Tema 6. Parte I. Psicobiología de la Nutrición PDF

Bloque III: Motivación Tema 6: Psicobiología de la nutrición y de la regulación hidromineral Índice } Mecanismos neurobiológicos implicados en el procesamiento de las señales de hambre y saciedad. } Tipos de sed y mecanismos neurobiológicos asoci...

Bloque III: Motivación Tema 6: Psicobiología de la nutrición y de la regulación hidromineral Índice } Mecanismos neurobiológicos implicados en el procesamiento de las señales de hambre y saciedad. } Tipos de sed y mecanismos neurobiológicos asociados. Parte I. Psicobiología de la Nutrición } Introducción. } Digestión y flujo energético } Teorías sobre el hambre y la ingesta } Detectores periféricos } Detectores centrales. } Teorías sobre la saciedad } Mecanismos periféricos de cese a corto plazo. } Saciedad a largo plazo } Estructuras encefálicas: tronco cerebral e hipotálamo Introducción } Sin duda, comer es una de las cosas más importantes que hacemos y también puede ser una de las más placenteras. Gran parte de lo que un animal aprende a hacer está motivado por la lucha constante para obtener comida; así pues, innegablemente la necesidad de toma de alimentos ha modulado el desarrollo evolutivo de nuestra propia especie. } En este tema se describen investigaciones acerca del control de la toma de alimentos: } metabolismo } regulación del peso corporal, } factores ambientales y fisiológicos que dan principio y fin a una comida, } mecanismos neurales que supervisan el estado nutricional del organismo y controlan la conducta de ingesta. Digestión y flujo energético } El propósito principal del hecho de comer es suministrar al organismo la energía suficiente para sobrevivir y funcionar. } En esta sección se revisa brevemente los procesos por medio de los cuales el alimento es digerido, almacenado y convertido en energía. } DIGESTIÓNà Proceso gastrointestinal de descomposición de la comida y de absorción de sus constituyentes por el organismo. } Como consecuencia de la digestión, la energía se suministra al organismo bajo tres formas: } Lípidos (GRASAS) } Aminoácidos (producto del metabolismo de las PROTEÍNAS) } Glucosa (azúcar simple, producto del metabolismo de HIDRATOS DE CARBONO complejos) Digestión y flujo energético } Ingerimos dichas moléculas por dos motivos: } Para construir y mantener nuestros propios órganos MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN } Para obtener energía para los movimientos musculares y para mantener nuestro cuerpo caliente. COMBUSTIBLE } El cuerpo emplea la energía de manera continua, pero su consumo es intermitente. Por lo tanto, debe almacenar energía para poderla utilizar en los intervalos entre las comidas. } Existen dos depósitos de reservas, uno a corto plazo y otro a largo plazo. Digestión y flujo energético } En el depósito a corto plazo se almacenan carbohidratos y en el depósito a largo plazo se almacenan grasas. } La mayor parte de las reservas energéticas del organismo se almacenan como grasas, así pues los cambios en el peso corporal de los humanos adultos se deben a la cantidad de grasa corporal. DEPÓSITO A CORTO PLAZO } El depósito a corto plazo se halla en las células del HÍGADO y los MÚSCULOS. } Contiene un carbohidrato complejo insoluble llamado GLUCÓGENO. Digestión y flujo energético DEPÓSITO A CORTO PLAZO } Las células hepáticas transforman la glucosa en glucógeno, y lo almacenan, gracias a la acción de la INSULINA. Así, cuando en la sangre GLUCOSA GLUCÓGENO hay glucosa e insulina, parte de la glucosa se utiliza como combustible y parte se almacena en forma de glucógeno. Por término medio el hígado retiene unas 300 calorías de carbohidratos * Insulinaà hormona peptídica segregada por el páncreas Digestión y flujo energético DEPÓSITO A CORTO PLAZO } La caída de glucosa es detectada por las células del páncreas y del encéfalo. } El páncreas responde: } interrumpiendo la secreción de insulina } Empezando a segregar una hormona peptídica diferente: el glucagón. El glucagón estimula la conversión de glucógeno GLUCOSA GLUCÓGENO en glucosa. Digestión y flujo energético } El depósito de carbohidratos se reserva principalmente para el funcionamiento del SNC. } Cuando nos levantamos por la mañana (con el tubo digestivo vacío), nuestro encéfalo está siendo alimentado por el hígado, que se está dedicando a convertir el glucógeno en glucosa y verterla a la sangre. } La glucosa llega al SNC donde la absorben y metabolizan las neuronas y la neuroglía. } Este proceso puede prolongarse unas cuantas horas, hasta que todas las reservas de carbohidratos del hígado se hayan agotado. } Habitualmente, ingerimos algo de comida antes de que esta reserva se agote, lo cual nos permite reponerla. Pero si no comemos nada, el SNC tiene que empezar a subsistir gracias a las sustancias almacenadas en los depósitos a largo plazo. Digestión y flujo energético DEPÓSITO A LARGO PLAZO } Nuestro depósito de reservas a largo plazo consiste en tejido adiposo (tejido graso). } Dicho depósito está lleno de grasas o, para ser más precisos, de TRIGLICÉRIDOS, moléculas complejas compuestas por: } Glicerol (o glicerina) } Ácidos grasos (ácido esteárico, ácido oléico y ácido palmítico) } El tejido adiposo se encuentra bajo la piel y en diversos lugares de la cavidad abdominal. } Está formado por células (ADIPOCITOS) capaces de absorber nutrientes de la sangre, convertirlos en triglicéridos y almacenarlos.  Digestión y flujo energético DEPÓSITO A LARGO PLAZO } El depósito de reservas grasas a largo plazo es el que nos mantiene vivos durante los periodos de ayuno. } Como se ha comentado, cuando nos levantamos por la mañana, nuestro encéfalo (todo el SNC en realidad) está viviendo de la glucosa liberada por el hígado. Pero, ¿y las otras células del organismo?. } Cuando empezamos a consumir el contenido del depósito de carbohidratos a corto plazo, los adipocitos comienzan a convertir los triglicéridos en combustible que puedan usar las células, y a liberarlo al torrente sanguíneo. } De hecho, cuando el aparato digestivo está vacío se produce un aumento de actividad de los axones simpáticos que inervan: } el tejido adiposo, à Estimulación nerviosa directa Los efectos de estas tres actividades } el páncreas à Secreción de glucagón hacen que los triglicéridos de las } la médula suprarrenal. à Secreción de catecolaminas reservas grasas a largo plazo se Los ácido grasos pueden ser metabolizados por todas las descompongan en células del organismo excepto las del encéfalo que necesitan GLICEROL y ÁCIDOS GRASOS glucosa. El glicerol es transformado en glucosa por el higado.  Digestión y flujo energético DEPÓSITO A LARGO PLAZO } Si el ayuno se prolonga, las proteínas (especialmente las que están en los músculos) se descompondrían en aminoácidos, las cuales pueden ser metabolizados por todas las células del cuerpo, excepto las del SNC Digestión y flujo energético } La insulina, además de provocar la conversión de glucosa en glucógeno cumple otras funciones, entre ellas controlar la entrada de glucosa al interior de las células. } La glucosa es hidrosoluble por lo que no puede atravesar por sí misma la membrana celular. } Por tanto necesita un transportador (moléculas proteicas situadas en la membrana celular) } Estos transportadores tienen receptores para insulina que controlan su actividad. La glucosa sólo puede ser transportada al interior de la célula cuando la insulina se une a dichos receptores. } Pero…. } Las células del SN son una excepción a esta regla. Sus transportadores de glucosa no tienen receptores para insulina; así que estas células pueden absorber toda la glucosa incluso cuando no hay insulina. } En la fase de ayuno (cuando el tubo digestivo está vacío) el páncreas deja de segregar insulina y comienza a segregar glucagón (como hemos visto antes). Por lo tanto, en esta fase (en la que no hay insulina) la mayor parte de las células del organismo ya no pueden utilizar glucosa, de modo que toda la glucosa que hay en la sangre se reserva para el SNC  Digestión y flujo energético } La fase del metabolismo que ocurre cuando hay alimentos en el tubo digestivo se denomina fase de absorción. } En esta fase: } Los carbohidratos se descomponen en glucosa } Las proteínas en aminoácidos } Las grasas permaneces básicamente como tales Veamos más detenidamente cada uno de estos tres nutrientes…  Digestión y flujo energético } Los carbohidratos se descomponen en glucosaà Aumenta el nivel de glucosa en sangre Las células del encéfalo detectan este aumento, lo que provoca una disminución de la actividad del sistema nervioso simpático y una aumento de la del parasimpático. Estos cambios indican al páncreas que deje de segregar glucagón y empiece a segregar insulina. La insulina permite a todas las células del organismo utilizar la glucosa como combustible El exceso de glucosa se convierte en glucógeno, el cual repone las reservas de carbohidratos a corto plazo. Si aún queda glucosa, se convierte en grasa y los adipocitos la absorben  Digestión y flujo energético } Las proteínas en aminoácidos (Aas) Una pequeña proporción de Aas procedentes del tubo digestivo se utiliza como materia prima para contruir proteínas y péptidos. El resto se convierte en grasas y se almacena en el tejido adiposo Ø Las grasas permaneces básicamente como tales Las grasas no se utilizan en este momento; sólo se almacenan en el tejido adiposo.  Teorías sobre el hambre y la ingesta } Son muchos los factores que desencadenan la conducta alimentaria } Factores sociales y ambientales } No siempre se come por hambre } En ocasiones se come por hábito o por ciertos estímulos ambientales (un reloj que marca la hora de comer, el olor de algo que se está cocinando, etc.) } Una de las variables más importantes es el horario de las comidas. Tendemos a comer en momentos establecidos del día. } La presencia de otros es un factor más que afecta marcadamente nuestra conducta de ingesta (cuántas más personas hay, más se come (De castro y De castro, 1989). } Señales fisiológicas de hambre …pero lo fundamental es que ha de haber algún tipo de señal que le avise al encéfalo de que las existencias de nutrientes se están agotando y que es el momento de empezar a buscar, e ingerir, algo de alimento.  } Señales fisiológicas de hambre Recientemente los investigadores han descubierto uno de los modos por los que se puede comunicar la señal de hambre al ecéfalo: El aparato digestivo (especialmente el estómago) libera una hormona peptídica, denominada ghrelina, que interviene en el control de la liberación de la hormona de crecimiento. - su nivel en sangre aumenta con el ayuno y se reduce tras una comida (pero curiosamente la inyección de nutrientes por vía intravenosa no reduce los niveles de ghrelina; su liberacion controlada por el comtenido del aparato digestivo, no por los nutrientes en sangre) - los antagonistas de los receptores de ghrelina inhiben la ingesta de alimento. - en seres humanos, las inyecciones de ghrelina, además de aumentar la conducta de ingesta, estimula pensar en comida El Síndrome de Prader-Willi, causado por la eliminación de varios genes en un segmento del cromosoma 15, se caracteriza por una excesiva conducta de ingesta se debe al parecer a la excesiva liberacion de ghrelina (incluso despues de haber comido) La ghrelina es una importante señal de hambre a corto plazo, pero está claro que no puede ser la única (los ratones con un gen knockout de la ghrelina comen casi normalmente). Existen mecanismo alternativos que pueden estimular la alimentación, lo cual, dada la importancia vital de la comida, no es de sorprender.  } Señales fisiológicas de hambre } Un descenso del nivel de glucosa en sangre (hipoglucemia) constituye un poderoso estímulo para el hambre. } La hipoglucemia produce GLUCOPRIVACIÓN, que estimula la conducta de comer } Se puede inducir experimentalmente glucoprivación inyectando 2-DG o insulina } También puede estimularse el hambre provocando LIPOPRIVACIÓN (privando a las células de lípidos) } Se puede inducir experimentalmente lipoprivación inyectando mercaptoacetato (impide el metabolismo de los ácidos grasos).  Teorías sobre el hambre y la ingesta } Existen dos conjuntos de detectores: } Uno situado en el hígado (periférico). Sensible tanto a glucoprivación como a lipoprivación } Otro en el encéfalo (central). Sensible a glucoprivación (el encéfalo sólo puede utilizar glucosa)  Teorías sobre el hambre y la ingesta Detectores periféricos } Novin y cols. (1973) descubrieron que la inyección de 2DG (que compite con la glucosa para ser utilizada por las células) en la vena que conecta el intestino con el hígado (vena portahepática) estimulaba la ingesta inmediata de alimentos. } También descubrieron que si se seccionaba el nervio Vago, que conecta el hígado con el encéfalo, la inyección de 2DG dejó de provocar hambre. Por tanto, el encéfalo recibe la señal de hambre a través de esta conexión. Ø Otros investigadores han demostrado que en el hígado también hay receptores que detectan la lipoprivación (no sólo a la glucoprivación, como se demuestra con el experimento de Novin) y que, también en este caso, envían la señal al encéfalo a través del nervio Vago. Es decir… En el hígado hay receptores que detectan la escasez de glucosa o ácidos grasos disponibles (glucoprivación o lipoprivación) y envían la información al encéfalo a través del nervio Vago.  Teorías sobre el hambre y la ingesta Detectores centrales } Como se ha comentado, el encéfalo tiene sus propios detectores de nutrientes. } Dichos detectores responden a la glucoprivación } Aún no se sabe con exactitud dónde se sitúan los receptores de nutrientes en el romboencéfalo, pero se cree que podrían encontrarse en: } Área postrema } Núcleo del tracto solitario } Pero las lesiones de esta región, que suprimen tanto señales de glucoprivación como de lipoprivación, no producen alteraciones a largo plazo del control de la alimentación. Teorías sobre el hambre y la ingesta Así, el encéfalo contiene detectores que registran la disponibilidad de glucosa (su único combustible) en el interior de la barrera hematoencefálica, y a su vez el hígado contiene detectores que registran la disponibilidad de nutrientes (glucosa y ácidos grasos) en el exterior de la barrera hematoencefálica. PERO…PARECE SER QUE EL CONTROL DEL METABOLISMO Y LA CONDUCTA DE LA INGESTA SON DEMASIADO IMPORTANTES PARA CONFIARLOS EN UN ÚNICO MECANISMO.  Teorías sobre el hambre y la ingesta } Las señales que inician la conducta alimenticia y las señales que la detienen son diferentes pero interactúan entre sí. } Sí la señal de hambre es moderada, una señal moderada de saciedad detendrá la ingesta; mientras que si la señal de hambre es intensa sólo la detendrá una señal de saciedad intensa. } Existen dos tipos de señales de SACIEDAD: } A corto plazoà proceden de las consecuencias inmediatas de ingerir una comida en concreto } A largo plazoà provienen del tejido adiposo, en el que se halla el depósito a largo plazo de nutrientes. Estos no controlan el inicio y el final de una comida sino que controlan la ingesta de calorías…  Teorías sobre el hambre y la ingesta Señales de SACIEDAD a corto plazo } Factores cefálicos (ojos, nariz y boca) } Factores gástricos } Factores intestinales } Factores hepáticos } Factores metabólicos presentes en la sangre  Teorías sobre el hambre y la ingesta Señales de SACIEDAD a corto plazo } Factores cefálicos La retroalimentación que produce el gusto, el olor y la deglución de la comida proporciona la primera señal de saciedad; pero a menos que esta señal se siga de una retroalimentación procedente del estómago, indicando que ha absorbido la comida, el animal volverá a comer. } Técnica de “alimentación ficticia” } Saciedad sensorialmente específica } Consiste en una temprana reducción de la ingesta cuando el alimento ofrecido es siempre el mismo. } Cuando la dieta es variada, la ingesta aumenta y el cese de la conducta consumatoria se retrasa. } Dado que es la experiencia orofaríngea la que informa acerca de qué alimento está siendo ingerido, estas señales deben ser las relevantes en esta modalidad de saciedad. El fenómeno de saciedad sensorialmente específica es el mecanismo en el que se basan algunas de las dietas utilizadas actualmente en el tratamiento del sobrepeso (dieta del espagueti, la patata, la alcachofa, etc.)  Teorías sobre el hambre y la ingesta Señales de SACIEDAD a corto plazo } Factores gástricos Hallazgos: ü La distensión del estómago es importante a la hora de señalar la sensación de saciedad a corto plazo. ü Los animales pueden controlar la cantidad de alimento que hay en el estómago… Experimento Deutsch y Gonzalez (1980): cuando extraían comida del estómago de una rata que acababa de comer todo lo que había querido, el animal volvía a comer inmediatamente justo la cantidad de comida suficiente para reemplazar lo que se había extraído, incluso si los experimentadores reemplazaban la comida por una solución salina no nutritiva (es decir, la infusión de salino no les engañaba- el volumen no es lo importante) Conclusión: El estómago contiene receptores de nutrientes. La información proporcionada por estos receptores es enviada al encéfalo a través del nervio vago.  Teorías sobre el hambre y la ingesta Señales de SACIEDAD a corto plazo } Factores intestinales DUODENOà parte del intestino delgado que lo une al estómago. Se ha demostrado la existencia de detectores de nutrientes en el Duodeno, es decir, existe una señal de saciedad duodenal Los axones aferentes procedentes del duodeno son sensibles a la presencia de glucosa, de aminoácidos y de ácidos grasos. Estos axones podrían transmitir la señal de saciedad al encéfalo. Dicha señal sería transmitida antes de que la digestión haya tenido lugar. o Una vez que la comida llega al estómago, se mezcla con ácido clorhídrico y pepsina (enzima que descompone las proteínas en sus aminoácidos constituyentes) o A medida que se produce la digestión, la comida se va introduciendo gradualmente en el duodeno. Allí se mezcla con bilis y con las enzimas pancreáticas, que continúan el proceso digestivo. o El duodeno controla la frecuencia con que descarga el estómago, liberando ( ) que: 1. estimula la aportación de bilis por parte de la vesícula biliar. 2. Controla el píloro Para que el estómago no le 3. Inhibe las contracciones gástricas proporcione más comida  Teorías sobre el hambre y la ingesta Señales de SACIEDAD a corto plazo } Factores intestinales La CCK (una hormona) podría aportar una señal de saciedad al encéfalo (al que llega a través de la sangre), comunicándole que el duodeno está recibiendo comida del estómago. En efecto, las inyecciones de CCK suprimen la toma de alimentos. Ratones con una mutación genética que impide la producción de receptores para la CCK se vuelven obesos (alteración en los mecanismos de saciedad) La CCK no atraviesa la barrera hematoencefálica, por lo que su lugar de acción está fuera del encéfalo o en los órganos circunventriculares. Su efecto es temporal Ø La CCK no ha sido la única hormona gastrointestinal implicada en el control de la ingesta a corto plazo. Existe una larga lista.  Teorías sobre el hambre y la ingesta Señales de SACIEDAD a corto plazo } Factores intestinales Según investigaciones recientes, otra señal de saciedad intestinal corre a cargo del ( ). Este péptido se libera después de cada comida en una cantidad proporcional a las calorías que se acaba de ingerir. Las inyecciones de disminuyen significativamente la cantidad de alimento ingerido. Esta señal parece actuar en el hipotálamo (se tratará posteriormente). Investigadores de la Facultad de Medicina de Londres han puesto de manifiesto importantes alteraciones en sujetos obesos en relación con esta hormona.  Teorías sobre el hambre y la ingesta Señales de SACIEDAD a corto plazo } Factores hepáticos Cuando el hígado recibe nutrientes de los intestinos envía una señal al encéfalo, que produce saciedad. La señal, en realidad, prolonga la saciedad que ha ya sido iniciada por las señales que se originan en el estómago y el duodeno.  Teorías sobre el hambre y la ingesta Señales de SACIEDAD a corto plazo } Factores metabólicos presentes en la sangre Como hemos visto, la fase de absorción del metabolismo se acompaña de un aumento del nivel de insulina en sangre. El encéfalo tiene receptores para insulina, por tanto la detección de insulina en sangre por parte del encéfalo (hipotálamo) podría constituir una señal de saciedad. Pruebas experimentales… § La infusión de insulina en el 3er ventrículo inhibe la conducta de comer y ocasiona una pérdida de peso corporal. § Ratones con una mutación que impide que cuenten con receptores de insulina en el encéfalo se vuelven obesos. La deficiencia en insulina que caracteriza a la Diabetes Mellitus se asocia, por tanto, con hiperfagia y obesidad.  Teorías sobre el hambre y la ingesta Señales de SACIEDAD } Las señales que proceden del depósito a largo plazo de nutrientes pueden, o bien suprimir las señales de hambre, o bien aumentar las señales de saciedad a corto plazo… } …la finalidad es mantener constante la cantidad total de grasa corporal, ¿cómo hace esto el organismo?  Teorías sobre el hambre y la ingesta Señales de SACIEDAD } El tejido graso proporciona una señal al encéfalo que le informa de la cuantía de grasa almacenada. } Esta señal es química y es llamada } Segregada por los adipocitos, que son las células que contienen las reservas de nutrientes a largo plazo convertidas en triglicéridos. } El descubrimiento llegó tras años de estudio con una cepa de ratones genéticamente obesosà ratones ob. } Estos ratones comen en exceso, se vuelven obesos, y desarrollan diabetes en la edad adulta. } Debido a una mutación genética los adipocitos de un ratón ob no pueden producir leptina.  Teorías sobre el hambre y la ingesta Señales de SACIEDAD } Si a un ratón ob se le administran diariamente inyecciones de leptina, aumenta su índice metabólico, se eleva su temperatura corporal, se vuelve más activo y come menosà su peso corporal retorna a los valores normales. Ratón ob no tratado con leptina Ratón ob tratado con leptina (hormona antiobesidad)  Teorías sobre el hambre y la ingesta Señales de SACIEDAD } Experimento de D. Coleman: } Dos grupos: } Ratones ob/ob (no producen leptina) } Ratones db/db (producen leptina pero no son sensibles a ésta por carecer de los receptores correspondientes) } Combinaciones de animales parabióticos (parejas de sujetos unidos por la musculatura y la piel de los costados de manera que se desarrollan interconexiones en el sistema vascular pero no conexiones nerviosas). db/db + normal ob/ob + normal db/db + ob/ob Deja de comer y pierde peso Deja de comer y pierde peso Deja de comer y pierde peso  Teorías sobre el hambre y la ingesta Señales de SACIEDAD } El descubrimiento de la leptina llegó a albergar profundas esperanzas en el tratamiento de los trastornos nutritivos, y particularmente de la obesidad, una enfermedad que constituye uno de los principales problemas de salud de las sociedades industrializadas. } Sin embargo, se ha descubierto que en seres humanos las mutaciones en los genes relacionados con la leptina son infrecuentes. } En general, la obesidad humana no puede atribuirse sólo a un defecto en la síntesis de leptina. De hecho, los sujetos obesos poseen niveles elevados de esta hormona en sangre lo que indica que continúa produciéndose adecuadamente en proporción a la grasa corporal. A pesar de ello, la ingesta de estas personas es normal e incluso extra. } Lo que ocurre es que, al parecer, la mayoría de los sujetos obesos manifiestan una resistencia a la acción de la hormona limitándose tremendamente, por tanto, su efectividad terapéutica. ¿a qué se debe esta resistencia? Teorías sobre el hambre y la ingesta Señales de SACIEDAD ¿a qué se debe esta resistencia? Ø No está del todo clara en la actualidad pero se han propuesto algunas alternativas: Ø Transportador de leptina al encéfalo. Se han encontrado bajos niveles de leptina en el encéfalo de sujetos obesos en relación con los niveles de leptina encontrados en el resto del organismo. Ø Las inyecciones de leptina intracerebrales son efectivas a la hora de reducir la obesidad (reducción de la ingesta y del peso corporal) Teorías sobre el hambre y la ingesta Señales de SACIEDAD } El candidato para el factor de saciedad a largo plazo descubierto más recientemente es el (producto intermedio de la síntesis de triglicéridos) } Sus niveles aumentan después de comer } Loftus y cols. (2000) elaboraron un fármaco que inhibe la enzima ácido graso-sintetasa, lo que eleva los niveles de Malonilo-CoA. Este fármaco se conoce como C75. } Por otra parte, Kumar y cols. (2002) descubrieron que la inyección diaria de C75 disminuye el peso corporal en ratones obesos y en normales. Dejó de hacer efecto en los normales, pero continuó haciendo efecto en los obesos hasta que éstos perdieron una cantidad sustancial de peso. Mecanismos cerebrales (estructuras encefálicas) } Aunque las señales de hambre y de saciedad se originan en el aparato digestivo y en los depósitos de reservas de nutrientes del organismo, el objetivo de esas señales es el encéfalo. } En esta sección se examinan algunas de las investigaciones acerca de los mecanismos encefálicos de la ingesta de comida y del metabolismo.  Mecanismos cerebrales (estructuras encefálicas) } El Área Postrema (AP) y el núcleo del tracto solitario (NTS) reciben información gustativa de la lengua, e información procedente de los detectores de nutrientes del estómago, duodeno e hígado. } Estas regiones también contienen receptores sensibles a la glucosa. } Todas estas señales se transmiten a regiones del prosencéfalo más directamente implicadas en el control de la conducta de ingesta y del metabolismo. } Los sucesos que provocan hambre aumentan la actividad de las neuronas del AP y del NTS. } Las lesiones de estas estructuras suprimen tanto la alimentación glucoprivítica como la lipoprivítica.  Mecanismos cerebrales (estructuras encefálicas) } Dos regiones destacadas: } Área lateral Control del hambre Lesiones de la zonaà los animales dejan de comer y de beber Estimulación de la zonaà los animales comienzan a beber o a comer, o ambas. } Núcleo ventromedial Control de la saciedad Lesiones de la zonaà provocaban una alimentación excesiva que desemboca en obesidad. Estimulación eléctricaà suprime la ingesta  Mecanismos cerebrales (estructuras encefálicas) } Las neuronas de esta región segregan dos neurotransmisores peptídicos diferentes: ( ) orexígenos (A y B) = hipocretinas (término empleado en el estudio del sueño) } La administración de HCM y orexinas en los ventrículos laterales y en otras zonas del encéfalo inducen a comer.  Mecanismos cerebrales (estructuras encefálicas) ¿Cómo activan las señales procedentes del hígado y del tronco cerebral a las neuronas secretoras de orexígenos del hipotálamo lateral? } Parte de la vía implica un sistema de neuronas que segregan un neurotransmisor denominado neuropéptido Y (NPY)à estimulador extremadamente potente de la ingesta de comida. } El NPY tiene al menos dos lugares de acción en el hipotálamo: } Hipotálamo lateralà estimulando la toma de alimentos } Núcleo paraventricular (NPV- en el hipotálamo medial)à } estimula la secreción de insulina y glucocorticoides } Provoca un descenso en la degradación de los triglicéridos del tejido adiposo } Provoca una bajada de la temperatura corporal Estos efectos complementan el aumento de apetito, preservando los suministros de energía del organismo  Mecanismos cerebrales (estructuras encefálicas) } Los niveles hipotalámicos de NPY aumentan tras privación de comida y disminuyen después de comer. } Las neuronas que segregan NPY se sitúan en el núcleo arqueado, localizado en el hipotálamo. } Estas neuronas proyectan al NPV y al HL. } Las neuronas secretoras de NPY también liberan otro péptido, el péptido asociado a agouti (PRAG)à potente y duradero orexígeno.  Mecanismos cerebrales (estructuras encefálicas) } Otro péptido orexígeno es la ya mencionada hormona peptídica ghrelin. } Parece ser que la ghrelin ejerce sus efectos sobre el apetito y el metabolismo estimulando receptores situados en neuronas que liberan NPY y PRAG del núcleo arqueado del hipotálamo. } Al parecer la ghrelina activa neuronas del sistema mesolímbico de motivación y refuerzo (Da/ATVàN. Accumbens)  Mecanismos cerebrales (estructuras encefálicas) } Otra categoría de compuestos orexígenos: endocanabinoides. } Uno de los efectos del THC que contiene la marihuana es un aumento del apetito, especialmente por platos muy sabrosos. Los endocanabinoides, cuyos efectos reproduce el THC, estimulan la ingesta, al parecer aumentando el nivel de HCM y de orexina. } Los niveles de endocanabinoides son más altos durante el ayuno y más bajos cuando se come. } Una enzima que altera la producción de FAAH, la enzima que elimina los endocanabinoides despues de que se hayan liberado, causa sobrepeso y obesidad. } Los agonistas de los cannabinoides se han utilizado para aumentar el apetito de los pacientes con cáncer.  Mecanismos cerebrales (estructuras encefálicas) } La actividad de las neuronas secretoras de HCM y de orexina localizadas en el HL aumenta la ingesta de comida y reduce el índice metabólico. } Estas neuronas son activadas por otras neuronas del núcleo arqueado que segregan NPY. } Las neuronas que segregan NPY también proyectan al NPV, el cual desempeña una función en el control de la secreción de insulina y del metabolismo. } Una de las señales que activan las neuronas NPY/PRAG (del núcleo arqueado) es el ghrelin (liberado principalmente por el estómago) } Los endocanabinoides estimulan el apetito aumentando la liberacion de HCM y de orexinas.  Mecanismos cerebrales (estructuras encefálicas) } Recordar: su lesión produce obesidad } Papel desempeñado por la LEPTINA* (interacciones entre esta señal a largo plazo y los circuitos neurales implicados en el hambre): 1. Reducir la liberación de orexígenos NPY y PRAG 2. Incrementar la liberación de anorexígenos 1. CART 2. α-MSH * Recordad: liberada por el tejido adiposo, inhibe la ingesta e incrementa el metabolismo  Mecanismos cerebrales (estructuras encefálicas) } Papel desempeñado por la LEPTINA*: 1. Reducir la liberación de orexígenos NPY y PRAG Ø La leptina produce sus efectos uniéndose a receptores que se encuentran en las neuronas secretoras de NPY y PRAG del núcleo arqueado. Ø La leptina reduce la cantidad de NPY y PRAG que se libera en el hipotálamo (ver imagen). Ø Por tanto, a través de esta vía la leptina inhibe los efectos excitatorios sobre la ingesta de alimentos y evita la disminución del índice metabólico. * Recordad: liberada por el tejido adiposo, inhibe la ingesta e incrementa el metabolismo  Mecanismos cerebrales (estructuras encefálicas) } Papel desempeñado por la LEPTINA*: 2. Incrementar la liberación de anorexígenos 2.1 Péptido CART } La liberación de CART por parte de las neuronas del n. arqueado reduce el apetito. (a través probablemente de la conexión n. arqueado- n. paraventricular y n. arqueado- neuronas del hipotálamo lateral, que contienen HCM y orexina; es decir, CART inhibe a las neuronas secretoras de HCM y orexina del HL y aumenta el índice metabólico) } La liberación de CART es promovida por la cocaína y las anfetaminas (por eso estas drogas suprimen el apetito). De hecho CART son las siglas en inglés de: Transcripción Regulada por Cocaína y Anfetamina } Las neuronas CART tienen receptores de leptina. } Se encuentran reducidos niveles de CART en ratones ob (que tienen poca leptina) } Si se les administra leptina i.c.v.* aumentan los niveles de CART. * i.c.v.à intra-cerebro-ventricular  Mecanismos cerebrales (estructuras encefálicas) } Papel desempeñado por la LEPTINA*: 2.2 Hormona α-MSH } Existe otro anorexígeno que también depende de la acción de la leptina. } Este otro anorexígeno es la hormona α-MSH, que es un AGONISTA de los receptores de Melanocortinas MC4. (PRAG es ANTAGONISTA de estos mismos receptores) } Este anorexígeno es liberado por las mismas neuronas CART del núcleo arqueado. } Por tanto, la leptina actúa a través de sus receptores situados en las neuronas CART/α- MSH del n. arqueado, promoviendo la liberación de CART y α-MSH, e inhibiendo así la alimentación. } (como hemos visto antes…) Al mismo tiempo, la leptina actúa a través de los receptores de la neuronas NPY/PRAG inhibiendo la liberación de NPY y PRAG* por parte de estas neuronas, e inhibiendo, por tanto, la ingesta de alimentos. * PRAG es un ANTAGONISTA de los receptores MC4  Mecanismos cerebrales (estructuras encefálicas) } Recordar: su lesión produce obesidad } Papel desempeñado por la LEPTINA* (interacciones entre esta señal a largo plazo y los circuitos neurales implicados en el hambre) } Papel del PYY } Este péptido (como vimos) es anorexígeno. Es liberado por el aparato digestivo (como señal de saciedad). } A nivel central actúa a través de unos autorreceptores inhibitorios situados en las neuronas NPY/PRAG del n. arqueado (impidiendo la liberación de NPY y PRAG que son sustancias orexígenas) } Las compañías farmacéuticas están investigando activamente este péptido para tratar la obesidad. Mecanismos cerebrales (estructuras encefálicas) } Recordar: su lesión produce obesidad } Papel desempeñado por la LEPTINA* (interacciones entre esta señal a largo plazo y los circuitos neurales implicados en el hambre) } Papel del PYY } Papel de la serotonina  Mecanismos cerebrales (estructuras encefálicas) } Papel de la serotonina } Procedimientos o fármacos que aumentan los niveles de 5-HT son anorexígenos. } La fenfluoramina (agonista serotoninérgico) fue usado, en combinación con fentermina (el producto se conocía como fen-fen) para el tratamiento de la obesidad pero fue retirado por ocasionar serios problemas cardiacos } Por el contrario, las drogas que destruyen neuronas serotoninérgicas, que inhiben la síntesis de 5-HT o que bloquean receptores 5-HT aumentan la ingesta de comida (son orexígenos)  LEPTINA NPY RECEPTORES CART MC4 5-HT α-MSH PRAG PYY THC Malonilo CoA Ghrelin Insulina