Las células inmunes en el cerebro pueden causar aumento de peso

Una nueva investigación sugiere que la microglía, que son células inmunes residentes del cerebro, puede ofrecer un nuevo objetivo para los tratamientos de la obesidad. En los ratones, los científicos descubrieron que las dietas ricas en grasas hacen que la microglia desencadene la sobrealimentación y el aumento de peso.
Los resultados de un nuevo estudio sugieren que las células inmunes en el cerebro llamadas microglia podrían convertirse en objetivos de tratamiento para la obesidad.

Un artículo sobre el trabajo - dirigido por la Universidad de California-San Francisco (UCSF) y el Centro Médico de la Universidad de Washington en Seattle - se publica en la revista Metabolismo Celular.

Los investigadores creen que el descubrimiento puede conducir a nuevos medicamentos contra la obesidad que eviten muchos de los efectos secundarios asociados con los actualmente aprobados para uso clínico.

Co-autor senior Suneil Koliwad, profesor asistente de medicina en el Centro de Diabetes UCSF, dice que sus hallazgos sugieren que Microglia podría ser "una forma nueva y completamente nueva para atacar el cerebro con el fin de mitigar potencialmente la obesidad y sus consecuencias para la salud".

Microglia representa del 10 al 15 por ciento de las células en el cerebro y la médula espinal. No son lo mismo que las neuronas, que son células cerebrales que se comunican entre sí mediante señales eléctricas y químicas.

Microglia son células inmunes que juegan un papel importante en la infección y la inflamación del cerebro.

Los científicos están comenzando a descubrir que estas células son altamente activas, incluso en el cerebro sano en reposo. Están en constante movimiento, llevando a cabo la vigilancia y desencadenando una amplia gama de respuestas.

Las dietas altas en grasas aumentan la microglia

Está saliendo a la luz que la microglia también influye en la actividad del circuito cerebral durante condiciones normales. Por ejemplo, durante el desarrollo del cerebro, ayudan a dar forma a los circuitos cerebrales que son importantes para el comportamiento y la respuesta a la enfermedad. En el cerebro maduro, pueden influir en la actividad de las neuronas.

Ya se sabía que un grupo de neuronas en el hipotálamo mediobasal ayuda a regular la cantidad de alimentos que comemos y la cantidad de energía que usamos.

En condiciones normales, esta porción del cerebro intenta equilibrar nuestras necesidades de energía con la cantidad de calorías que ingerimos de los alimentos y mantener nuestro peso saludable. Sin embargo, los investigadores han descubierto que comer alimentos ricos en grasa puede interrumpir este proceso de equilibrio.

Investigaciones anteriores han demostrado que los ratones alimentados con dietas ricas en grasas comen más, queman menos calorías y aumentan su peso que los ratones equivalentes alimentados con dietas bajas en grasa. Las dietas ricas en grasas también aumentan la cantidad de microglia e inflamación en el hipotálamo mediobasal de los ratones.

El Prof. Koliwad y sus colegas querían saber si es el aumento de la microglía lo que causa la ingesta excesiva y el aumento de peso, o si es el aumento de peso lo que aumenta la cantidad de microglia.

Inflamación inducida por microglia

Los investigadores realizaron un experimento en el que colocaron a dos grupos de ratones en una dieta de comida rápida y rica en grasas durante 4 semanas. Al mismo tiempo, un grupo de ratones fue tratado con un fármaco que redujo la microglía en su hipotálamo mediobasal, mientras que el otro no.

Los resultados mostraron que los ratones tratados con drogas reductoras de microglia consumían un 15 por ciento menos de comida y ponían un 20 por ciento menos de peso que el grupo no tratado alimentado con la misma dieta rica en grasas.

Esto sugiere que fue el aumento de la microglía lo que causó comer en exceso y aumentar el peso. Sin embargo, todavía no estaba claro si esto se debía o no a la microglia que desencadenaba la inflamación. Por lo tanto, los investigadores realizaron más experimentos para descubrir.

Han modificado genéticamente ratones para que su microglia no pueda desencadenar respuestas inmunes. Cuando se alimentaron con la dieta rica en grasas, estos ratones comieron un 15 por ciento menos de comida y ganaron un 40 por ciento menos de peso que los ratones normales. Esto sugiere que fue la capacidad de la microglia para desencadenar la inflamación lo que causó.

Los investigadores confirmaron esto en otro grupo de ratones que habían sido genéticamente modificados para que su microglia provocara inflamación en respuesta a un medicamento.

Descubrieron que incluso cuando estos ratones fueron alimentados con una dieta saludable y baja en grasa, el suministro de la droga desencadenaba su microglía para inducir la inflamación en el hipotálamo. Esto causó que los ratones tratados comieran un 33 por ciento más de comida, usaran un 12 por ciento menos de energía y aumentaran cuatro veces más el peso que los ratones no tratados con la misma dieta.

Medicamento similar ya en ensayos en humanos

Los autores señalan que un medicamento que actualmente se somete a ensayos en humanos para el tratamiento de la leucemia, otros cánceres y la artritis actúa de la misma manera que el medicamento que utilizan para reducir la microglía en los ratones. Están observando con interés para ver si el medicamento hace que los pacientes en los ensayos pierdan peso.

El equipo también descubrió que cuando los ratones fueron alimentados con la dieta rica en grasa, su microglia reclutó células inmunitarias extra del torrente sanguíneo.

Estas células inmunes transmitidas por la sangre no solo se unieron a sus primos en el hipotálamo, sino que también experimentaron cambios que los hicieron actuar de forma similar, aumentando su respuesta inflamatoria y su influencia en el equilibrio de energía.

Los investigadores dicen que esto sugiere que podría haber más de una forma de influenciar la microglía para prevenir el aumento de peso: a través de un objetivo en el cerebro y otro objetivo en el torrente sanguíneo.

Estudios recientes de imágenes muestran que, en comparación con las personas delgadas, las personas obesas tienen más probabilidades de tener un mayor número de células gliales, la clase a la que pertenece la microglía, en su hipotálamo. Este aumento localizado de las células gliales, llamado gliosis, se ve a menudo en traumas cerebrales, infecciones cerebrales, cáncer cerebral y enfermedades neurodegenerativas.

Ventaja de supervivencia antigua

Especulando sobre por qué la glía y la microglía podrían comportarse de esta manera, el Prof. Koliwad dice que la respuesta podría estar en la evolución.Tal vez la respuesta es un antiguo mecanismo de supervivencia que fue eficaz en una época en la que los alimentos ricos en energía eran escasos, lo que garantizaba que las personas acumularan reservas durante épocas más livianas al aumentar su apetito.

"La respuesta microglial a las grasas de la dieta tiene sentido desde esta perspectiva evolutiva. Las grasas son la forma más densa de calorías que los humanos antiguos pudieron haber tenido la oportunidad de consumir", explica.

Pero en el mundo moderno de hoy en día, en el que los alimentos altos en grasa están constantemente disponibles, la antigua ventaja de supervivencia se ha convertido en una desventaja que puede dañar en lugar de preservar la vida.

Los humanos modernos son más propensos a comer en exceso alimentos con alto contenido de grasa todo el tiempo, en lugar de hacerlo de vez en cuando. Esto provoca que el activador de microglia se active permanentemente, lo que provoca un aumento del apetito y un círculo vicioso de aumento de la ingesta de alimentos ricos en grasas.

El equipo ahora planea investigar con más detalle el mecanismo por el cual comer alimentos ricos en grasas activa la microglía.

"A partir de estos experimentos, podemos decir con confianza que la activación inflamatoria de la microglía no solo es necesaria para que las dietas ricas en grasas induzcan obesidad, sino que también es suficiente por sí misma para controlar el hipotálamo y alterar su regulación del equilibrio energético, lo que lleva a un exceso de peso ganancia."

Co-autor senior Prof. Joshua Thaler, Universidad de Washington Medical Center

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