Tu intestino detecta la diferencia entre el azúcar real y el edulcorante artificial

Una sección del intestino de un ratón muestra en verde las células neurópodas relativamente escasas en el epitelio que son responsables de comunicar las condiciones internas del intestino al sistema nervioso externo. Crédito: Laboratorio Borhquez, Universidad de Duke

Sus papilas gustativas pueden o no ser capaces de diferenciar el azúcar real de un sustituto del azúcar como Splenda, pero hay células en sus intestinos que pueden y distinguen entre las dos soluciones dulces. Y pueden comunicar la diferencia a su cerebro en milisegundos.

No mucho después de que se identificara el receptor del sabor dulce en la boca de los ratones hace 20 años, los científicos intentaron eliminar esas papilas gustativas. Pero se sorprendieron al descubrir que los ratones aún podían discernir y preferir el azúcar natural a los edulcorantes artificiales, incluso sin el sentido del gusto.

La respuesta a este acertijo se encuentra mucho más abajo en el tracto digestivo, en el extremo superior del intestino justo después del estómago, según una investigación dirigida por Diego Bohrquez, profesor asociado de medicina y neurobiología en la Facultad de medicina de la Universidad de Duke.

En un artículo que aparece el 13 de enero en Nature Neuroscience , «hemos identificado las células que nos hacen comer azúcar, y están en el intestino», dijo Bohrquez. La infusión de azúcar directamente en el intestino inferior o en el colon no tiene el mismo efecto. Las células sensoriales están en los tramos superiores del intestino, dijo.

Después de haber descubierto una célula intestinal llamada célula neurópoda, Bohrquez con su equipo de investigación ha estado investigando el papel fundamental de esta célula como conexión entre lo que hay dentro el intestino y su influencia en el cerebro. El intestino, argumenta, habla directamente con el cerebro, cambiando nuestro comportamiento alimentario. Y, a la larga, estos hallazgos pueden conducir a formas completamente nuevas de tratar enfermedades.

Originalmente denominadas células enteroendrocrinas debido a su capacidad para secretar hormonas, las células neurópodas especializadas pueden comunicarse con las neuronas a través de conexiones sinápticas rápidas y se distribuyen por todo el revestimiento del intestino superior. Además de producir señales hormonales de acción relativamente lenta, el equipo de investigación de Bohrquez ha demostrado que estas células también producen señales de neurotransmisores de acción rápida que llegan al nervio vago y luego al cerebro en milisegundos.

Bohrquez dijo que los últimos hallazgos de su grupo muestran además que los neurópodos son células sensoriales del sistema nervioso al igual que las papilas gustativas en la lengua o las células cónicas de la retina en el ojo que nos ayudan a ver los colores.

«Estas células funcionan igual que las células cónicas de la retina que son capaces de detectar la longitud de onda de la luz», dijo Bohrquez. «Sienten rastros de azúcar versus edulcorante y luego liberan diferentes neurotransmisores que van a diferentes células en el nervio vago y, en última instancia, el animal sabe ‘esto es azúcar’ o ‘esto es edulcorante'».

Utilizando organoides cultivados en laboratorio a partir de células humanas y de ratón para representar el intestino delgado y el duodeno (intestino superior), los investigadores demostraron en un pequeño experimento que el azúcar real estimulaba a las células neurópodas individuales para que liberaran glutamato como neurotransmisor. El azúcar artificial desencadenó la liberación de un neurotransmisor diferente, ATP.

Usando una técnica llamada optogenética, los científicos pudieron encender y apagar las células de neurópodos en el intestino de un ratón vivo para mostrar si el animal la preferencia por el azúcar real estaba siendo impulsada por señales del intestino. La tecnología habilitadora clave para el trabajo optogenético fue una nueva fibra de guía de ondas flexible desarrollada por científicos del MIT. Esta fibra flexible envía luz por todo el intestino de un animal vivo para desencadenar una respuesta genética que silencia las células de los neurópodos. Con sus células neurópodas apagadas, el animal ya no mostró una clara preferencia por el azúcar real.

«Confiamos en nuestro intestino con los alimentos que comemos», dijo Bohrquez. «El azúcar tiene sabor y valor nutritivo y el intestino es capaz de identificar ambos».

«Muchas personas luchan contra los antojos de azúcar y ahora comprendemos mejor cómo el intestino detecta los azúcares (y por qué los los edulcorantes no frenan esos antojos)», dijo la coautora Kelly Buchanan, exestudiante de la Facultad de Medicina de la Universidad de Duke que ahora es residente de Medicina Interna en el Hospital General de Massachusetts. “Esperamos orientar este circuito para tratar enfermedades que vemos todos los días en la clínica”.

En trabajos futuros, Bohrquez dijo que mostrará cómo estas células también reconocen otros macronutrientes. «Siempre hablamos de ‘un sentido del instinto’ y decimos cosas como ‘confíe en su instinto’, bueno, hay algo en esto», dijo Bohrquez.

«Podemos cambiar el comportamiento de un ratón desde el intestino, Bohrquez dijo, lo que le da una gran esperanza para nuevas terapias dirigidas al intestino.

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¿Cuál es la diferencia entre el azúcar, otros edulcorantes naturales y los edulcorantes artificiales? Más información: Diego Bohrquez, La preferencia por el azúcar sobre el edulcorante depende de una célula sensora intestinal, Nature Neuroscience (2022). DOI: 10.1038/s41593-021-00982-7. www.nature.com/articles/s41593-021-00982-7 Información de la revista: Nature Neuroscience

Proporcionado por la Universidad de Duke Cita: Su intestino detecta la diferencia entre azúcar real y edulcorante artificial (2022, 13 de enero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-gut-difference-real-sugar-artificial.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.