El azúcar es fundamental para el correcto funcionamiento del organismo, y principalmente para el cerebro, de manera que para tener un buen estado de salud, el nivel de glucosa en la sangre debe mantenerse en un rango normal y balanceado, ya que no puede ser demasiado alto porque puede conducir a la diabetes, pero tampoco demasiado bajo, ya que puede causar desmayos e, incluso, la muerte.

Teniendo en cuenta estos parámetros, existe una inquietud recurrente alrededor del rol que juega el cerebro en la regulación de la glucosa, de manera que en la actualidad, la ciencia indica que estos niveles están estrictamente controlados por hormonas secretadas en el páncreas, como la insulina y el glucagón.

Sin embargo, algunos científicos se han preguntado si es posible que las neuronas sensibles a la glucosa en el cerebro actúen de alguna forma en la regulación del nivel de azúcar en todo el cuerpo. En este sentido, un nuevo estudio publicado en la revista Journal of Clinical Investigation, examinó el papel de un grupo particular de estas neuronas en el mantenimiento de su equilibrio en sangre en modelos animales.

Según ha indicado Yong Xu, profesor de pediatría, nutrición, biología molecular y celular y medicina en la Facultad de Medicina Homa Shalchi Baylor y autor principal de esta nueva investigación, “ahora sabemos que hay muchas neuronas sensibles a la glucosa en el cerebro que se cree participan activamente en la detección de pequeños cambios en los niveles de glucosa en el cuerpo y luego desencadenan respuestas correspondientes para devolver el nivel a un rango saludable. Pero la ciencia se hecho varias preguntas sobre esto durante mucho tiempo”, y ha añdido que “estas células, en particular, se pueden dividir en dos grupos según cómo respondan a las fluctuaciones de la glucosa. Un grupo de ellas se llama neuronas excitadas por glucosa (GE) y el otro son las neuronas inhibidas por la sustancia (GI). En este estudio, nos enfocamos en el segundo grupo, el menos estudiado de los dos”.

Las neuronas GE se activan o excitan cuando el nivel de glucosa a su alrededor es más alto, por lo que según este experto, “esto es de esperar porque dicha sustancia es un combustible para la mayoría de las células, incluidas las neuronas. Tener más combustible disponible apoyaría una mayor actividad celular”.

Por otro lado, las neuronas GI se inhiben cuando los niveles de glucosa son más altos y, paradójicamente, se activan cuando son más bajos. “Esto ha sido desconcertante para los investigadores, ya que esperaban lo contrario, menos actividad neuronal cuando la glucosa es baja. Queríamos comprender el mecanismo que desencadenaba la actividad neuronal gastrointestinal con niveles bajos de glucosa y si esto contribuía al equilibrio de ella en sangre”, ha indicado Xu.

En experimentos con ratones, los especialistas se centraron en las neuronas GI ubicadas en una región llamada núcleo hipotalámico ventromedial (VMH). Específicamente, estudiaron qué canales iónicos en las neuronas gastrointestinales mediaban en la detección de niveles bajos de glucosa. Esos canales son proteínas en la superficie de las neuronas que permiten que los iones cargados entren y salgan de la célula.

En este sentido, Xu ha afirmado que “descubrimos que se requiere un canal de iones llamado anoctamin 4 (ano4) para la activación de las neuronas GI en respuesta a la glucosa baja. De hecho, nuestros datos muestran que ano4 es un marcador que define las neuronas GI. Si una neurona VMH expresa ano4, entonces es una neurona GI. Si no lo expresa, no lo es”.

A continuación, los investigadores analizaron el papel de las neuronas gastrointestinales en la regulación de la glucosa en sangre en un modelo de ratón con diabetes tipo 1. En este caso, las células beta pancreáticas productoras de insulina están ausentes, y la falta de insulina desencadena un aumento de los niveles de azúcar en la sangre, el sello distintivo de la diabetes.

Al eliminar genéticamente el gen ano4 en las neuronas GI ubicadas en el VMH en estos ratones diabéticos, los investigadores normalizaron sustancialmente los niveles de azúcar en la sangre.