Explorando los mecanismos detrás de la deglución

Las células sensoriales del nervio vago pueden detectar y localizar alimentos en el esófago. Sus señales ayudan a transportar la comida hacia el estómago. La falta de señal conduce a trastornos de la deglución, dice un equipo dirigido por Carmen Birchmeier en el Centro Max Delbrück. Han publicado sus hallazgos en Neurona.

Los trastornos de la deglución pueden tener muchas causas y ocurren con mayor frecuencia en personas mayores. Pero las enfermedades neurológicas como la esclerosis múltiple y la enfermedad de Parkinson, y ciertos medicamentos, también pueden impedir que los alimentos se muevan normalmente de la boca al estómago. Las posibles consecuencias incluyen desnutrición, pérdida de peso y deshidratación.

Ahora, un equipo dirigido por la profesora Carmen Birchmeier, que dirige el Laboratorio de Biología del Desarrollo/Transducción de Señales en el Centro Max Delbrück de Berlín, ha investigado el proceso de tragar con más detalle.

Escribiendo en el diario Neurona, los investigadores describen cómo las células sensoriales del nervio vago reaccionan a los estímulos mecánicos en el esófago y desencadenan el movimiento involuntario de los músculos, un proceso conocido como peristaltismo esofágico. El nervio vago, uno de los 12 nervios craneales, proporciona información sobre el estado de los órganos internos al cerebro. Los resultados del estudio del equipo podrían eventualmente conducir a mejores tratamientos para los trastornos de la deglución.

Tragando en cámara

«Los métodos modernos de secuenciación de células individuales hicieron posible nuestro trabajo», explica Birchmeier. «Usando los datos de secuenciación, construimos modelos genéticos que nos permitieron estudiar las funciones de las neuronas sensoriales en los ganglios vagales con más detalle». Los ganglios son un grupo o «nodo» de cuerpos neuronales en el sistema nervioso periférico.

Los científicos comenzaron tiñendo las neuronas para ver qué órganos inervan. Luego determinaron si respondían a los estímulos mecánicos en el esófago y cómo lo hacían. Por último, desactivaron las células para analizar cómo afectaba esto a la deglución. La Dra. Teresa Lever, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Missouri en Columbia, EE. UU., desarrolló un método que permitió a los investigadores utilizar la fluoroscopia por video para observar la deglución en ratones no anestesiados que se comportaban libremente en tiempo real.

Más que un tubo

«Cuando los ratones perdieron las neuronas que brindan información sobre los estímulos mecánicos en el esófago, perdieron la capacidad de realizar reflexivamente los movimientos musculares apropiados que transportan los alimentos al estómago, y rápidamente perdieron peso», dice el autor principal, el Dr. Elijah Lowenstein, quien obtuvo su Ph.D. trabajando en este estudio en el equipo de Birchmeier. Ahora es investigador en la Escuela de Medicina de Harvard en Boston. La pérdida de peso, dice Lowenstein, muestra que las neuronas juegan un papel clave en la homeostasis corporal.

«Entonces, el esófago no es solo un tubo que conecta la boca con el estómago», dice. «Utiliza retroalimentación mecanosensorial para cumplir su función». Birchmeier agrega que sin estas células en el nervio vago, la comida se atasca en nuestro esófago. En algunos de los ratones, en realidad fluyó de regreso a la garganta.

Un atlas molecular para todos

«Nuestro trabajo ahora puede ayudar a desarrollar mejores tratamientos para los trastornos de la deglución. Una opción sería activar farmacológicamente los mecanorreceptores que identificamos», dice Birchmeier. También quiere usar los modelos genéticos para determinar las funciones de otras neuronas sensoriales vagales, como las que controlan los pulmones o la aorta.

«Estas neuronas probablemente juegan un papel crucial, pero aún desconocido, en el desarrollo de ciertas enfermedades respiratorias o enfermedades cardiovasculares como la hipertensión», dice. Otros investigadores también pueden participar en estos proyectos, ya que Birchmeier y su equipo han desarrollado un atlas molecular para todas las neuronas vagales en ratones. El atlas está disponible gratuitamente en línea.