Descubierto hace 40 años, el neuropéptido Y (NPY) es uno de los neurotransmisores más abundantes del organismo. Ya hace tiempo que se sabe de su acción en el cerebro incitando el apetito e induciendo el aumento de peso. Ahora, un grupo internacional que contó con la participación de investigadores brasileños de la Universidad de Campinas (Unicamp) constató que, en el resto del organismo, desempeña una función diferente. El NPY es secretado por los nervios periféricos que conectan el cerebro y la médula espinal con los demás órganos y tejidos, y promueve la formación del tejido adiposo pardo. Este tejido, conocido como “grasa buena”, consume mucha energía (en lugar de almacenarla solamente) y genera calor, protegiendo así contra la obesidad.
“En estudios con ratones modificados genéticamente para no producir NPY en los nervios periféricos, se demostró que cuando eran alimentados con la misma dieta equilibrada que otros congéneres del grupo de control, los primeros duplicaban su peso”, relata el inmunólogo Licio Velloso, de la Unicamp, coordinador del Centro de Investigaciones en Obesidad y Comorbilidades (OCRC), uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (Cepid) financiados por la FAPESP, y uno de los autores del artículo en el que describió el hallazgo, publicado en agosto en la revista Nature.
En un trabajo conjunto con científicos del Reino Unido, Japón, China y Estados Unidos, el equipo de Campinas ayudó a identificar y caracterizar la nueva función del NPY en experimentos con células y animales de laboratorio. El primer paso consistió en identificar las neuronas del sistema nervioso simpático que liberaban el neurotransmisor. Esta parte del sistema nervioso se activa en situaciones de estrés o peligro y prepara al organismo para la lucha o la huida. Algunas de estas neuronas también inervan el tejido adiposo blanco, especializado en almacenar energía bajo la forma de grasa, y el pardo, que consume la grasa y la transforma en calor.
En la Universidad de Oxford, en el Reino Unido, el grupo de la neurocientífica portuguesa Ana Domingos utilizó anticuerpos que se adherían al NPY para marcarlo y rastrear su liberación en el tejido adiposo. Los investigadores comprobaron que alrededor de un 40 % de las neuronas del sistema simpático que llegan al tejido adiposo produce el neurotransmisor. También observaron que estas neuronas se conectaban con las células murales que envuelven las arterias diminutas (arteriolas), que llevan sangre oxigenada y nutrientes al tejido adiposo. Las pruebas de laboratorio demostraron que el NPY induce la proliferación de células murales y su transformación en adipocitos termogénicos, que consumen energía y liberan calor cuando el organismo es expuesto al frío o tiene actividad física: estas células constituyen el componente principal del tejido adiposo pardo o marrón.
“Nuestro trabajo confirmó que el NPY secretado por los nervios periféricos estimula la formación de tejido adiposo pardo”, explicó Domingos, coordinadora del estudio, a Pesquisa FAPESP. Esta forma de grasa es rica en mitocondrias, estructuras celulares especializadas en la producción de energía, pero en un tipo de mitocondrias que también generan calor. La grasa parda o marrón está presente en gran cantidad en el cuerpo humano al principio de la vida y casi no se encuentra en los adultos, siendo sustituida por la grasa beige, que contiene menos mitocondrias. “Se estima que estos tejidos consumen de 200 a 300 kilocalorías por día, lo que equivale a alrededor del 10 % del total que una persona normalmente ingiere”, le dijo a Pesquisa FAPESP el fisiólogo portugués Jorge Ruas, de la Universidad de Michigan (Estados Unidos), quien no participó en el estudio.
En la Unicamp, el equipo de Velloso evaluó los efectos de la ausencia del NPY en el sistema nervioso simpático. Los ratones genéticamente modificados para no producir este neurotransmisor solamente en los nervios periféricos tenían una temperatura corporal más baja y consumían alrededor de un 10 % menos de energía que los animales del grupo de control, que segregaban el neuropéptido en todo su organismo. Bajo una dieta normal, los roedores del primer grupo se volvieron obesos una vez adultos, aunque consumían la misma cantidad de alimento que los del segundo grupo. “Consumían menos energía y parte de ella la almacenaban en forma de grasa”, dice Velloso. Cuando se los alimentó con una dieta hipercalórica rica en grasas, los animales que no producían el neuropéptido engordaron más y más rápido.
Los autores del estudio también observaron que las dietas ricas en grasas dañaban las neuronas productoras de NPY en el sistema nervioso simpático y causaban una disminución de las células murales que recubren las arteriolas. Como resultado de ello, los vasos sanguíneos se volvían más permeables y permitían la extravasación de líquidos y el paso de células defensivas que provocan la inflamación del tejido adiposo, característico de la obesidad.
Para el neurocientífico brasileño Ivan de Araújo, del Instituto Max Planck de Biología Cibernética, de Alemania, quien no participó en el estudio, lo más sorprendente fue que el NPY estimuló la diferenciación de las células murales en adipocitos termogénicos. “El trabajo muestra por primera vez que este neurotransmisor desempeña un papel biológico importante en el sistema nervioso simpático, y abre la posibilidad de desarrollar nuevos medicamentos que modulen el gasto energético”, comenta.
“Nuestros hallazgos sugieren que sería posible desarrollar compuestos que estimulen el metabolismo basal y el gasto energético sin afectar el apetito”, dice Domingos, de Oxford.
Los fármacos a base de análogos de la hormona GLP-1, como la semaglutida o la tirzepatida, que han ganado notoriedad en el tratamiento de la diabetes y la obesidad, actúan en el cerebro disminuyendo el apetito, pero no estimulan el gasto energético. “Con este tipo de tratamiento, la pérdida de grasa es limitada, ya que el organismo compensa la disminución de la ingesta reduciendo el gasto energético”, subraya Velloso. A su juicio, un medicamento con efectos similares a los del NPY estimularía la formación de grasa parda y el gasto energético, prolongando la pérdida de peso causada por los fármacos supresores del apetito.
“Uno de los retos”, recuerda Araújo, del Max Planck, “consiste en descubrir una manera de activar solamente las células murales, ya que en otras partes del cuerpo los receptores de NPY podrían tener efectos diversos”. Ruas, de Michigan, añade que es necesario verificar si el aumento de grasa marrón ayuda realmente a bajar de peso. “Es posible que haya un aumento de la temperatura corporal y de la transpiración, y hay que constatar si estos efectos serían tolerables”, sopesa.
Este artículo salió publicado con el título “Un neurotransmisor de doble acción” en la edición impresa n° 345 de noviembre de 2024.
Artículo científico
ZHU, Y. et al. Sympathetic neuropeptide Y protects from obesity by sustaining thermogenic fat. Nature. 28 ago. 2024.
