El cerebro regula la digestión mediante la luz

Investigadores de la Universidad de Tsukuba, en Japón, han descubierto que la exposición a la luz de las larvas de erizo de mar genera variantes en su digestión, incluso en ausencia de estímulos alimentarios. El hallazgo confirma que el cerebro puede regular los procesos digestivos a través de la información proveniente de la estimulación lumínica.

Se conoce que muchas formas de vida utilizan la luz como una señal biológica importante, incluidos los animales con sistemas visuales y no visuales. Sin embargo, el nuevo estudio sugiere que las neuronas pueden haber evolucionado inicialmente para regular la digestión de acuerdo con la información obtenida directamente de la luz. ¿Debemos darle más importancia entonces a la influencia del cerebro sobre los procesos digestivos?

Según una nota de prensa, los investigadores japoneses encontraron que la estimulación de las larvas de erizo de mar a través de la luz desembocó en cambios en la función del sistema digestivo, aunque no se hayan registrado estímulos directos de tipo alimenticio. En el experimento realizado por los científicos se pudo constatar que la exposición a la luz provocó la apertura del píloro, un componente vital en el tracto digestivo.

Los erizos de mar, conocidos también bajo el nombre científico de equinoideos, se encuentran en los fondos marinos, entre rocas y en arrecifes de corales. Se alimentan de algas, peces muertos, esponjas, percebes, mejillones y otras variedades animales y vegetales que pueden encontrarse en los mares de todo el planeta.

La fotoirradiación impulsa la apertura del píloro, un componente importante del tracto digestivo. Situación a los cinco segundos de iniciado el estímulo (izquierda) y a un minuto con treinta segundos (derecha). Crédito: Universidad de Tsukuba, Japón.

Las neuronas y su impacto en la digestión

Las conclusiones del estudio indican que una función temprana de las neuronas puede haber sido la regulación del tracto digestivo en nuestros ancestros evolutivos. Debido a que el consumo de alimentos y la absorción de nutrientes son fundamentales para la supervivencia, el desarrollo de un sofisticado sistema regulador cerebro-intestino puede haber sido un paso importante en la evolución animal.

Para profundizar en las causas de los cambios en la digestión producidos por la exposición a la luz en los erizos de mar, los investigadores rastrearon la actividad de las proteínas de la familia Opsin. Dichas proteínas son cruciales para apreciar la evolución del uso de la luz como señal externa en todo tipo de organismos, ya que se encuentran presentes incluso en formas de vida sin sistemas visuales.

Hallaron que existen neuronas productoras de serotonina que trabajan integradas con células relacionadas con las proteínas Opsin. Esta actividad conjunta facilita la liberación estimulada por la luz de óxido nítrico, que actúa como neurotransmisor. Este complejo proceso cerebral culmina en las variaciones observadas en el sistema digestivo de los erizos de mar.

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Cerebro e intestino: influencia mutua

El eje cerebro-intestino está siendo cada vez más considerado por los científicos como uno de los sistemas más importantes en la organización del ser humano y otros seres vivos. Es así que algunos especialistas hablan del intestino como un «segundo cerebro», dada su trascendencia en múltiples procesos vitales.

Además de la regulación del cerebro de los procesos digestivos, como explora esta nueva investigación publicada en la revista BMC Biology, también se ha descubierto una influencia recíproca: la microbiota intestinal sería capaz de modular al cerebro, provocando cambios y modificaciones que están poniendo en jaque a muchos de los paradigmas actuales de la medicina, la biología y la ciencia en general.