Científicos descubren red neuronal que modifica antojos de proteínas en respuesta a su deficiencia

Un equipo de investigadores del Instituto de Ciencia Básica (IBS), en colaboración con científicos de la Universidad Nacional de Seúl y la Universidad Ewha Womans, ha descubierto una red de señalización entre el intestino y el cerebro que altera rápidamente el comportamiento alimentario cuando los niveles de proteína disminuyen. Este hallazgo fue publicado en la revista Science el 21 de mayo.

El estudio revela cómo el intestino detecta la deficiencia de proteínas y envía señales al cerebro para cambiar las preferencias alimentarias hacia las proteínas y alejarlas de los azúcares. La investigación fue liderada por el director Suh Seong-Bae del Centro para la Fisiología Microbioma-Cuerpo-Cerebro en IBS.

Mecanismo de comunicación intestino-cerebro

La investigación, realizada en moscas de la fruta, identificó dos vías coordinadas. Una vía neural rápida utiliza la hormona péptido CNMa, liberada por células intestinales, para activar neuronas entéricas que transmiten señales al cerebro. Por otro lado, una vía hormonal más lenta involucra a CNMa viajando a través del torrente sanguíneo para reforzar el comportamiento de búsqueda de proteínas durante un periodo prolongado.

El nervio vago transmite una amplia gama de señales desde el sistema digestivo hasta el cerebro, permitiendo una comunicación bidireccional a lo largo del eje intestino-cerebro. El nuevo sistema identificado suprime la actividad en neuronas cerebrales sensibles a los azúcares llamadas DH44, provocando un cambio en las preferencias alimentarias desde los carbohidratos hacia nutrientes ricos en proteínas. “Nuestro estudio demuestra que el intestino no es simplemente un órgano digestivo, sino un sistema sensorial activo que monitorea continuamente el estado nutricional y guía directamente las decisiones conductuales”, afirmó Suh Seong-Bae.

Evidencia en mamíferos

Experimentos realizados en ratones mostraron que la privación de proteínas conducía a una fuerte preferencia por aminoácidos esenciales, similar al comportamiento observado en las moscas. Los investigadores descubrieron que los ratones carentes de la hormona FGF21 aún exhibían un comportamiento de búsqueda de aminoácidos, lo que indica la existencia de sistemas adicionales no caracterizados para detectar nutrientes.

Este hallazgo se alinea con investigaciones más amplias sobre células enteroendocrinas sensoriales y células neuropodiales que forman circuitos neuroepiteliales. Los investigadores señalaron que los animales poseen múltiples mecanismos para detectar y responder a deficiencias nutricionales más allá de lo actualmente comprendido.

Implicaciones potenciales

Los científicos sostienen que este descubrimiento podría mejorar la comprensión sobre la obesidad, enfermedades metabólicas y trastornos alimentarios. La mayoría de los fármacos actuales para controlar el apetito dependen de la señalización hormonal intestinal; sin embargo, el conocimiento sobre cómo las señales intestinales producidas naturalmente influyen en el cerebro y el comportamiento sigue siendo limitado.

“Este estudio revela principios fundamentales sobre la selección nutricional mediante el eje intestino-cerebro y proporciona una base para futuras estrategias terapéuticas dirigidas a trastornos metabólicos y alimentarios”, comentó Suh. Además, se destaca el papel del microbioma intestinal; las moscas carentes de microbios intestinales normales mostraron una activación más fuerte de neuronas cerebrales buscadoras de aminoácidos, sugiriendo que la composición microbiana regula la disponibilidad nutricional y el comportamiento alimentario.

Antecedentes y significado

Estudios previos han establecido que el eje intestino-cerebro vincula regiones emocionales y cognitivas del cerebro con funciones intestinales periféricas, manteniendo así la homeostasis fisiológica. La nueva investigación amplía esta comprensión al demostrar que cuando faltan nutrientes, el cerebro prioriza selectivamente alimentos que contienen los nutrientes específicos necesarios en lugar de simplemente aumentar el hambre general.

Los resultados también subrayan la influencia de las bacterias intestinales sobre el comportamiento alimentario. El microbioma juega un papel crucial en regular la disponibilidad nutricional; además, las alteraciones en la flora intestinal —como las causadas por alimentos procesados o antibióticos— pueden modificar estas vías de señalización. Optimizar la salud intestinal mediante dieta y alimentos fermentados puede apoyar así una adecuada detección nutricional y control del apetito.