Investigadores de la Universidad de Nagoya, en Japón, han descubierto que las neuronas EP3 (de la zona preóptica del cerebro) son claves para regular la temperatura corporal en los mamíferos, un hallazgo que podría ayudar a tratar alteraciones como golpes de calor o hipotermia.
El hallazgo, publicado este viernes en Science Advances, podría servir para desarrollar una tecnología para ajustar artificialmente la temperatura corporal que se ve alterada en ciertas patologías e incluso en la obesidad.
En los seres humanos y muchos mamíferos, la temperatura corporal ronda los 37 °C, lo que permite todas las funciones reguladoras pero cuando la temperatura se desvía notablemente del rango normal, las funciones se ven mermadas y causan golpes de calor, hipotermia y, a veces, la muerte.
Pero los científicos creen que estas afecciones podrían tratarse si la temperatura corporal pudiera ajustarse artificialmente.
El centro de regulación de la temperatura reside en el área preóptica del cerebro, la parte del hipotálamo que controla las funciones vitales del cuerpo.
Por ejemplo, cuando el área preóptica recibe señales de que hay una infección, este área libera una orden para elevar la temperatura corporal (fiebre) y combatir a los virus, bacterias y organismos que atacan al cuerpo.
Pero aún no se sabe exactamente qué neuronas del área preóptica liberan órdenes para aumentar o disminuir la temperatura corporal.
Cómo lo hicieron
Para identificarlas, los investigadores realizaron un estudio con ratas y se centraron en las neuronas EP3 de la zona preóptica, que expresan receptores EP3 de PGE2.
Primero estudiaron cómo varía la actividad de las neuronas EP3 del área preóptica en respuesta a los cambios de temperatura ambiente.
Así, durante dos horas, expusieron a las ratas a temperaturas frías (4 °C), ambientales (24 °C) y calientes (36 °C). Los resultados mostraron que la exposición a 36 °C activaba las neuronas EP3, mientras que la exposición a 4 °C y 24 °C no lo hacía.
A continuación, observaron las fibras nerviosas de las neuronas EP3 en el área preóptica para identificar dónde se transmiten las señales de las neuronas EP3 y descubrieron que estas fibras se distribuyen a varias regiones cerebrales, en particular al hipotálamo dorsomedial (DMH), que activa el sistema nervioso simpático.
Su análisis también demostró que la sustancia que utilizan las neuronas EP3 para la transmisión de la señal al DMH es el ácido gamma-aminobutírico (GABA), un importante inhibidor de la excitación neuronal.
Para investigar más a fondo el papel de las neuronas EP3 en la regulación de la temperatura, manipularon artificialmente su actividad y descubrieron que su activación provocaba un descenso de la temperatura corporal, mientras que la supresión de su actividad provocaba un aumento de temperatura.
Las conclusiones
El estudio demostró que las neuronas EP3 del área preóptica desempeñan un papel clave en la regulación de la temperatura corporal al liberar GABA para enviar señales inhibitorias a las neuronas DMH con el fin de controlar las respuestas simpáticas.
“Probablemente, las neuronas EP3 del área preóptica pueden regular con precisión la intensidad de la señal para ajustar la temperatura corporal”, afirma Kazuhiro Nakamura, autor principal del estudio.
“Por ejemplo, en un ambiente caluroso, las señales aumentan para suprimir las salidas simpáticas, lo que provoca un aumento de los flujos sanguíneos en la piel para facilitar la irradiación del calor corporal y evitar así un golpe de calor. Pero, en un ambiente frío, las señales se reducen para activar las salidas simpáticas, que promueven la producción de calor en el tejido adiposo marrón y otros órganos para prevenir la hipotermia”, apunta el investigador.
Estos hallazgos podrían allanar el camino para desarrollar una tecnología para ajustar artificialmente la temperatura corporal.
“Además, esta tecnología podría conducir a nuevas estrategias para la supervivencia de las personas en entornos globales cada vez más calurosos, que se están convirtiendo en un grave problema mundial”, concluyen los investigadores.
