endocrino los mensajes son lentos y duraderos, por lo que están asociados con procesos como el crecimiento, mientras que en el sistema nervioso los mensajes son cortos y rápidos y están asociados a los cinco sentidos: nos permiten por ejemplo retirar la mano casi al mismo momento que sentimos un exceso de calor.
Hasta ahora se había aceptado que la comunicación entre el intestino y el cerebro se realizaba a través del sistema hormonal. Sin embargo, el autor principal de esta investigación, liderada por Diego Bohórquez, de la Universidad de Duke, había observado con anterioridad que las células sensoriales que recubren el intestino comparten muchas de las mismas características que las células sensoriales del sabor y del olfato, presentes en la lengua y en la nariz.
En un estudio publicado en 2015 en el Journal of Clinical Investigation, Bohórquez demostró que estas células intestinales contenían terminaciones nerviosas o sinapsis, lo que sugiere que podrían acceder a algún tipo de circuito neuronal.
Milisegundos
En el nuevo estudio, Bohórquez y su equipo se propusieron cartografiar ese circuito y se valieron de un virus de la rabia marcado con fluorescencia para conseguirlo. Este virus afecta al sistema nervioso, viaja por las neuronas, y cuando llega al cerebro provoca alteraciones en su funcionamiento.
Los investigadores introdujeron ese virus en el estómago de ratones y comprobaron que utilizaba las células sensoriales del sistema digestivo para llegar al nervio vago, uno de los doce nervios craneales. Este primer resultado puso de manifiesto que realmente existe un circuito directo entre el intestino y el cerebro.
En una segunda fase del experimento, los investigadores recrearon ese circuito neuronal entre el cerebro y el intestino en una placa de Petri, a la que añadieron un grupo de neuronas del nervio vago. Y observaron que esas neuronas vagales se arrastraron por la superficie de la placa para conectarse con las células del intestino y empezar a emitir señales.
La sorpresa no terminó ahí: añadieron azúcar a la mezcla de neuronas vagales y del circuito cerebro-intestino, y entonces la velocidad de la comunicación entre ambos extremos se disparó, llegando a ser del orden de milisegundos.
Hasta ahora se pensaba que el intestino enviaba mensajes al cerebro a través del sistema hormonal, que es mucho más lento (cada mensaje invierte diez minutos en su recorrido), pero esta investigación ha podido comprobar que la comunicación se realiza eléctricamente a través de neuronas específicas.
Dentro del cuerpo humano existen dos sistemas paralelos de comunicación interna: el endocrino y el nervioso. El primero utiliza las hormonas como mensajeras y el segundo utiliza neuronas para enviar impulsos eléctricos.
Los dos sistemas difieren básicamente en que en el endocrino los mensajes son lentos y duraderos, por lo que están asociados con procesos como el crecimiento, mientras que en el sistema nervioso los mensajes son cortos y rápidos y están asociados a los cinco sentidos: nos permiten por ejemplo retirar la mano casi al mismo momento que sentimos un exceso de calor.
Hasta ahora se había aceptado que la comunicación entre el intestino y el cerebro se realizaba a través del sistema hormonal. Sin embargo, el autor principal de esta investigación, liderada por Diego Bohórquez, de la Universidad de Duke, había observado con anterioridad que las células sensoriales que recubren el intestino comparten muchas de las mismas características que las células sensoriales del sabor y del olfato, presentes en la lengua y en la nariz.
En un estudio publicado en 2015 en el Journal of Clinical Investigation, Bohórquez demostró que estas células intestinales contenían terminaciones nerviosas o sinapsis, lo que sugiere que podrían acceder a algún tipo de circuito neuronal.
Milisegundos
En el nuevo estudio, Bohórquez y su equipo se propusieron cartografiar ese circuito y se valieron de un virus de la rabia marcado con fluorescencia para conseguirlo. Este virus afecta al sistema nervioso, viaja por las neuronas, y cuando llega al cerebro provoca alteraciones en su funcionamiento.
Los investigadores introdujeron ese virus en el estómago de ratones y comprobaron que utilizaba las células sensoriales del sistema digestivo para llegar al nervio vago, uno de los doce nervios craneales. Este primer resultado puso de manifiesto que realmente existe un circuito directo entre el intestino y el cerebro.
En una segunda fase del experimento, los investigadores recrearon ese circuito neuronal entre el cerebro y el intestino en una placa de Petri, a la que añadieron un grupo de neuronas del nervio vago. Y observaron que esas neuronas vagales se arrastraron por la superficie de la placa para conectarse con las células del intestino y empezar a emitir señales.
La sorpresa no terminó ahí: añadieron azúcar a la mezcla de neuronas vagales y del circuito cerebro-intestino, y entonces la velocidad de la comunicación entre ambos extremos se disparó, llegando a ser del orden de milisegundos.
Sexto sentido
Los investigadores comprobaron así que el glutamato, un neurotransmisor involucrado en transmitir información de otros sentidos, como el olfato y el gusto, actúa también como mensajero entre el intestino y el cerebro: cuando bloquearon la liberación de glutamato en las células intestinales sensoriales, los mensajes fueron silenciados.
Bohórquez considera en un comunicado que la estructura y la función de este circuito cerebro-intestino es la misma que en los humanos y que su descubrimiento será la base biológica de un nuevo enfoque en el conocimiento de las relaciones entre el intestino y el cerebro.
Añade que el poder de la conexión entre el intestino y el cerebro equivale a un sexto sentido, ya que funciona sobre el sistema nervioso y no sobre el hormonal, como los demás sentidos.
El descubrimiento es importante porque ayudará a elaborar nuevos tratamientos para la obesidad y otros trastornos alimenticios, e incluso para la depresión y el autismo, frecuentemente relacionados con un mal funcionamiento del intestino.
Los investigadores comprobaron así que el glutamato, un neurotransmisor involucrado en transmitir información de otros sentidos, como el olfato y el gusto, actúa también como mensajero entre el intestino y el cerebro: cuando bloquearon la liberación de glutamato en las células intestinales sensoriales, los mensajes fueron silenciados.
Bohórquez considera en un comunicado que la estructura y la función de este circuito cerebro-intestino es la misma que en los humanos y que su descubrimiento será la base biológica de un nuevo enfoque en el conocimiento de las relaciones entre el intestino y el cerebro.
Añade que el poder de la conexión entre el intestino y el cerebro equivale a un sexto sentido, ya que funciona sobre el sistema nervioso y no sobre el hormonal, como los demás sentidos.
El descubrimiento es importante porque ayudará a elaborar nuevos tratamientos para la obesidad y otros trastornos alimenticios, e incluso para la depresión y el autismo, frecuentemente relacionados con un mal funcionamiento del intestino.
Referencia
A gut-brain neural circuit for nutrient sensory transduction. Melanie Maya Kaelberer et al. Science 21 Sep 2018: Vol. 361, Issue 6408, eaat5236. DOI: 10.1126/science.aat5236
A gut-brain neural circuit for nutrient sensory transduction. Melanie Maya Kaelberer et al. Science 21 Sep 2018: Vol. 361, Issue 6408, eaat5236. DOI: 10.1126/science.aat5236
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