Compulsão alimentar: distúrbio pode estar relacionado à hiperatividade de uma população de neurônios

Pessoas que se pegam remexendo na geladeira em busca de um lanche pouco depois de terem comido uma refeição satisfatória podem ter neurônios que buscam comida hiperativos, e não um apetite hiperativo.

Psicólogos da Universidade da California em Los Angeles (UCLA), nos Estados Unidos, e da Universidade Federal do ABC (UFABC), em São Bernardo do Campo (SP), descobriram um circuito no cérebro de camundongos que os faz desejar comida e procurá-la, mesmo quando não estão com fome. Quando estimulado, esse aglomerado de células impulsiona os camundongos a procurar alimentos vigorosamente e a preferir alimentos gordurosos e prazerosos, como o chocolate, a alimentos mais saudáveis, como cenouras.

As pessoas possuem os mesmos tipos de células e, se confirmada em humanos, a descoberta poderá oferecer novas formas de compreender os transtornos alimentares.

O estudo, publicado na revista Nature Communications, é o primeiro a encontrar células dedicadas à busca de alimento numa parte do tronco encefálico do camundongo normalmente associada ao pânico, mas não à alimentação.

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“Essa região que estamos estudando é chamada de substância cinzenta periaquedutal (PAG), e fica no tronco encefálico, que é muito antigo na história evolutiva e por isso é funcionalmente semelhante entre humanos e camundongos”, disse o autor correspondente Avishek Adhikari, professor associado de psicologia da UCLA. “Embora as nossas descobertas tenham sido uma surpresa, faz sentido que a busca de comida esteja enraizada numa parte tão antiga do cérebro, uma vez que a procura de alimentos é algo que todos os animais precisam fazer”.

Adhikari estuda como o medo e a ansiedade ajudam os animais a avaliar os riscos e a minimizar a exposição às ameaças, e o seu grupo fez a descoberta enquanto tentava aprender como é que este local específico estava envolvido no medo.

“A ativação de toda a região da PAG causa uma resposta dramática de pânico em camundongos e humanos. Mas quando estimulamos seletivamente apenas esse grupo específico de neurônios da PAG, chamados células vgat PAG, eles não alteraram o medo e, em vez disso, causaram a busca de alimentos e alimentação”, Adhikari disse.

Células vgat (do inglês vesicular GABA transporter) usam o neurotransmissor GABA (ácido gama-aminobutírico), que desempenha um papel importante na regulação da atividade neuronal.

Os pesquisadores injetaram no cérebro de camundongos um vírus geneticamente modificado para fazer com que as células cerebrais produzissem uma proteína sensível à luz. Quando um laser incide sobre as células através de um implante de fibra óptica, a nova proteína traduz essa luz em atividade elétrica neural nas células. Um microscópio em miniatura, desenvolvido na UCLA e afixado na cabeça do camundongo, registrou a atividade neural das células.

Quando estimuladas com luz laser, as células vgat PAG dispararam e impulsionaram o camundongo em busca de grilos vivos e alimentos que não fossem presas, mesmo que ele tivesse acabado de comer uma grande refeição. A estimulação também induziu o camundongo a seguir objetos em movimento que não eram comida – como bolas de pingue-pongue, embora não tentasse comê-las – e ainda levou o animal a explorar com confiança tudo em seu recinto.

“Os resultados sugerem que o seguinte comportamento está mais relacionado ao desejo do que à fome”, disse Adhikari. “A fome é aversiva, o que significa que os camundongos geralmente evitam sentir fome, se puderem. Mas eles procuram a ativação dessas células, sugerindo que o circuito não está causando fome. Em vez disso, pensamos que esse circuito causa o desejo de alimentos altamente gratificantes e altamente calóricos. Essas células podem fazer com que o camundongo coma mais alimentos com alto teor calórico, mesmo na ausência de fome.”

Camundongos saciados com células vgat PAG ativadas ansiavam tanto por alimentos gordurosos que estavam dispostos a suportar choques nos pés para obtê-los, algo que camundongos saciados normalmente não fariam. Por outro lado, quando os pesquisadores injetaram um vírus concebido para produzir uma proteína que reduz a atividade das células sob exposição à luz, os camundongos procuraram menos por alimentos, mesmo que estivessem com muita fome.

“Os camundongos apresentam compulsão alimentar na presença de consequências diretas aversivas quando este circuito está ativo, e não procuram comida mesmo que estejam com fome quando não está ativo. Este circuito pode contornar as pressões normais da fome de como, o que e quando comer”, disse Fernando Reis, pesquisador de pós-doutorado da UCLA que fez a maior parte dos experimentos no artigo e teve a ideia de estudar a alimentação compulsiva. “Estamos fazendo novos experimentos baseados nessas descobertas e aprendendo que essas células induzem a ingestão de alimentos gordurosos e açucarados, mas não de vegetais, em camundongos, sugerindo que esse circuito pode aumentar a ingestão de junk food”.

Assim como os camundongos, os humanos também possuem células vgat PAG no tronco encefálico. Pode ser que, se esse circuito estiver hiperativo em uma pessoa, ela se sinta mais recompensada ao comer ou tenha vontade de comer quando não está com fome. Por outro lado, se este circuito não estiver suficientemente ativo, a pessoa poderia ter menos prazer associado à alimentação, contribuindo potencialmente para a anorexia. Se for encontrado em humanos, o circuito de busca de alimentos poderá se tornar o alvo do tratamento para alguns tipos de transtornos alimentares.

No artigo publicado, os pesquisadores descrevem esse mecanismo de controle da alimentação por uma via mesencéfalo-subtalâmica de baixo para cima.

Eles relatam que a exploração investigativa e o forrageamento que levam ao consumo de alimentos têm importância vital, mas não são bem compreendidos. Como as entradas GABAérgicas para a substância cinzenta periaquedutal lateral e ventrolateral (l/vlPAG) controlam tais comportamentos, dissecou-se o papel das células GABAérgicas l/vlPAG que expressam vgat na exploração, forrageamento e caça.

Mostrou-se que em camundongos as células vgat l/vlPAG codificam a abordagem à alimentação e o consumo de presas vivas e de alimentos não-presas. A atividade dessas células é necessária e suficiente para induzir a busca por alimento levando ao consumo posterior. A ativação de células vgat l/vlPAG produz forrageamento exploratório e alimentação compulsiva sem alterar comportamentos defensivos.

Além disso, as células l/vlPAG vgat são interconectadas bidirecionalmente a vários pontos de alimentação, exploração e investigação, incluindo a zona incerta. Notavelmente, a projeção de vgat l/vlPAG para a zona incerta controla bidirecionalmente a abordagem em relação aos alimentos que leva ao consumo.

Estes dados indicam que a PAG não é apenas um alvo final a jusante dos estímulos de exploração de cima para baixo e relacionados com o forrageamento, mas também influencia estes comportamentos através de um caminho de baixo para cima.

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Fontes:
Nature Communications, publicação em 07 de março de 2024.
Science Daily, notícia publicada em 20 de março de 2024.