Fumar se ha asociado con la pérdida de peso durante siglos. En el mundo moderno, los anuncios y otros aspectos de la cultura popular a menudo relacionan la delgadez con los cigarrillos. La investigación científica generalmente también respalda este vínculo; Los investigadores han descubierto que los fumadores tienen un índice de masa corporal más bajo que los no fumadores, y han descubierto que la nicotina reduce la cantidad de alimentos que comen los animales.
Si bien la nicotina se considera un supresor del apetito, se sabe poco sobre su mecanismo de acción real en el cerebro. El autor principal Yann Mineur de la Facultad de Medicina de la Universidad de Yale y sus colegas han arrojado algo de luz sobre este problema. Han encontrado una vía que rige cómo la nicotina disminuye la ingesta de alimentos. Su descubrimiento, que aparece en una edición reciente de Cienciapodría potencialmente ayudar a las personas a dejar de fumar y conducir a nuevas formas de tratar la obesidad.
Mineur descubrió que la nicotina y un fármaco llamado citisina reducen la ingesta de alimentos de los ratones hasta en un 50 por ciento y reducen la masa de grasa corporal entre un 15 y un 20 por ciento. La nicotina se une a los receptores nicotínicos de acetilcolina en los sistemas nerviosos central y periférico, y la citisina se une a esos receptores nicotínicos de forma aún más selectiva. Cuando se agrega una sustancia química que bloquea la unión de la citisina a los receptores nicotínicos, los ratones muestran un comportamiento menos anoréxico. Esto llevó a Mineur y sus colegas a concluir que la activación de los receptores nicotínicos de acetilcolina es esencial para disminuir el apetito.
Luego de más experimentación, Mineur y su equipo encontraron que una subunidad particular (la subunidad β4) en los receptores nicotínicos de acetilcolina está directamente involucrada en la producción de efectos anoréxicos. Cuando los investigadores derribaron la expresión de esta subunidad, un fármaco nicotínico como la citosina no tuvo ningún efecto anoréxico en los ratones. Esta subunidad se expresa en un haz de neuronas (el núcleo arqueado) en el hipotálamo mediobasal, lo que sugiere que la nicotina actúa específicamente sobre estas células.
Los resultados de la caída llevaron a los investigadores a explorar las funciones de diferentes neuronas en el hipotálamo mediobasal. La subunidad β4 en sus receptores nicotínicos de acetilcolina es expresada por un tipo de neurona, las células pro-opiomelanocortina (POMC). Los investigadores encontraron que las drogas nicotínicas se unen a los receptores de acetilcolina nicotínicos en las neuronas POMC y hacen que estas neuronas se disparen.
Cuando los investigadores aplicaron nicotina a las neuronas POMC durante uno o dos minutos, las neuronas POMC se activaron con más frecuencia. El efecto depende de la cantidad de nicotina presente. Una pequeña dosis de 0,5 µM provoca un aumento de alrededor del 173 por ciento, mientras que una dosis mayor de 50 µM aumenta la activación en aproximadamente un 456 por ciento. Se sabe que la activación de las neuronas POMC provoca pérdida de apetito y aumento del gasto de energía. Específicamente, Mineur y su equipo encontraron que un tipo de hormona producida por las neuronas POMC llamada melanocortina es fundamental para que la nicotina tenga un efecto anoréxico.
Para resumir el proceso, Mineur descubrió que la nicotina y otras drogas nicotínicas tienen un efecto anoréxico al interactuar primero con la subunidad β4 de los receptores nicotínicos de acetilcolina que se expresan en las neuronas POMC. Esto activa las neuronas POMC, provocando la liberación de la hormona melanocortina. Los autores señalan que la subunidad β4 puede no ser la única involucrada. La investigación adicional podría revelar que otras subunidades de los receptores nicotínicos de acetilcolina también juegan un papel importante.
Al proporcionar un mecanismo que gobierna cómo la nicotina suprime el apetito, Mineur y sus colegas han abierto la posibilidad de adaptar diferentes terapias para ayudar a las personas a perder peso sin los efectos negativos del uso de productos de tabaco. Por ejemplo, podría ser posible sintetizar drogas que sean menos tóxicas o adictivas que la nicotina, pero que tengan un mecanismo de acción similar en el cerebro. Dichos medicamentos podrían ayudar a las personas a combatir la obesidad.
Ciencia2011. DOI: 10.1126/ciencia.1201889 (Acerca de los DOI)