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Neurocientistas da Scripps Research identificaram circuitos cerebrais que fazem os mamíferos quererem comer mais quando são expostos a temperaturas frias.
Os mamíferos queimam automaticamente mais energia para manter a temperatura corporal normal quando expostos ao frio. Esse aumento do gasto de energia ativado pelo frio desencadeia um aumento no apetite e na alimentação, embora o mecanismo específico que controla isso seja desconhecido. No novo estudo, relatado em 16 de agosto de 2023, em Natureza, os pesquisadores identificaram um aglomerado de neurônios que funciona como um “interruptor” para esse comportamento de busca de comida relacionado ao frio em camundongos. A descoberta pode levar a potenciais terapêuticas para a saúde metabólica e perda de peso.
“Este é um mecanismo adaptativo fundamental em mamíferos e direcioná-lo com tratamentos futuros pode permitir o aumento dos benefícios metabólicos do frio ou de outras formas de queima de gordura”, diz o autor sênior do estudo, Li Ye, PhD, professor associado e presidente da Abide-Vividion. em Química e Biologia Química no Scripps Research.
O primeiro autor do estudo foi o associado de pesquisa de pós-doutorado do Ye Lab, Neeraj Lal, PhD.
Como a exposição ao frio aumenta a queima de energia para se manter aquecido, a imersão em água fria e outras formas de “terapia fria” têm sido exploradas como métodos para perder peso e melhorar a saúde metabólica. Uma desvantagem das terapias frias é que as respostas evoluídas dos humanos ao frio não são projetadas para causar perda de peso (um efeito que poderia ter sido fatal durante os frequentes períodos de escassez de alimentos nos tempos pré-modernos). Frio, como dieta e exercício, aumenta o apetite para neutralizar qualquer efeito de perda de peso. No estudo, Ye e sua equipe começaram a identificar os circuitos cerebrais que medeiam esse aumento de apetite induzido pelo frio.
Uma de suas primeiras observações foi que, com o início das temperaturas frias (de 73F a 39F), os camundongos aumentam sua busca por alimentos apenas após um atraso de cerca de seis horas, sugerindo que essa mudança comportamental não é simplesmente um resultado direto da sensação de frio.
Usando técnicas chamadas de limpeza cerebral total e microscopia de folha de luz, os pesquisadores compararam a atividade dos neurônios em todo o cérebro durante condições frias e quentes. Logo eles fizeram uma observação importante: embora a maior parte da atividade neuronal no cérebro fosse muito menor na condição de frio, porções de uma região chamada tálamo mostraram maior ativação.
Eventualmente, a equipe se concentrou em um grupo específico de neurônios chamado núcleo xifóide do tálamo da linha média, mostrando que a atividade nesses neurônios aumentou em condições de frio pouco antes de os ratos saírem de seu torpor induzido pelo frio para procurar comida. Quando menos comida estava disponível no início da condição de frio, o aumento da atividade no núcleo xifóide foi ainda maior – sugerindo que esses neurônios respondem a um déficit de energia induzido pelo frio, em vez do próprio frio.
Quando os pesquisadores ativaram artificialmente esses neurônios, os camundongos aumentaram sua busca por comida, mas não outras atividades. Da mesma forma, quando a equipe inibiu a atividade desses neurônios, os camundongos diminuíram sua busca por comida. Esses efeitos apareceram apenas sob a condição de frio, o que implica que as temperaturas frias fornecem um sinal separado que também deve estar presente para que ocorram mudanças no apetite.
Em um último conjunto de experimentos, a equipe mostrou que esses neurônios do núcleo xifóide se projetam para uma região do cérebro chamada núcleo accumbens – uma área conhecida por seu papel na integração de sinais de recompensa e aversão para orientar o comportamento, incluindo o comportamento alimentar.
Em última análise, esses resultados podem ter relevância clínica, diz Ye, pois sugerem a possibilidade de bloquear o aumento habitual do apetite induzido pelo frio, permitindo que regimes de exposição ao frio relativamente simples conduzam à perda de peso com muito mais eficiência.
“Um de nossos principais objetivos agora é descobrir como dissociar o aumento do apetite do aumento do gasto de energia”, diz ele. “Também queremos descobrir se esse mecanismo de aumento do apetite induzido pelo frio faz parte de um mecanismo mais amplo que o corpo usa para compensar o gasto extra de energia, por exemplo, após o exercício”.
“Núcleo xifóide da linha média do tálamo controla a busca por comida induzida pelo frio” foi co-autoria de Neeraj Lal, Samarth Aggarwal, Alan Zhang, Kristina Wang, Tianbo Qi, Zhengyuan Pang, Dong Yang, Victoria Nudell e Li Ye, todos da Scripps Pesquisar; Phuong Le e Gene Yeo da Universidade da Califórnia — San Diego; e Alexander Banks do Centro Médico Beth Israel Deaconess.
O financiamento foi fornecido pelos Institutos Nacionais de Saúde (DP2DK128800, DK114165, DK124731, DK134609, MH132570), Dana Foundation, Whitehall Foundation, Baxter Foundation e Abide-Vividion Endowment.
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