Cuanto menos come un gusano de la especie Caenorhabditis elegans (C. elegans ) , más lentamente pierde su grasa. Ahora, científicos del Scripps Research han descubierto por qué ocurre esto: una pequeña molécula producida por el intestino de los gusanos durante el ayuno viaja hasta el cerebro y bloquea una señal de quema de grasa durante este tiempo. Aunque la molécula exacta que han identificado en los gusanos aún no se ha estudiado en humanos, el nuevo trabajo ayuda a los científicos a comprender mejor la compleja interacción entre el intestino y el cerebro.
También podría arrojar luz sobre por qué el ayuno – abstenerse de comer durante un periodo de tiempo – tiene beneficios que son independientes de la cantidad de calorías que consume una persona. El nuevo estudio se publicó en Nature Communications el 11 de agostode 2024.

Los investigadores dirigidos por la Dra. Supriya Srinivasan, Profesora de Investigación en Neurociencia de Scripps y autora principal del nuevo estudio, han descubierto por primera vez que el ayuno transmite información al cerebro que va más allá de la mera privación de calorías. Estos hallazgos les llevan a preguntarse si existen moléculas producidas en los intestinos de otros animales, incluidos los mamíferos, que expliquen algunos de los efectos sobre la salud asociados al ayuno.

La molécula de insulina producida por las células intestinales afecta al metabolismo de las grasas a través del cerebro

Los investigadores saben desde hace tiempo que el cerebro controla la producción y descomposición de las grasas en humanos, otros mamíferos y organismos modelo como C. elegans.
En 2017, el grupo de Srinivasan identificó la FLP-7, una hormona cerebral que estimula la quema de grasas en el intestino del nematodo. Sin embargo, los C. elegans no tienen nervios sensoriales en el intestino, por lo que los científicos se esforzaron por descifrar la vía de comunicación inversa: ¿cómo señala el intestino al cerebro? Los expertos sabían que cambiar el metabolismo en el intestino puede alterar las propiedades de las neuronas en el cerebro, pero resultaba muy desconcertante cómo ocurre realmente. En el nuevo trabajo, Srinivasan y sus colegas eliminaron más de 100 moléculas de señalización del intestino de C. elegans, una por una, y midieron su impacto en la producción de FLP-7 en el cerebro.

Encontraron una molécula que tenía un gran impacto en la FLP-7: una forma de insulina conocida como INS-7. En los humanos, la insulina se conoce principalmente como la hormona producida por el páncreas que controla los niveles de azúcar en sangre. Sin embargo, esta molécula de insulina era producida por las células intestinales y también influía en el metabolismo de las grasas a través del cerebro. Cuando los investigadores descubrieron que se trataba de una insulina, pensaron que se trataba de una paradoja. La insulina está tan bien estudiada en los mamíferos y no había precedentes de que una molécula de insulina desempeñara este papel.

Sin embargo, cuando el grupo investigó cómo afectaba el INS-7 a las células cerebrales productoras de FLP-7, descubrió que no activaba los receptores de insulina -como todas las moléculas de insulina descubiertas anteriormente-, sino que bloqueaba el receptor de insulina. Este bloqueo, a su vez, puso en marcha una cascada de otros acontecimientos moleculares que acabaron provocando que las células cerebrales dejaran de producir FLP-7. Según Srinivasan, el FLP-7 es básicamente una señal del intestino que indica al cerebro que no queme más reservas de grasa en ese momento porque no se está suministrando alimento.

Las señales entre el intestino y el cerebro controlan el metabolismo

Los estudios ya han demostrado que los periodos de ayuno pueden afectar al organismo de diversas maneras, pero hasta ahora no estaban claros los mecanismos de estos cambios.
El nuevo estudio apunta a una forma en la que un intestino vacío puede enviar señales al cerebro, lo que podría provocar una serie de efectos sobre la salud que van más allá de la grasa.
Según Srinivasan, los nuevos hallazgos ayudan a explicar cómo el cerebro y el aparato digestivo se comunican en ambas direcciones para controlar el metabolismo en respuesta a la disponibilidad de alimentos.

Es necesario seguir investigando para determinar qué vías específicas de los mamíferos intervienen en las nuevas señales entre el intestino y el cerebro.
Los compuestos que imitan a las hormonas intestinales -como la semaglutida, conocida por marcas como Ozempic, Wegovy y Rybelus- han demostrado recientemente su popularidad en la lucha contra la obesidad y la diabetes, por lo que los nuevos péptidos intestinales podrían complementar esta clase de fármacos. Srinivasan también está planeando experimentos para estudiar cómo se estimula 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.