EUROPA
PRESS
23 octubre
2019
Descubren
cómo las neuronas gustativas controlan la ingesta de alimentos
Un equipo de investigación dirigido por
científicos de la Universidad de California ha descubierto cómo las neuronas
gustativas controlan la ingesta de alimentos, según publican en la revista 'Cell Reports'.
Los científicos estudiaron en moscas de la fruta cómo las
neuronas gustativas controlan los comportamientos de alimentación y
descubrieron que las moscas genéticamente modificadas para tener solo estas
neuronas pueden evitar muchos productos químicos aversivos, como compuestos
amargos, ácidos y altas concentraciones de sal.
"Este trabajo amplía nuestra comprensión de la función
de las neuronas gustativas internas presentes en los órganos de la faringe para
garantizar que no se consuman alimentos desagradables", explica Anupama Dahanukar, profesora
asociada del Departamento de Biología Molecular, Celular y de Sistemas en UC Riverside y directora del equipo de investigación.
"La comprensión de cómo se controla el comportamiento
de alimentación en los insectos puede proporcionar información sobre el
desarrollo de estrategias para controlar las plagas de insectos y los vectores
de enfermedades", añade.
Los insectos tienen múltiples neuronas gustativas presentes
en diferentes partes del cuerpo. Las neuronas gustativas externas se encuentran
en el labellum, las patas y los bordes de las alas,
mientras los internos se encuentran en la faringe. En las últimas décadas, los
investigadores se han centrado en cómo las neuronas gustativas externas
perciben varios productos químicos.
"Debido a su ubicación interna, los órganos faríngeos
no han sido el foco de muchos estudios de insectos, admite Dahanukar.
Pero precisamente por su ubicación, es probable que sean críticos para
controlar la ingesta de alimentos".
"Lo interesante de nuestros hallazgos es que las
neuronas del gusto faríngeo tienen una amplia funcionalidad para evitar la
ingestión de diferentes categorías de productos químicos, la evitación puede
lograrse mediante más de un tipo de neurona, y la activación de una sola
neurona faríngea puede suprimir la ingesta de alimentos", apunta Dahanukar.
Para comprender qué subconjuntos de neuronas faríngeas son
responsables de detectar los sabores amargos, ácidos y salados, el equipo de
investigación dio un paso más para encontrar la población neuronal responsable
para cada categoría de productos químicos aversivos.
Utilizaron un juego de herramientas genéticas para manipular
clases selectas de neuronas gustativas faríngeas en la mosca de la fruta y
examinar las consecuencias de estas manipulaciones.
"Descubrimos que el rechazo de diferentes categorías de
compuestos aversivos depende de distintas
combinaciones de neuronas gustativas faríngeas, explica Yu-Chieh
David Chen, exestudiante graduado en el laboratorio
de Dahanukar y primer autor del trabajo de
investigación.
Para comprender dónde estas neuronas faríngeas transmiten
información del gusto en el cerebro de la mosca, Chen utilizó una técnica de
trazado de circuitos recientemente desarrollada, llamada trans-Tango,
para mapear los circuitos neuronales posteriores que conectan cada subconjunto
de neuronas faríngeas.
Las neuronas sensoriales del gusto constituyen las neuronas
primarias. Las neuronas que se conectan a estas neuronas sensoriales son las
neuronas de segundo orden y procesan la información del gusto en el cerebro.
"Nuestros resultados del análisis revelan que las
neuronas gustativas de segundo orden que procesan los sabores dulces y amargos
se proyectan en dos regiones cerebrales principales, señala Chen, investigador
internacional de investigación de estudiantes del Instituto Médico Howard
Hughes y que pronto será investigador postdoctoral en
la Universidad de Nueva York.
"En muchos casos, las neuronas gustativas faríngeas
individuales mostraron conexiones con múltiples neuronas de segundo orden que
se proyectaban en ambas regiones del cerebro, lo que sugiere que incluso la
información específica del gusto puede transmitirse ampliamente a través de varias
regiones del cerebro", añade.
Chen destaca que el conocimiento fundamental sobre cómo está
conectado el cerebro es crucial para comprender cómo las entradas sensoriales
se traducen en salidas conductuales.
"Esperamos que nuestro estudio conduzca a una mejor
comprensión de cómo se codifica la información del gusto en el cerebro y
sentará las bases para análisis de todo el sistema de las relaciones entre la
entrada sensorial y la salida del comportamiento", apunta.
Dahanukar
agrega que la alimentación es un comportamiento fundamental en todos los
animales, esencial para la supervivencia, y estrictamente regulado para
controlar tanto la calidad como la cantidad de sustancias ingeridas.
"Ahora que tenemos cierta comprensión de su
organización y función en un insecto modelo genético, podemos aplicarlo al
estudio de los órganos faríngeos y cómo controlan la alimentación de los
insectos que son más relevantes desde una perspectiva de salud o económica,
como los mosquitos y las plagas dañinas de los cultivos. Después de todo, el
comportamiento de alimentación de un insecto está en consonancia con la
cantidad de daño que causa", señala.