tEl gusto, como otros sentidos, está mediado por circuitos neuronales finamente sintonizados. Estos circuitos se forman durante el desarrollo embrionario, cuando surgen muchas sinapsis neuronales adicionales que no existirán en el cerebro completamente maduro. El proceso de eliminar estas conexiones adicionales, la poda neuronal, tiene lugar en ratones después del nacimiento a través de la actividad de las células inmunes residentes en el cerebro. microglía.1
David Hill, neurobiólogo sensorial y profesor emérito de la Universidad de Virginia, comenzó a estudiar el circuito sensorial del gusto en la década de 1980. “Para cada sistema sensorial, y tal vez para cada sistema neuronal, es importante saber cuáles son los procesos de desarrollo que conducen al sistema adulto”, dijo. Su trabajo anterior demostró que limitar la sal durante el período embrionario temprano de ratas y ratones inhibió esta poda neural.2,3 En un estudio reciente, el equipo de Hill demostró que la restricción de sodio durante la gestación alteraba la migración de la microglía a un centro sensorial en el cerebro y demostró un mecanismo potencial detrás de esta poda neuronal sensible al sodio. Estos hallazgos, publicados en el Revista de medicina experimental, ayudar a identificar cómo los factores durante la gestación influyen en el desarrollo de los circuitos sensoriales en la descendencia.4
El equipo de Hill alimentó a ratones preñados con una dieta baja en sodio entre el día embrionario 3 (E3) y E12, y luego las volvió a colocar en una dieta regular. Evaluaron las diferencias en las densidades de las terminales de dos nervios, que son importantes para el circuito gustativo del ratón, entre 15 y 60 días después del nacimiento (P15-P60). La poda neuronal disminuyó la densidad de terminales entre P20 y P30 en las crías que no fueron sometidas a restricción de sodio en el útero, mientras que los animales que experimentaron una dieta baja en sodio en el útero mantuvieron altas densidades de terminales neuronales. Los investigadores observaron que estos efectos no alteraron por completo el circuito del gusto, ya que la dieta no afectó a un tercer nervio del sistema.
La microglía (verde) suele podar terminales adicionales de los nervios del circuito gustativo (azul y rojo) en ratones, pero la exposición a una dieta baja en sodio durante el desarrollo altera este proceso en ratones.
Chengsan Sun y David Hill
Dado que la microglía ayuda a podar el exceso de terminales neuronales, el equipo investigó a continuación la densidad de estas células inmunes en este circuito gustativo en diferentes puntos desde el desarrollo embrionario hasta el posnatal entre animales de madres alimentadas con bajo contenido de sodio y ratones alimentados con una dieta normal. Los embriones en desarrollo en E9.5 expuestos a una dieta baja en sodio tenían significativamente menos microglia en sus cerebros en comparación con los embriones bajo una dieta normal de sodio. En la edad adulta, las regiones del cerebro que tenían menos migración de microglía correspondían a los circuitos gustativos con poda reducida.
Luego, el equipo quiso comprender cómo la exposición a niveles bajos de sal en el útero afectaba la poda terminal en el circuito gustativo del ratón. Recurrieron a la IL-34, una citoquina importante para el desarrollo de células mieloides producida por las neuronas, y a la IL-33, que promueve la poda sináptica microglial. Demostraron que los ratones expuestos a una dieta baja en sodio exhibían menos IL-34 en P22 en comparación con los ratones no expuestos, y que los ratones expuestos también producían menos IL-33 en P40. Estos resultados sugirieron que esta dieta baja en sodio puede afectar la poda sináptica del circuito gustativo a través de interacciones neuroinmunes alteradas.
Yali Zhang, neurocientífico del Monell Chemical Senses Center y de la Universidad de Pensilvania que no participó en el estudio, dijo que los hallazgos del estudio sobre la influencia de la dieta gestacional materna en el desarrollo sensorial del gusto de los hijos eran interesantes. Tiene especial curiosidad por ver estudios más detallados que exploren cómo la dieta baja en sal influye en la migración microglial y potencialmente en el desarrollo de la microglia para producir los resultados observados. “Ese es un gran enigma que debe resolverse en el futuro”, afirmó Zhang.
Referencias
- Schafer DP, et al. Microglia esculpe los circuitos neuronales posnatales de una manera dependiente de la actividad y el complemento. Neurona. 2012;74(4):691-705
- Mangold JE, Hill DL. La reorganización posnatal de los campos terminales aferentes primarios en el tronco cerebral gustativo de la rata está determinada por la historia dietética prenatal. J Comp Neurol. 2008;509:594-607
- Sun C, et al.. La eliminación selectiva del sabor de la sal de sodio durante el desarrollo conduce a la expansión de los campos terminales de los nervios gustativos en el núcleo del tracto solitario del ratón adulto. JNeuro. 2017;37(3):660-672
- Sun C, et al. La dieta materna durante la gestación temprana influye en la poda posnatal dependiente de la actividad gustativa por parte de la microglía. J Exp Med. 2023;220(12):e20212476