Las células inmunes en el cerebro desencadenan comer en exceso y subir de peso en respuesta a dietas ricas en grasa, según un nuevo estudio en modelos experimentales dirigido por investigadores de la Universidad de California San Francisco (UCSF) y el Centro Médico de la Universidad de Washington, en Estados Unidos, y publicado en la edición digital de 'Cell Metabolism'.
Las neuronas dentro de una región en la base del cerebro conocida como el hipotálamo, que desempeña un papel crucial en la alimentación, han sido durante mucho tiempo un objetivo para el desarrollo de medicamentos para tratar la obesidad. El nuevo estudio sugiere que las células inmunes residentes en el cerebro llamadas microglía también podrían ser blancos para tratamientos de obesidad que podrían evitar muchos efectos secundarios de los medicamentos contra la obesidad actualmente en uso clínico.
'La microglía no son neuronas, pero representan entre el 10 y el 15 por ciento de las células en el cerebro', detalla el coautor principal del estudio, Suneil Koliwad, profesor asistente de Medicina en el Centro de Diabetes de UCSF. 'Representan una manera inexplorada y completamente novedosa de dirigir el cerebro con el fin de mitigar potencialmente la obesidad y sus consecuencias para la salud', agrega.
Una región del cerebro llamada hipotálamo mediobasal (MBH, por sus siglas en inglés) contiene grupos clave de neuronas que regulan la ingesta de alimentos y el gasto energético. Normalmente, esta región intenta igualar el número de calorías ingeridas en los alimentos con nuestra necesidad de energía para mantener un peso saludable, pero investigaciones anteriores han demostrado que las grasas dietéticas pueden eliminar drásticamente este acto de equilibrio.
En el nuevo estudio, los científicos alimentaron a los ratones con una dieta de comida rápida rica en grasa durante cuatro semanas, que se sabe que hace que la microglía se expanda en número y desencadene inflamación local dentro del MBH. Los ratones alimentados con esta dieta también comen más alimentos, queman menos calorías y ganan más peso en comparación con los roedores con una dieta más saludable y baja en grasa.
Para saber si la microglía multiplicadora es una causa de comer en exceso y la obesidad en estos ratones en lugar de un resultado de su incremento de peso, el equipo de Koliwad en UCSF agotó el número de microglía en el MBH de los ratones en la dieta grasa, suministrándoles un fármaco experimental denominado PLX5622, fabricado por Plexxikon Inc., una compañía de biotecnología de Berkeley, California. Los autores encontraron que los animales tratados con el fármaco comían un 15 por ciento menos y ganaban un 20 por ciento menos de peso que los que no siguieron esa dieta.
La capacidad inflamatoria de la microglía, responsable de la sobrealimentación
El equipo de la Universidad de Washington, dirigido por Joshua Thaler, profesor asociado de Medicina con el Instituto de Diabetes de UW, diseñaron ratones genéticamente modificados para evitar que la microglía activara las respuestas inflamatorias y encontró que estos ratones comieron un 15 por ciento menos y ganaron un 40 por ciento menos de peso en una dieta rica en grasas, lo que sugiere que la capacidad inflamatoria de la microglía sí es responsable de la sobrealimentación de los animales y el incremento de peso.
Para confirmar este hallazgo, los investigadores de UCSF desarrollaron una cepa de ratones genéticamente modificados en los que podían usar un fármaco para activar la respuesta inflamatoria de la microglía a su voluntad. Así, encontraron que incluso en ratones alimentados con una dieta sana y baja en grasas, forzar la inflamación inducida por la microglía en el hipotálamo hizo que los ratones comieran un 33 por ciento más de alimentos y gastaran un 12 por ciento menos de energía, lo que llevó a un aumento de peso de cuatro veces (400 por ciento) en comparación con los no tratados con la misma dieta saludable.
'De estos experimentos podemos decir con confianza que la activación inflamatoria de la microglía no sólo es necesaria para que las dietas altas en grasa induzcan la obesidad, sino también suficiente por sí solo para llevar al hipotálamo a alterar su regulación del equilibrio energético, dando lugar a un exceso de peso', dice Thaler, coautor del trabajo.
Pronto, podría ser posible saber si la eliminación de microglía puede frustrar el aumento de peso en los seres humanos también. Por ejemplo, otro fármaco fabricado por Plexxikon, llamado PLX3977, que actualmente se encuentra en ensayos clínicos para leucemias difíciles de tratar, tumores sólidos y formas raras de artritis, actúa por el mismo mecanismo biológico que PLX522, el fármaco experimental empleado por el equipo UCSF para reducir los números de microglía en el nuevo estudio. Por lo tanto, puede ser posible ver si los pacientes con cáncer en los ensayos PLX3977 experimentan efectos beneficiosos sobre el peso corporal, según Koliwad.
En su nuevo artículo, los investigadores también informan que las dietas ricas en grasa hacen que la microglía reclute activamente células del sistema inmune adicionales del torrente sanguíneo para infiltrarse en el MBH. Una vez allí, los nuevos reclutas cambian de forma para adoptar características similares a las de la propia microglía del cerebro, aumentando la respuesta inflamatoria y su impacto en el balance energético. Por lo tanto, según los autores, puede ser posible controlar el comer en exceso y el aumento de peso a través de múltiples enfoques inmunológicos.