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“SISTEMA
GASTROINTESTINAL:
CONTROL DEL APETITO”
BALANCE ENERGETICO
• En los adultos el peso corporal es relativamente
constante, pese a variaciones amplias en el
consumo de alimentos o gasto de energía.
• Existe un complejo y poderoso sistema
fisiológico, compuesto de señales aferentes y
efectores eferentes, el cual lleva a cabo el
balance energético.
• El sistema consiste de múltiples vías
redundantes, lo cual garantiza la permanencia
del instinto del impulso por ingerir alimentos.
HOMEOSTASIS DE ENEGIA
BALANCE ENERGETICO: REGULACION
• En la circulación existen hormonas que actúan de manera
aguda para inducir el apetito o para dar señal de saciedad.
• También hay hormonas que reflejan la cantidad de grasa
corporal y el balance energético del organismo.
• Las señales son integradas por nervios periféricos y centros
cerebrales tales como el hipotálamo y el tallo cerebral.
• Las señales integradas a su vez, regulan neuropeptidos que a
su vez modulan el apetito y el gasto energético.
HOMEOSTASIS DE GLUCOSA
Hormonas intestinales: regulación del
apetito
Adipocitos
y balance
energético
ADIPOCITOS: HOMEOSTASIS DE GLUCOSA
EFECTO DE ACIDOS GRASOS NO
ESTERIFICADOS: NEFAs
Control periférico del apetito
HIPOTALAMO
• El hipotálamo fue involucrado hace 50 años en la
regulación de este balance energético.
• El núcleo Arcuato es accesible a las señales circulantes
a través de la eminencia media, región que no esta
protegida por la barrera hematoencefálica.
• Algunas señales (péptido YY y péptido similar al
glucagon (GLP-1)) atraviesan la barrera por mecanismos
no saturables.
• Algunas señales (insulina y leptina) atraviesan la barrera
por mecanismos saturables.
NUCLEO ARCUATO
• Existen dos poblaciones primarias de neuronas que
integran las señales del estado nutricional y así,
controlan el balance energético.
• Circuito inhibitorio (anorexigénico): neuronas que
expresan pro-opiomelanocortina (POMC) y transcripto
regulado por cocaína y anfetaminas (CART).
• Circuito excitatorio (orexigénico): neuronas que
expresan neuropéptido Y (NPY) y péptido relacionado
con el agutí (AgRP). Este ultimo es un antagonista
competitivo de -MSH.
Núcleo Arcuato
NUCLEO PARAVENTRICULAR
• Las neuronas NPY proyectan al núcleo paraventricular
ipsilateral (NPV). La inyección de NPY en el NPV
produce hiperfagia y obesidad.
• NPY activa los receptores NPY en el PVN, e inhibe el
sistema de POMC por activación de los receptores NPY1
en el núcleo arcuato. El AgRP antagoniza la acción de las
melanocortinas en los receptores MC3R/MC4R a nivel
de PVN.
• Existen otras vías o mecanismos compensatorios ya que
eliminando el sistema NPY/AgRP, no se producen
efectos marcados en el peso corporal o en el balance
energético.
NUCLEO PARAVENTRICULAR
• Las neuronas POMC también proyectan al núcleo
paraventricular ipsilateral (PVN). La inyección de
melanocortinas en el NPV produce hipofagia.
• NPY/AgRP atenúan la señalización gabaérgica y POMC/CART
estimulan la señalización gabaérgica, dentro del (PVN).
• Los dos sistemas afectan la liberación de TRH y de CRH.
NPY/AgRP inhibe la liberación de TRH y POMC/CART
estimula la liberación de TRH. Controlan así la homeostasis
energética
• El PVN también recibe información del núcleo del tracto
solitario (NTS) y es sensible a colecistokinina (CCK),
ghrelina, leptina, orexina A y GLP-1.
OTRAS PROYECCIONES
• Los sistemas NPY/AgRP y POMC/CART proyectan a otros
nucleos como el hipotalamo dorsomedial (DMH), el
hipotalamo ventromedial (VMH), el area prefornical (PFA) y
el nucleo hipotalamico lateral (LHA).
• El papel de estos núcleos resulta menos claro que el del PVN.
Sin embargo, hay evidencia que participan en el control
central del apetito.
• La hormona concentradora de melanina (MCH), produce
hiperfagia y obesidad leve en ratas.
• Orexinas A y B (hipocretinas 1 y 2). Receptores 1 y 2.
• Lesiones del VMH producen hiperfagia y obesidad.
Núcleos Hipotalámicos
Control del
Apetito
Interacciones
cerebro-SGI
Control del
Apetito
SISTEMA OREXINAS
• El sistema en conjunto promueve la vigilia y la busqueda de
alimentos. Está activo durante la vigilia y se inactiva durante el
sueño, ayudando a regular los ciclos del mismo.
• La vigilia la promueve a través de la estimulación de neuronas
edrenérgicas (LC), histaminérginas (NTM), serotoninérgicas
(DR), dopaminérgicas (VTA) y colinérgicas (LDT, PPT).
• Estimula el apetito activando la via del NPY e inhibiendo la via
de la POMC. Estimula igulamente el núcleo Acumbens (NAc), lo
cual estimula el consumo de alimentos (recompensa).
• Si los niveles de energia están bajos el sistema de orexinas se
activa, promoviendo la actividad y la busqueda de alimentos.
SISTEMA OREXINAS
• Cuando hay bajos niveles de orexinas (narcolepsia), el consumo
de alimentos disminuye, pero hay tendencia a la obesidad por
disminución del gasto energetico (baja la TMB).
• Las orexinas estimulan el sistema simpático (aumento de la
presión arterial, estimulo atencional) y por esa vía pueden
aumentar el gasto energético. Aumentan la tasa metabólica
basal (TMB).
• Estimula los sistemas de recompesa (NAc) y VTA. Promueve el
consumo de alimentos.
• Estimulan el eje hipotalamo-hipofisis-suprarrenales. Aumenta la
secreción de cortisol. Actividad reciproca. Mantendria el estado
de alerta durante el estrés emocional.
Interacciones de
neuronas
orexinérgicas
Interacciones de neuronas orexinérgicas
SISTEMA
OREXINAS
Moduladores
de neuronas
orexinérgicas
Control central del apetito
Homeostasis de energia: modelo
TALLO CEREBRAL: NTS
• Existen importantes interconexiones entre el tallo cerebral
y el hipotálamo.
• El NTS está ubicado muy cerca del órgano circumventicular,
donde la barrera hemato encefálica –área postrema- donde
puede responder a señales periféricas.
• El NTS recibe aferencias del nervio vago provenientes del
SGI.
• NTS recibe aferencias de las neuronas NPY y envía
respuestas reciprocas al PVN.
• Tiene una alta densidad de receptores NPY (1 y 5).
TALLO CEREBRAL: NTS
• Existen allí neuronas POMC, las cuales son activadas por
la administración periférica de CCK.
• El consumo de alimentos se reduce cuando se
administran agonistas MCR3/MCR4 en el cuarto
ventrículo.
• El consumo de alimentos se reduce cuando se
administran agonistas MCR3/MCR4 en el núcleo motor
dorsal del vago.
• El consumo de alimentos se aumenta cuando se
administran antagonistas MCR3/MCR4 en el cuarto
ventrículo.
VIAS DE SACIEDAD
• La degustación de los alimentos varia durante el proceso de
consumir alimentos.
• Una posibilidad para explicar esto, es que señales que
indiquen el estado energético (pej: leptina), puedan afectar
las vías de saciedad.
• El circuito de recompensa y saciedad es complejo. Involucra
la interacción entre varios sistemas de señalización.
• La ausencia de encefalinas y -endorfinas elimina la
capacidad de producir recompensa que genera la
alimentación.
VIAS DE SACIEDAD
• En los humanos se ha demostrado que antagonistas de
opiáceos pueden reducir la capacidad de degustar los
alimentos.
• El sistema dopaminérgico es parte integral de la recompensa
inducida por el consumo de alimentos.
• Los efectos dopaminérgicos están mediados por recetores
D1 y D2.
• Ratones transgénicos que carecen de tiroxina hidroxilasa y
por lo tanto de dopamina, muestran hipofagia (fatal).
VIAS DE SACIEDAD
• El restablecimiento de la dopamina (terapia génica) en el
caudado-putamen, restablece el consumo de alimentos.
• El restablecimiento de la dopamina (terapia génica) en el
caudado-putamen y en el núcleo acumbens, restablece la
capacidad de degustar los alimentos.
• La inyección de agonistas opiáceos y dopaminérgicos en el
núcleo acumbens estimula la ingestión de alimentos muy
degustables como son las grasas y la sacarosa.
• La inyección de antagonistas opiáceos en el núcleo acumbens
desestimula la ingestión de sacarosa antes que la de otros
alimentos menos degustables.