Un equipo de la Universidad de Concepción ha descubierto un nuevo mecanismo cerebral que regula la sensación de saciedad después de comer, abriendo potenciales vías terapéuticas para el tratamiento de la obesidad y trastornos alimentarios. El estudio, publicado el 6 de abril en la revista *Actas de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos*, revela una cadena de señalización inédita en el hipotálamo, la región del cerebro crucial para el control del apetito, y redefine la comprensión del rol de las células cerebrales en este proceso.
Hasta ahora, se creía que la regulación del apetito dependía principalmente de las neuronas, con las células gliales, como los astrocitos, desempeñando un papel de apoyo. Sin embargo, la investigación liderada por la doctora María de los Ángeles García-Robles, académica de la Facultad de Ciencias Biológicas e investigadora principal del Instituto Milenio de Neurociencia CINV, demuestra que los astrocitos participan activamente en una compleja interacción que modula el comportamiento alimentario.
El mecanismo revela una nueva forma de comunicación entre células del cerebro, donde las células gliales no sólo apoyan a las neuronas, sino que regulan activamente su funcionamiento y el comportamiento alimentario , explica la doctora García. Nuestro estudio muestra que los astrocitos, tradicionalmente considerados células de soporte, desempeñan un papel mucho más activo en el control del comportamiento alimentario de lo que se creía .
La investigación se centró en la interacción entre neuronas, tanicitos y astrocitos en el hipotálamo. Los tanicitos y astrocitos son tipos de células gliales especializadas. El estudio demostró que el cerebro integra señales metabólicas a través de un diálogo entre estas células, permitiendo detectar cuándo se ha consumido suficiente alimento e inducir la saciedad.
El proceso, según explica la investigadora, comienza después de la ingestión de alimentos. Los tanicitos detectan el aumento de glucosa y liberan lactato, una molécula que actúa como señal metabólica. Esta señal activa a los astrocitos a través del receptor HCAR1. A su vez, los astrocitos liberan glutamato hacia las neuronas, lo que induce la sensación de saciedad.
Uno de los hallazgos más relevantes es que la comunicación entre astrocitos y neuronas se regula mediante hemicanales. Estas estructuras permiten la liberación de glutamato al espacio extracelular, activando las neuronas que generan la sensación de satisfacción después de comer y controlando la ingesta de alimentos. Este circuito funcional, hasta ahora desconocido, representa un avance significativo en la comprensión de la regulación del apetito.
Nuestro laboratorio había demostrado que los tanicitos producen lactato en respuesta a nutrientes, y otros grupos habíamos demostrado que esta molécula puede influir en la actividad neuronal. También existe evidencia de que los astrocitos responden a señales metabólicas y liberan neurotransmisores. Sin embargo, no se conocía el mecanismo preciso que conectaba estas observaciones , detalla la doctora García.
La identificación de este mecanismo específico abre la puerta a posibles intervenciones terapéuticas para controlar el apetito. Al identificar un mecanismo específico, la activación de astrocitos vía HCAR1 y la liberación de glutamato a través de hemicanales, se podrían diseñar intervenciones que modulen este sistema para regular la ingesta alimentaria , afirma la investigadora.
Este hallazgo tiene un impacto especialmente relevante en el contexto de la obesidad, una enfermedad multifactorial en la que la ingesta excesiva de alimentos juega un papel crucial. También podría tener implicaciones en el tratamiento del trastorno por atracón (comer compulsivo) y, potencialmente, en trastornos del ánimo, la memoria y otras patologías en las que el metabolismo cerebral y la señalización glial están alterados.
El estudio, financiado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID) a través de un proyecto Fondecyt Regular, se desarrolló durante cuatro años (2022-2026) y combinó experimentos realizados en la Universidad de Concepción y en la Universidad de Maryland, Estados Unidos, gracias a una alianza científica con el doctor Ricardo Araneda. La investigación involucró experimentos celulares y moleculares, así como registros electrofisiológicos en neuronas, para comprender cómo el cerebro detecta la saciedad.
Un experimento clave consistió en administrar glucosa directamente a un único tanicito mientras se monitoreaban los astrocitos circundantes. Los resultados demostraron que la actividad de una sola célula fue suficiente para desencadenar respuestas en múltiples astrocitos vecinos, lo que indica que incluso un evento metabólico local puede propagarse y amplificarse a través de la red cerebral glial.
Si bien este descubrimiento representa un avance significativo, la doctora García enfatiza que aún quedan muchas preguntas por responder. ¿Cómo se altera este sistema en condiciones de obesidad o dietas altas en azúcar? ¿Qué rol cumplen otras células como la microglía en este circuito? ¿Podemos modular farmacológicamente este sistema de manera segura? , plantea la investigadora.
En este sentido, su nuevo proyecto Fondecyt (2026-2030) se centrará en estudiar cómo los mecanismos cerebrales descubiertos se ven afectados por dietas ricas en fructosa, un tipo de azúcar presente en los alimentos ultraprocesados. En colaboración con investigadores de la UdeC y del Instituto Milenio CINV, se investigará si estas dietas generan inflamación y, en caso afirmativo, a través de qué mecanismos se puede prevenir o revertir la respuesta inflamatoria para reducir la obesidad inducida por la dieta.
La relevancia de esta investigación trasciende el ámbito científico, dada la creciente prevalencia de la obesidad a nivel mundial y, en particular, en Chile, donde más del 78% de la población adulta y el 50% de los escolares tienen sobrepeso u obesidad, convirtiendo al país en el más obeso de Sudamérica y el segundo de la OCDE. Las proyecciones indican que, de continuar la tendencia actual, la prevalencia podría alcanzar el 87% para 2050.
La doctora García subraya que la obesidad es un problema complejo y multifactorial, influenciado por factores fisiológicos, conductuales y socioemocionales, incluyendo patrones alimentarios y estilos de vida. Sin embargo, también destaca que el acto de comer, el apetito y la saciedad están mediados por variables biológicas y cerebrales.
La obesidad no es sólo un problema de conducta, sino que involucra mecanismos biológicos complejos en el cerebro , afirma. El hipotálamo integra señales que regulan el apetito y el gasto energético, pero estos sistemas pueden alterarse por procesos inflamatorios, estrés o la ingesta crónica de alimentos ultraprocesados, lo que puede favorecer el aumento de grasa y peso corporal.
Entender cómo se regula la saciedad a nivel celular y molecular permite cambiar la forma en que abordamos la obesidad , concluye la doctora García. Nuestros hallazgos contribuyen a demostrar que el cerebro integra señales metabólicas a través de circuitos en los que las células gliales son clave, lo que podría llevar a nuevas estrategias para prevenir o tratar la obesidad desde su base biológica .
