UNIVERSIDAD DEL PAÍS VASCO

El receptor denominado CB1 del bulbo olfatorio es el encargado de estimular la percepción olfativa en estados de ayuno, según un estudio en el que han colaborado investigadores de la UPV/EHU

En estado de hambre o ayuno, el aumento de la ingesta de alimento que se da tras oler alguna comida está vinculado a un receptor cannabinoide de tipo 1 del bulbo olfatorio, según un estudio codirigido por un investigador de la UPV/EHU, y publicado hoy en la . El trabajo también muestra que estos receptores podrían ser objetivo farmacológico para el tratamiento de trastornos alimenticios, como los que propician la obesidad o la anorexia.

Es común que el estado interno del organismo afecte a la percepción sensorial, y, por tanto, provoque un determinado comportamiento. Uno de los ejemplos más conocidos de estos procesos es la capacidad del hambre de aumentar el olfato, para aumentar la búsqueda e ingesta de comida. Sin embargo, hasta ahora se desconocía el mecanismo cerebral que gobierna la conexión entre el hambre, el olfato y la ingesta de comida. Un estudio llevado a cabo por un grupo internacional de investigadores, entre ellos, del departamento de de la UPV/EHU, ha desentrañado las claves de esta conexión.

Antes de la realización de este estudio, se sabía que el sistema cannabinoide estaba relacionado con estos fenómenos. “Es sabido que la abstinencia de comida, o el ayuno, aumenta el nivel de los cannabinoides endógenos en el cerebro de los mamíferos, y que el sistema cannabinode es un componente importante en la regulación del equilibrio energético”, explica Pedro Grandes, investigador del Departamento de Neurocienciencias de la UPV/EHU, y codirector del estudio junto con Giovanni Marsicano, investigador de la Universidad de Burdeos.

Los cannabinoides endógenos son lípidos que se producen a demanda como consecuencia de la actividad neuronal, es decir, en situaciones en las que el sistema en concreto se activa. Los investigadores que han realizado el presente estudio en ratones han descubierto el tipo de cannabinoide endógeno que participa en estos procesos, el lugar en el que actúa, y el efecto que desencadenan. Así lo explica Grandes: “en situaciones de hambre, se sintetiza un tipo de cannabinoide endógeno específico, la anandamida, que actúa sobre un receptor concreto, el CB1. Estos receptores están localizados en unas determinadas terminales nerviosas en el bulbo olfatorio, cuya función es regular la transmisión sináptica excitadora. Cuando los cannabinoides actúan sobre estos receptores CB1 del bulbo, se da una reducción de la comunicación excitadora procedente de zonas olfatorias de la corteza cerebral, y que termina en la capa más interna del bulbo olfatorio. Como consecuencia de ello, todas las funciones intrínsecas que están a nivel del bulbo olfatorio se ven favorecidas. Así, por ejemplo, las células que captan el olor transmiten mejor, y, por tanto, la percepción del olfato es mayor”.

Experimentos con ratones mutantes

El presente estudio ha sido realizado a lo largo de cuatro años, por lo que han ido avanzando paulatinamente en los descubrimientos. Así, inicialmente, lo que hicieron fue determinar la distribución del receptor CB1 en el cerebro. En ese paso pudieron relacionar la localización de los receptores CB1 en las terminales excitadoras.

Posteriormente, realizaron la caracterización de la función del receptor CB1 en los mecanismos descritos: en condiciones de hambre, en la percepción del olfato, y en la ingesta de comida. “Vimos que el receptor CB1 es necesario en estos mecanismos, ya que si era bloqueado farmacológicamente, o se eliminaba genéticamente (mediante la generación de ratones carentes de los mismos), los ratones comían menos en situaciones de hambre”, detalla Grandes.

Más adelante, corroboraron esta función del receptor CB1 en ratones que no tenían este receptor, pero a los que habían hecho expresar el mismo “mediante diferentes manipulaciones genéticas”, aclara el investigador. “En eseos experimentos se vio que estos ratones volvían a comer más al tener receptores CB1 en la vía neuronal descrita, que proyecta de la corteza cerebral al bulbo olfatorio”. Asimismo, mediante estudios realizados in vivo, se confirmó el papel del receptor CB1 en el mecanismo que lleva al ratón a una mayor ingesta.

Por último, los investigadores pudieron observar que estos fenómenos no son desencadenados solo por los cannabinoides endógenos, es decir, los producidos por el propio organismo. “Un tipo de cannabinoide exógeno, el THC, que es el componente psicoactivo del cannabis, inyectado en estos ratones, también provocó el aumento de la percepción del olfato y del . Eso sí, este efecto se da siempre en condiciones de ayuno; en los casos en los que los ratones estaban saciados, este mecanismo no entraba en acción”, explica el investigador de la UPV/EHU.

La traslación del presente estudio al ámbito clínico podría dar lugar a la generación de nuevos fármacos que fueran útiles para el tratamiento de determinados trastornos de la alimentación. “En personas que presentan una anorexia podríamos estimular la ingesta, favoreciendo estos mecanismos. Y por el contrario, en casos de obesidad, el objetivo sería intentar reducir la función de estos receptores CB1, para reducir la percepción del olor y así conseguir que estos individuos comieran menos en situaciones de hambre”.

Información complementaria:

El presente estudio ha sido realizado por un grupo multidisciplinar de investigadores de diversas universidades y centros de investigación, además de la UPV/EHU: Neurocentre Magendie (Francia), Universidad de Burdeos (Francia), Universidad Complutense de Madrid, Instituto Pasteur (París, Francia), CNRS (Francia), Universidad de París Diderot & Sud (Francia), Universidad Johannes Gutenberg (Alemania), Westfaelische Wilhelms-Universitaet (Alemania), Universidad de Bolonia (Italia), INRA (Francia). Esta amplia colaboración se ha dado como respuesta a las múltiples técnicas requeridas para la elaboración de los experimentos, como técnicas anatómicas, fisiológicas, de manipulación genética de los animales, técnicas de optogenética, etc.

Referencia bibliográfica:

E. Soria-Gómez, L. Bellocchio, L. Reguero, G. Lepousez, C. Martin, M. Bendahmane, S. Ruehle, F. Remmers, T. Desprez, I. Matias, T. Wiesner, A. Cannich, A. Nissant, A. Wadleigh, H. C. Pape, A. P. Chiarlone, C. Quarta, D. Verrier, P. Vincent, F. Massa, B. Lutz, M. Guzmán, H. Gurden, G. Ferreira, P. M Lledo, P. Grandes, G. Marsicano. 2014. “The endocannabinoid system controls food intake via olfactory processes”. . doi:10.1038/nn.3647

Imagen:

Representación esquemática de los supuestos mecanismos de mediación de los efectos (endo) cannabinoides sobre los circuitos olfativos de ratones en ayunas. En condiciones basales (imagen izquierda), la activación de los receptores CB1 por medio de endocannabinoides contribuye a mantener un cierto nivel de actividad de las células granulares inhibidoras (nube naranja), por lo tanto, es probable que proporcione un nivel basal de actividad olfativa (nube púrpura pequeña en la nariz) y de ingesta de alimentos (alimentos pequeños en el bocadillo de pensamiento). Tras el ayuno (foto derecha), el aumento de los endocannabinoides (nube verde) o la administración de THC activan los receptores CB1 que conducen a una disminución de la transmisión sináptica excitadora (líneas azules). El impacto final de estos cambios es una mejora de la detección olfativa (nube púrpura grande en la nariz) y la hiperfagia (comida grande en el bocadillo de pensamiento.