Un equipo de
científicos ha descubierto un mecanismo que controla el comportamiento
alimentario en ratones mediante la regulación de la actividad eléctrica
de unos pocos miles de células cerebrales. Los investigadores, del
Baylor College of Medicine, la Universidad Agrícola del Sur de China, el
Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas en Dallas y el
Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en Houston,
publicaron sus resultados en Cell Reports.
"Este trabajo
proporciona una explicación de por qué los ratones comen cuando tienen
hambre y se detienen cuando están llenos", dijo el autor principal Dr.
Yong Xu, profesor asociado de pediatría en el Centro de Investigación de
Nutrición para Niños USDA / ARS en Baylor College of Medicine y Texas
Children's Hospital y de biología molecular y celular en Baylor.
"Estudiamos un grupo relativamente pequeño de células llamadas neuronas
AgRP / NPY, que se localizan en la región del cerebro llamada hipotálamo
Estas células son muy importantes, si el ratón no las tiene, dejará de
comer y morirá en pocos días . "
La activación de la actividad
eléctrica por las neuronas AgRP / NPY está estrechamente controlada por
el estado nutricional del animal. Cuando el ratón está hambriento, las
neuronas disparan más; Cuando está lleno, disparan menos. El nivel de
disparo desencadena el comportamiento correspondiente del ratón; Cuando
las neuronas se disparan más, el ratón busca alimentos y muestra menos
ansiedad y agresión, lo que ayuda a buscar alimentos y piensos. Cuando
las neuronas disparan menos, lo que se desencadena por el ratón siendo
saciado, el animal deja de comer y no busca comida. El ciclo se repite
cuando el ratón saciado vuelve a tener hambre.
Xu y sus colegas
se propusieron descubrir el mecanismo molecular que regula este cambio
de actividad de disparo de las neuronas AgRP / NPY.
El interruptor hambre / saciedad
"Encontramos
que los niveles de una proteína llamada SK3 cambian drásticamente en
las neuronas AgRP / NPY", dijo Xu. "Cuando los animales están bien
alimentados, casi todas las neuronas de AgRP / NPY expresan altos
niveles de SK3 Cuando los animales estan ambrientos, los niveles de SK3
son mucho más bajos Esto ocurre sólo en este grupo de neuronas".
Los
científicos investigaron más el papel que desempeña SK3 en las neuronas
AgRP / NPY. SK3 es un canal de potasio; Media el transporte de potasio
al exterior de la célula.
"Descubrimos que cuando el ratón está
hambriento, hay poco SK3 en las neuronas AgRP / NPY y, en consecuencia,
el potasio no sale de la célula, lo que resulta en que las células se
disparan más y los animales buscan comida", dijo Xu. "Por otro lado,
cuando el ratón está saciado, hay más SK3 en las células, el potasio es
transportado al exterior y las células se disparan menos", dijo Xu.
Los
científicos confirmaron el papel de SK3 en la regulación de la conducta
de alimentación mediante la eliminación del gen Sk3 en modelos de
ratón. "Sin SK3, el interruptor hambre / saciedad se pierde, las
neuronas AgRP / NPY disparan constantemente y los animales comen todo el
tiempo y se vuelven obesos", dijo Xu.
Xu y sus colegas piensan
que estos resultados pueden conducir a una mejor comprensión de por qué
algunas personas no controlan su comportamiento de alimentación, lo que
conduce a la obesidad y la diabetes.
"Nuestro trabajo abre la
puerta para el desarrollo de fármacos dirigidos a SK3 y la posibilidad
de tratar la obesidad y los trastornos de la alimentación", dijo Xu.
Otros
contribuyentes a este trabajo incluyen a Yanlin He, Gang Shu, Yongjie
Yang, Pingwen Xu, Yan Xia, Wang Chunmei, Kenji Saito, Antentor Hinton
Jr., Xiaofeng Yan, Chen Liu, Qi Wu y Qingchun Tong.