Descubrimiento de una nueva función del cerebelo en la regulación de la sed

El cerebelo, a menudo llamado el "cerebro pequeño", ha atraído la atención de los investigadores durante siglos debido a su singular estructura y complejidad celular, siendo una de las regiones cerebrales más antiguas en términos evolutivos. Tradicionalmente, se consideraba únicamente un centro de control motor; sin embargo, estudios recientes han demostrado su participación en funciones no motoras como la cognición, la emoción, la memoria, la función autónoma, la saciedad y la finalización de las comidas.

En un estudio reciente con ratones publicado en Nature Neuroscience, investigadores de los Hospitales Universitarios (UH), el Instituto de Descubrimiento Harrington de la UH y la Universidad Case Western Reserve descubrieron que el cerebelo también controla la sed, una función importante para la supervivencia. En concreto, el equipo descubrió que la hormona asprosina se difunde desde la periferia hacia el cerebro y activa las células de Purkinje en el cerebelo. Esto provoca un mayor deseo de beber agua.

"Se sabe que la asprosina, una hormona descubierta por nuestro laboratorio en 2016, estimula la ingesta de alimentos y mantiene el peso corporal al activar neuronas clave del 'hambre' en el hipotálamo, una parte del cerebro, y actúa uniéndose a una proteína en la superficie de la neurona llamada 'receptor'", explicó el Dr. Atul Chopra, autor principal del estudio.

El Dr. Atul Chopra es investigador en el UH Harrington Discovery Institute y director asociado del Harrington Rare Disease Program, genetista médico de guardia en la UH y profesor asociado de medicina, genética y genómica en la Facultad de Medicina de la Case Western Reserve University.

La hormona requiere un receptor para su acción, y en el caso de la capacidad de la asprosina para controlar el apetito y el peso corporal, dicho receptor es el Ptprd. Además del hipotálamo, el equipo descubrió que también presenta una alta expresión en el cerebelo, aunque se desconocía su importancia funcional.

Inicialmente, asumimos que la acción de la asprosina en el cerebelo coordinaba la ingesta de alimentos con el hipotálamo, lo cual resultó ser incorrecto. El gran avance se produjo cuando Ila Mishra, investigadora postdoctoral en el laboratorio y ahora directora de su propio laboratorio en la Universidad de Kentucky, descubrió que los ratones en los que se había inhibido la sensibilidad del cerebelo a la asprosina presentaban una ingesta de agua reducida. Nuestro objetivo final era medir la ingesta de alimentos, no la de agua, lo cual fue una feliz coincidencia.

Estos ratones también mostraron una reducción de la actividad de las células de Purkinje, acompañada de hipodipsia (disminución de la sed). Su ingesta de alimentos, coordinación motora y aprendizaje no se vieron afectados. Por el contrario, los ratones a los que se les eliminó la sensibilidad hipotalámica a la asprosina mostraron una reducción de la ingesta de alimentos sin efecto sobre la sed.

"Nuestros resultados revelan no solo una nueva función de las células cerebelosas de Purkinje en la modulación de la sed, sino también su regulación independiente de funciones bien establecidas en la coordinación motora y el aprendizaje", añadió el Dr. Chopra. "Es fascinante que, tras un siglo o más de investigación neurobiológica, sigamos descubriendo nuevas funciones importantes para partes del cerebro que se creían comprendidas desde hace tiempo. La mayor importancia de este descubrimiento reside en su potencial para el tratamiento de trastornos de la sed, como la polidipsia (sed excesiva), la hipodipsia y la adipsia, para los cuales actualmente no existe tratamiento".