El misterio de la distinción entre azúcar y edulcorantes artificiales

Aunque tanto el azúcar como los edulcorantes artificiales tienen un sabor dulce capaz de dificultarnos el diferenciar entre el primero y los otros, la biología de mamíferos como el ser humano y el ratón está configurada para hacer esa distinción con una eficacia y rapidez asombrosas. Así se ha comprobado en una investigación reciente, que ha sacado a la luz la identidad de las inesperadas estructuras que lo permiten.

Aunque nuestras papilas gustativas no sean capaces de distinguir el azúcar real de un sustituto del azúcar, hay células en nuestro intestino que pueden distinguir entre una solución endulzada a base de azúcar y otra endulzada a base de algún sucedáneo del azúcar. Esas células pueden además comunicar la diferencia al cerebro en cuestión de milisegundos.

Poco después de que se identificara el receptor del sabor dulce en la boca de los ratones, hace unos 20 años, se realizaron experimentos en los que se intentó eliminar esas papilas gustativas y, con ellas, la capacidad de detectar alimentos con azúcar. Pero, con gran sorpresa, se constató que los ratones aún podían detectar el azúcar y distinguirlo del edulcorante artificial, a pesar de carecer del recurso del sabor.

La respuesta a este enigma se encuentra mucho más abajo en el tracto digestivo, en el extremo superior del intestino justo después del estómago, según el nuevo estudio, llevado a cabo por el equipo de Diego Bohórquez, de la Universidad Duke en Durham, Carolina del Norte, Estados Unidos.

Bohórquez y sus colegas han identificado las células que nos hacen comer azúcar.

Denominadas originalmente células enteroendrocrinas por su capacidad de segregar hormonas, estas células especializadas pueden comunicarse con las neuronas mediante rápidas conexiones sinápticas y están distribuidas por todo el revestimiento de la parte superior del intestino.

Una sección del intestino de un ratón muestra en verde las relativamente escasas células que se encargan de comunicar las condiciones reinantes en el interior del intestino al sistema nervioso del exterior. (Imagen: Bohórquez Lab, Duke University)

El equipo de investigación de Bohórquez ha demostrado que estas células, además de producir señales hormonales de acción relativamente lenta, también producen señales neurotransmisoras de acción rápida que llegan al nervio vago y luego al cerebro en milésimas de segundo.

"Estas células funcionan igual que los conos de la retina, células que son capaces de percibir la longitud de onda de la luz", explica Bohórquez. "Detectan vestigios de azúcar y los distinguen de las trazas de edulcorantes. Entonces, liberan diferentes neurotransmisores que van a diferentes células del nervio vago, y en última instancia, el animal sabe 'esto es azúcar' o 'esto es edulcorante'".

Utilizando organoides cultivados en laboratorio a partir de células de ratón y humanas para representar el intestino delgado y el duodeno (parte superior del intestino), los investigadores demostraron en un experimento que el azúcar real estimulaba a las células individuales a liberar glutamato como neurotransmisor. El azúcar artificial provocaba la liberación de un neurotransmisor diferente.

Un organoide es, a grandes rasgos, un conjunto organizado de células cuya formación ha sido promovida artificialmente y que, hasta cierto punto, es una versión simplificada y pequeña de un órgano o parte del cuerpo. Los organoides son muy útiles para investigaciones biomédicas.

Muchas personas luchan contra el impulso de comer alimentos ricos en azúcar, y ahora los resultados del nuevo estudio aportan información nueva y reveladora sobre cómo el intestino percibe los azúcares y por qué los edulcorantes artificiales no sacian ese deseo de comer alimentos ricos en azúcar, tal como razona Kelly Buchanan, coautora del estudio, antes en la Universidad Duke y ahora en el Hospital General de Massachusetts.

El estudio se titula “The Preference for Sugar Over Sweetener Depends on a Gut Sensor Cell”. Y se ha publicado en la revista académica Nature Neuroscience. (Fuente: NCYT de Amazings)