¿La sed comienza en la boca o en el intestino?
Nada es más refrescante que una bebida refrescante después de un día bajo el sol de verano. Pero grandes tragos no siempre sacian la sed. Por ejemplo, el agua de mar puede parecer atractiva para alguien atrapado en medio del océano, pero tragarla solo exacerbará la deshidratación.
Los científicos ahora han descubierto que, en los roedores, las señales de la garganta y el intestino controlan la sensación de sed. Un estudio publicado el 29 de mayo por el neurocientífico de Caltech Yuki Oka y sus colegas de Caltech sugiere que estas diferentes vías pueden explicar por qué beber bebidas a menudo es refrescante pero no siempre satisface la sed.existir neuronas.
El año pasado, el equipo de Oka informó que el simple acto de tragar activó un circuito en la placa terminal, una región cerca de la parte frontal del cerebro, que finalmente condujo a la supresión de la actividad de las neuronas responsables de la sensación de sed. La vía laringo-cerebral que los investigadores encontraron en ratones se activaba independientemente del agua, las soluciones salinas y los aceites que comieran los animales, produciendo efectos similares. Pero el hecho de que todas estas sustancias puedan suprimir las neuronas «sedientas» del cerebro sugiere que falta algo. Después de todo, si algún líquido satisface la sed de un animal, probablemente no esté consumiendo suficiente agua para mantenerse hidratado.
Según Oka, los estudios de comportamiento en animales de hace décadas mostraron que existe un mecanismo adicional en el intestino que envía señales de agua al cerebro. Entonces, en su última investigación, el equipo de Oka se dispuso a mapear los circuitos cerebrales responsables de recibir estas señales. Al inyectar líquido directamente en el intestino de los ratones, los investigadores descubrieron que para que los roedores se sientan completamente hidratados, es necesario activar un segundo circuito basado en el intestino. Sin estas señales gastrointestinales, que, a diferencia de las señales de la garganta, responden selectivamente a la presencia de agua, las neuronas de «sed» del cerebro se aceleraron rápidamente de nuevo, lo que llevó a los animales a beber más.
Tan pronto como el animal comienza a tragar, la garganta envía una señal temporal pero temporal para saciar la sed al cerebro. En ese momento, el cuerpo no se da cuenta de lo que está consumiendo y «no querrás cometer un error y seguir bebiendo algo que te deshidrate», explica Oka. Una segunda señal del intestino actúa como un «mecanismo de control» que se asegura de que los frenos se detengan cuando hay sed solo cuando el cuerpo está consumiendo agua.
En otro estudio publicado a principios de este año naturalezaZachary Knight, profesor asociado de fisiología en la UCSF, y sus colegas también informaron El intestino detecta el contenido de agua de los fluidos ingeridos y le indica al cerebro que suprima la sed. «[It] Charles Bourque, un neurocientífico de la Universidad McGill que no participó en ninguna de las encuestas, dijo que era realmente genial que dos grupos diferentes llegaran a la misma conclusión casi al mismo tiempo.
En los últimos años, un puñado de laboratorios ha identificado dos historias paralelas para explicar la neurobiología de la sed y el hambre. Aunque estos procesos están mediados por diferentes poblaciones de células en el cerebro, «la lógica de los dos sistemas es muy similar», dijo Knight. Después de una comida, el cerebro recibe una señal muy rápida de la garganta o la boca para estimar cuánto ha ingerido o está a punto de ingerir el animal. Luego, después de un retraso de unos minutos, recibe una señal más lenta del intestino que confirma lo que se consumió (calorías en caso de hambre, agua en caso de sed).
El equipo de Oka también se preguntó si las señales orales y gastrointestinales eran beneficiosas, impulsando la motivación subyacente para beber alcohol. Para averiguarlo, los investigadores midieron los niveles de dopamina, un neurotransmisor involucrado en la producción de placer, en el cerebro de los roedores. Al hacerlo, se demostró que, mientras que el acto de beber agua y agua salada provocaba la liberación de dopamina, las infusiones enterales de estos líquidos no tenían ningún efecto. Además, los ratones deshidratados estaban dispuestos a presionar una palanca para recibir agua rociada en la boca, pero no directamente en el estómago. «Si a los animales les gusta algo, trabajarán por ello», dijo el coautor del estudio, Vineet Augustine, estudiante graduado en el laboratorio de Oka. Agregó que el hallazgo «muestra claramente que, [water in the gut] Incluso si es satisfactorio, no hay recompensa. »
Curiosamente, otros grupos de investigación han descubierto que, a diferencia del agua, los nutrientes del tracto gastrointestinal estimulan los centros de placer del cerebro. Ivan De Araujo, neurocientífico de la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai, dijo que los resultados no fueron sorprendentes porque el trabajo en su laboratorio mostró que el agua en el intestino no afecta el comportamiento como lo hacen los nutrientes. Según De Araujo, una de las razones de esta diferencia puede ser la necesidad de controlar estrictamente la concentración de agua, mientras que el exceso de energía en los alimentos se puede almacenar para su uso posterior. Además, a diferencia del agua, los animales pueden consumir una amplia variedad de nutrientes: el trabajo de De Araujo y otros ha demostrado que los animales pueden desarrollar un conjunto de preferencias de sabor independientes del gusto, y estas preferencias dependen del contenido calórico de la comida. intestinos
Pero estas diferencias plantean algunas preguntas interesantes. Por un lado, De Araujo se preguntó qué sucede cuando los nutrientes se consumen en forma líquida. «Si tienes mucha sed y compras una lata de Coca-Cola para saciar tu sed, estás poniendo mucha azúcar en tu estómago al mismo tiempo», dijo. «[This] Es posible que de alguna manera estos dos impulsos se mezclen y se forme una recompensa ambigua. «
Se necesita más investigación para confirmar por qué los nutrientes en el intestino son beneficiosos y el agua no. Otra incertidumbre es cómo viaja exactamente la señal desde la garganta o el intestino hasta el cerebro. El grupo de Knight comenzó con el tema en su artículo reciente, mostrando que el nervio vago, un haz de fibras que conecta el tronco encefálico con los principales órganos del cuerpo, está involucrado en este proceso. Pero todavía hay preguntas sin respuesta sobre qué tipo de información se envía y si otras señales, como las hormonas, también juegan un papel.
Si bien la mayoría de estos estudios se realizaron en roedores, los investigadores creen que existe un circuito similar en los humanos. Existe alguna evidencia para esta idea, como el trabajo de neuroimágenes en personas que ha identificado las respuestas de la placa terminal a la sed. Además, según Knight, se cree que las regiones del cerebro que se están estudiando están altamente conservadas evolutivamente porque están involucradas en los comportamientos básicos necesarios para la supervivencia.
Una mayor exploración de estos circuitos podría ayudar a los científicos a comprender qué sucede cuando fallan. Por ejemplo, los adultos mayores tienden a sentir menos sed, lo que puede hacerlos propensos a la deshidratación. Por otro lado, algunas personas desarrollan polidipsia, una condición que causa sed excesiva e incontrolada. Esta investigación también podría revelar los mecanismos detrás de muchos de nuestros comportamientos. «Los impulsores básicos como el hambre y la sed son la razón por la que hacemos muchas cosas», dijo Knight. «Por lo tanto, comprender cómo se regulan puede dar una idea de los orígenes de nuestras propias motivaciones».
