Por: Giuseppe D’Agostino y João Paulo Albuquerque
Sentir hambre no sólo te hace comer algo, sino que también puede cambiar tu sistema inmunológico. En un estudio reciente con ratones, descubrimos que la simple percepción del hambre puede alterar la cantidad de células inmunitarias en sangre, incluso cuando los animales no habían ayunado. Esto demuestra que incluso la interpretación cerebral del hambre puede influir en la adaptación del sistema inmunitario.
Nuestra nueva investigación, publicada en Science Immunology, desafía la idea arraigada de que la inmunidad se configura principalmente mediante cambios físicos reales en la nutrición, como cambios en el azúcar en sangre o los niveles de nutrientes. En cambio, demuestra que la percepción por sí sola (lo que el cerebro “piensa” que está sucediendo) puede transformar la inmunidad.
Nos centramos en dos tipos de neuronas cerebrales altamente especializadas (neuronas AgRP y neuronas POMC) que detectan el estado energético del cuerpo y generan la sensación de hambre y saciedad como respuesta. Las neuronas AgRP promueven el hambre cuando la energía es baja, mientras que las neuronas POMC indican saciedad después de comer.
Mediante herramientas genéticas, activamos artificialmente las neuronas del hambre en ratones que ya habían ingerido abundante comida. La activación de este pequeño pero potente grupo de neuronas desencadenó en los ratones un intenso deseo de buscar alimento. Este hallazgo refuerza lo demostrado por múltiples estudios previos.
Para nuestra sorpresa, sin embargo, este estado de hambre sintética también provocó una marcada disminución de células inmunitarias específicas en la sangre, llamadas monocitos. Estas células forman parte de la primera línea de defensa del sistema inmunitario y desempeñan un papel fundamental en la regulación de la inflamación.
Por el contrario, al activar las neuronas de saciedad en ratones en ayunas, los niveles de monocitos volvieron a niveles casi normales, incluso sin haber comido. Estos experimentos demostraron que la percepción cerebral del hambre o de la alimentación era suficiente, por sí sola, para influir en el número de células inmunitarias en sangre.
Para comprender cómo funciona este eje entre el cerebro y el sistema inmunitario, analizamos cómo se comunica el cerebro con el hígado. Este órgano es importante para detectar los niveles de energía del cuerpo. Las investigaciones también han demostrado que el hígado se comunica con la médula ósea, el tejido blando del interior de los huesos donde se producen la sangre y las células inmunitarias.
Encontramos una conexión directa entre las neuronas del hambre y el hígado a través del sistema nervioso simpático, que desempeña un papel fundamental en la regulación de funciones como la frecuencia cardíaca, el flujo sanguíneo y la respuesta de los órganos al estrés y la demanda energética. Cuando las neuronas del hambre se activaban, reducían la detección de nutrientes en el hígado al reducir la actividad simpática.
Esto sugiere que el cerebro puede influir en la forma en que el hígado interpreta el estado energético del cuerpo. En esencia, lo convence de que la energía es baja, incluso cuando los niveles reales de nutrientes son normales. Esto, a su vez, provocó una disminución de una sustancia química llamada CCL2 , que suele ayudar a atraer monocitos a la sangre. Una menor concentración de CCL2 significó menos monocitos circulantes.
También observamos que las señales de hambre provocaban la liberación de una hormona del estrés llamada corticosterona (similar al cortisol en humanos). Esta hormona, por sí sola, no tuvo un gran efecto en el número de células inmunitarias, al menos no en los niveles que se liberan típicamente durante el ayuno.
Generalmente se necesitan niveles mucho más altos de hormonas del estrés para afectar directamente al sistema inmunitario. Pero en este caso, el leve aumento de corticosterona funcionó más como un amplificador. Si bien no fue suficiente para desencadenar cambios inmunitarios por sí solo, fue crucial para permitir que la respuesta se produjera al cooperar con las señales provenientes del cerebro. Esto ilustra además cómo el sistema de estrés del cuerpo y los cambios inmunológicos son escalables y cómo se ajustan dependiendo de la naturaleza e intensidad del evento estresante.
¿Por qué podría pasar esto?
¿Por qué el cerebro haría esto? Aunque no lo hemos comprobado formalmente, creemos que una posibilidad es que este complejo sistema de comunicación multiorgánico haya evolucionado para ayudar al cuerpo a anticipar y responder a posibles carencias. Al ajustar el uso de energía y la preparación inmunitaria según las necesidades percibidas, el cerebro podría coordinar una respuesta eficaz de todo el cuerpo antes de que se produzca una crisis real. Si el cerebro detecta que los alimentos pueden ser limitados (por ejemplo, al interpretar señales ambientales previamente asociadas con la escasez de alimentos), puede actuar con anticipación para conservar energía y ajustar la función inmunológica con antelación. Si estos hallazgos se confirman en humanos, estos nuevos datos podrían, en el futuro, tener implicaciones reales para enfermedades en las que el sistema inmunológico se vuelve hiperactivo, como las enfermedades cardiovasculares, la esclerosis múltiple y el síndrome de desgaste en pacientes con cáncer.
Esto cobra mayor relevancia en el caso de trastornos metabólicos y alimentarios, como la obesidad o la anorexia. Estos trastornos no solo suelen ir acompañados de inflamación crónica o complicaciones inmunitarias, sino que también pueden alterar la forma en que el cerebro procesa el hambre y la saciedad. Y, si el cerebro es capaz de ayudar a activar o desactivar el sistema inmunológico, podría ser posible desarrollar nuevos enfoques dirigidos al cerebro para ayudar a las terapias inmunomoduladoras actuales.
Aun así, aún desconocemos muchas cosas. Necesitamos más estudios que investiguen cómo funciona este mecanismo en humanos. Estos estudios podrían resultar complejos, ya que aún no es posible activar selectivamente neuronas específicas en el cerebro humano con la misma precisión que en modelos experimentales.
Curiosamente, hace más de un siglo, el psiquiatra soviético A. Tapilsky realizó un experimento inusual en el que utilizó la hipnosis para sugerir a sus pacientes la sensación de hambre o saciedad. Sorprendentemente, el recuento de células inmunitarias aumentó cuando se les dijo a los pacientes que estaban saciados y disminuyó cuando se les dijo que tenían hambre. Estas primeras observaciones insinuaron una poderosa conexión entre la mente y el cuerpo, mucho más allá de la comprensión científica actual, y son inquietantemente proféticas de nuestra capacidad actual de usar poderosas herramientas genéticas para generar artificialmente sensaciones internas como el hambre o la saciedad en modelos animales.
Lo que está claro es que la percepción que el cerebro tiene de las necesidades energéticas del cuerpo puede moldear el sistema inmunitario, a veces incluso antes de que el propio cuerpo se recupere. Esto plantea nuevas preguntas sobre cómo afecciones como el estrés, los trastornos alimentarios e incluso las asociaciones aprendidas con la escasez de alimentos podrían impulsar la inflamación y las enfermedades.
Este artículo es una traducción de otro publicado en The Conversation. Puedes leer el texto original haciendo clic aquí.
