¿Por qué comemos? (III)

La conducta de comer

Un poderoso disparador del hambre es el descenso de glucosa en sangre (hipoglucemia). Experimentalmente se puede inducir este estado inyectando insulina, o 2-desoxiglucosa (2-DG), una sustancia que interfiere en el metabolismo compitiendo por el transportador. Tanto la hipoglucemia como la administración de 2-DG producen glucoprivación, la cual, independientemente de su causa, estimula la conducta de comer. Otra forma de estimular el hambre es mediante lipoprivación. Esto ocurre cuando se impide a las células metabolizar los ácidos grasos. Algunas formas de inducir lipoprivación es administrando metilopalmoxirato (MP) o mercaptoacetato (MA).

Los receptores encefálicos solamente son sensibles a la glucoprivación. En cambio, los hepáticos también lo son a la lipoprivación. Novin, VanderWeele y Rezek (1973) inyectaron 2-DG en la vena porta-hepática y observaron cómo nada más llegar la sustancia al hígado, se estimulaba inmediatamente la ingesta. Sin embargo, al seccionar el nervio vago (desconectando así el hígado del cerebro) las inyecciones dejaron de surtir efecto. El mismo resultado se encontró sobre lipoprivación cuando se administraba mercaptoacetato, lo que sugiere que, efectivamente, es la conexión hígado-cerebro vía nervio vago la responsable de enviar la señal de hambre al SNC (Ritter y Taylor, 1989, 1990; Taylor et al., 2007).

Uno de los fenómenos más importantes y definitorios en la conducta de comer es la saciedad. Existen dos fuentes principales de señales de saciedad: las señales a corto plazo son elaboradas tanto por los factores que regulan la fase cefálica (vista, olfato, etc.) como por factores metabólicos que indican al cerebro que la comida está en fase de absorción. Las señales a largo plazo provienen del tejido adiposo, pero más que controlar el inicio/cese de una comida en concreto, regulan la ingesta de kcal modulando la sensibilidad de los mecanismos cerebrales implicados en el hambre. Una importante estructura de las implicadas en este fenómeno es el hipotálamo ventromedial (HVM). Repetidos experimentos obtienen que una lesión en esta área impide la señal de saciedad. Sin embargo, no es así exactamente. La lesión del HVM influye en los hábitos alimenticios, provocando dos fases: hiperfagia y fase estática. La primera se caracteriza por un consumo excesivo de alimento; en la segunda se produce la normalización de la ingesta una vez se ha alcanzado (y mantenido un tiempo) un nuevo peso. Algunas hipótesis indican que la lesión del HVM favorece la liberación de insulina, la cual estimula la conducta de comer (Axen et al., 1994; Bray, 1984). Además, el principal efecto de la lesión puede deberse a la interrupción de los axones del núcleo paraventricular (NPV), reguladores del nervio vago. Estos resultados hacen más probable que la lesión HVM altere de forma selectiva la función parasimpático.

Por otra parte, el papel del hipotálamo en la saciedad está más influenciado por la actividad del núcleo ventromedial. Las lesiones de este núcleo destruyen las conexiones con el NPV. Al mismo tiempo, el aumento de leptina inhibe la producción de NPY, reduciendo la cantidad de éste y PRAG en el encéfalo. Por su parte, núcleo arqueado del hipotálamo alberga otros dos sistemas péptido-secretores de sustancias anorexígenas: CART a-melanotropina (a-MSH). Las neuronas de CART envían conexiones a varios núcleos (hipotálamo, sustancia gris, ME…), pero los más importantes son los que llegan a la HCM y orexina en el hipotálamo lateral, produciendo un efecto supresor de la ingesta. A su vez, las neuronas CART contienen receptores de leptina que ejercen un efecto de excitación. La a-MSH es un neuropéptido asociado al receptor MC4-R, un regulador del apetito. Junto al PRAG, ejercen efectos contrarios sobre este receptor, de tal modo que la a-MSH actúa como agonista e inhibe la ingesta, mientras que el PRAG lo hace como antagonista y la estimula. Es interesante el hecho de que  la a-MSH se localiza en neuronas CART, en el núcleo arqueado, mientras que PRAG lo hace en las del NPY del mismo núcleo, liberándose al mismo tiempo. De este modo la leptina activa las neuronas CART/a-MSH e inhibe las PRAG/NPY. Aunque el receptor MC4-R está ligado a ambos péptidos, su principal función es la de suprimir el hambre.

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Comer y saciarse

La cantidad de comida ingerida depende de varios factores: socioculturales, cantidad disponible, variedad, cuánto sea de apetitosa… Según DeCastro, la cantidad de comida que se toma es inversamente proporcional a la cantidad de nutrientes de sobra ingeridos en la comida previa, pero intervienen varios factores.

  • Factores cefálicos.

Están relacionados principalmente con factores de aprendizaje: aspectos sociales, etc. Es común que la gente coma «porque tiene que comer», aunque no tenga hambre, o esté llena. Los horarios, el contrato social, la oportunidad…; son elementos que disparan la conducta de comer. El cuerpo es una máquina que funciona a ritmos, y el aprender desde pequeños que se desayuna/almuerza/come/merienda/cena a determinado tiempo, ayuda al organismo a prepararse para lo que viene. Porque no hay que olvidar que al comer se aportan nutrientes y energía, pero el gasto que hacemos para digerir y metabolizar todo lo que nos cae en el estómago, también es considerable. Lo cuál resulta en una de las paradojas más curiosas respecto a la ingesta: el metabolismo basal y perder peso comiendo. Respecto a la saciedad, la principal aportación de estos factores está en su capacidad para discriminar el contenido kcal de los alimentos, lo que (en general) ayuda a regular la ingesta. El porqué seguimos comiendo cuando estamos llenos, o la falta de control es un tema que dejo para otro momento.

  • Factores gástricos e intestinales.

Davis y Campbell demostraron que en el estómago existen detectores de la presencia de nutrientes. Los axones aferentes del duodeno son sensibles a la presencia de glucosa, aminoácidos (aa) y ácidos grasos, y podrían transmitir una sensación de saciedad al cerebro. En este sentido, Greenberg, Smith y Gibbs (1987) demostraron que al facilitar un compuesto de lípidos y ácidos grasos en el duodeno en una situación de alimentación falsa (el sujeto comía pero se le extraía la comida del estómago),el efecto de esta alimentación falsa se inhibía, indicando la existencia de una señal de saciedad duodenal. Al añadir un anestésico local, la infusión de intralípido fue mucho menos eficaz. Mediante marcadores radioactivos observaron cómo el efecto de saciedad que provoca la señal del duodeno sucedía antes de ocurrir la digestión.

Otros estudios en humanos han demostrado que estos factores interactúan con los gástricos. Cuando la comida llega al estómago se mezcla con el ácido clorhídrico y pepsina. Esta enzima descompone las proteínas en aa y constituyentes. Según llega al duodeno, la comida se mezcla con bilis y varias enzimas pancreáticas. El duodeno controla la velocidad a la que se vacía el estómago mediante la colecistoquinina (CCK), un péptido que suministra bilis al duodeno en respuesta a la presencia de grasas. Además de contraer la vesícula biliar, la CCK contrae el píloro e inhibe las contracciones gástricas, frenando el paso de comida. El nivel de CCK está relacionado con la cantidad de nutrientes que recibe el duodeno, pudiendo enviar una señal de saciedad al encéfalo por el nervio vago. Otra sustancia que puede servir de señal de saciedad es el péptido YY3-36 (PYY). Esta enzima la producen las células del tubo digestivo y se libera tras una comida, proporcionalmente a la cantidad de kcal ingeridas.

  • Factores hepáticos.

La última fase de la saciedad tiene lugar en el hígado. Tordoff y Friedman (1988) observaron un descenso en la ingesta tras la inyección en la vena porta-hepática de glucosa y fructosa, sólo metabolizada en el hígado. Estos resultados indican que cuando el hígado recibe nutrientes del intestino envía, o mejor, prolonga, la señal de saciedad al cerebro. Las observaciones sobre la regulación de la ingesta en función de las calorías de la dieta, hacen suponer que las señales procedentes del ALP pueden suprimir las señales de hambre o aumentar las señales de saciedad a corto plazo. Se ha sugerido que la causa está en una probable regulación de variables relacionadas con la grasa corporal. En concreto, debido a una mutación en el gen OB, productor de la leptina, una proteína segregada por los adipocitos. La leptina actúa como una hormona “antiobesidad”. Afecta al metabolismo y al encéfalo, sensibilizándolo ante las señales de saciedad del estómago y duodeno. En un primer momento, es transportada a hasta el núcleo arqueado, en donde tanto las neuronas NPY/AgRP como las POMC/CART expresan receptores de para esta hormona. Desde ahí, la leptina inhibe las neuronas NPY/AgRP y activa las  POMC/CART, lo que resulta en una menor ingestión de alimento y en un incremento en el gasto de energía. Entre los 3 tipos de receptores de leptina, se cree que el receptor Ob-Rb, que es altamente expresado en el hipotálamo, es el principal receptor involucrado en la regulación del apetito.

Imagen que muestra el lugar de secreción de las principales sustancias implicadas en la regulación de la ingesta y sus vías de acceso al SNC

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Quién iba a pensar que comer era tan complicado, eh?

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Referencias

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Axen KV, Li X, Fung K, Sclafani A (1994). The VMH-dietary obese rat: a new model of non-insulin-dependent diabetes mellitus. Am J Physiol.; 266(3 Pt 2):R921-8.

Bray GA (1984). Hypothalamic and genetic obesity: an appraisal of the autonomic hypothesis and the endocrine hypothesis. Int J Obes.; 8 Suppl 1:119-37. Review.

Dube MG, Xu B, Kalra PS, Sninsky CA, Kalra SP (1999). Disruption in neuropeptide Y and leptin signaling in obese ventromedial hypothalamic-lesioned rats. Brain Res.; 816(1):38-46.

Greenberg D, Smith GP, Gibbs J (1987). Infusion of CCK-8 into hepatic-portal vein fails to reduce food intake in rats. Am J Physiol.; 252(5 Pt 2):R1015-8.

Novin D, VanderWeele DA, Rezek M (1973). Infusion of 2-deoxy-D-glucose into the hepatic-portal system causes eating: evidence for peripheral glucoreceptors. Science; 181(102):858-60.

Ritter S, Taylor JS (1989). Capsaicin abolishes lipoprivic but not glucoprivic feeding in rats. Am J Physiol.; 256(6 Pt 2):R1232-9.

Ritter S, Taylor JS (1990). Vagal sensory neurons are required for lipoprivic but not glucoprivic feeding in rats. Am J Physiol.; 258(6 Pt 2):R1395-401.

Taylor K, Lester E, Hudson B, Ritter S (2007). Hypothalamic and hindbrain NPY, AGRP and NE increase consummatory feeding responses. Physiol Behav.; 90(5):744-50.

Tordoff MG, Friedman MI (1988). Hepatic control of feeding: effect of glucose, fructose, and mannitol infusion. Am J Physiol.; 254(6 Pt 2):R969-76.

2 pensamientos en “¿Por qué comemos? (III)

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