Es necesario distinguir entre el hambre —impulso fisiológico de comer que se desencadena por la inanición para mantener el equilibrio energético— y el apetito o hambre hedónica, en la que la ingesta de alimentos está impulsada por el placer.

En cualquier situación, comer requiere una coordinación exquisita entre el cerebro y el intestino. Funcional y evolutivamente, el hambre se puede caracterizar mediante 3 mecanismos distintos pero interconectados: homeostático, hedónico e impulsado por la microbiota. 

Hambre homeostática

Es el mecanismo más ancestral que controla el hambre e involucra al eje cerebro-intestino, específicamente, al eje hipotálamo-intestino. Un estómago vacío estimula al nervio vago y a la secreción de grelina, considerada la “hormona del apetito”. Estas señales se transmiten al hipotálamo con la necesidad de comer. 

Las fibras vagales aferentes estimulan la liberación de dopamina, que refuerza la señal de hambre, y la grelina aumenta el apetito, a través de la activación de su receptor, GHSR1a, en las neuronas del hipotálamo productoras de ácido γ-aminobutírico (GABA), y que a su vez producen péptidos relacionados con el agutí (AgRP).

Las neuronas AgRP se inhiben rápidamente al detectar alimentos a través de la vista, el olfato o el gusto. Además de la grelina, la hipoglucemia parece provocar el hambre. 

En los seres humanos, aparte de las señales neuroendocrinas, las contracciones gastrointestinales de fase III interprandiales inducidas por la motilina parecen controlar el hambre y la regulación de la ingesta de alimentos, mediante una vía colinérgica. Los estímulos luminales, como los saborizantes amargos, han sido identificados como moduladores de la liberación de motilina, que afecta el hambre y la ingesta de alimentos.

Con la ingesta de alimentos, se inicia una vía igualmente intrincada que reprime el hambre mediante la distensión gástrica, detectada por mecanorreceptores específicos de tensión, estiramiento y volumen, que luego transmiten señales al rombencéfalo, a través de los nervios vago y espinal. Esta señal de saciedad inicial se refuerza posteriormente por la presencia de aminoácidos y ácidos grasos en el tracto gastrointestinal específicos, lo que conduce a la supresión del hambre.

El vaciamiento gástrico, así como la carga osmótica dentro del tracto gastrointestinal, proporcionan más información relacionada con la calidad y cantidad de la comida y contribuyen a la saciedad temprana.

Una variedad de hormonas gastrointestinales, como el péptido símil glucagón 1 (GLP-1), la colecistoquinina y el péptido YY (PYY), se secretan en presencia de alimentos digeridos dentro del intestino delgado proximal y conducen a la saciedad a mediano plazo.

Finalmente, la saciedad tardía se alcanza cuando, al finalizar los procesos digestivos, aumentan los niveles plasmáticos de aminoácidos, glucosa e insulina. Esta saciedad metabólica, junto con las señales sensoriales y la integración de todos estos procesos en el sistema nervioso central (SNC), completa el ciclo de control homeostático del hambre.

Hambre hedónica

Se caracteriza por el deseo de comer en ausencia de una necesidad calórica aguda. En presencia de una disponibilidad sustancial de alimentos, los circuitos corticales hedónicos o de recompensa pueden suplantar el control hipotalámico del equilibrio energético, lo que lleva a la ingestión de alimentos ricos en energía, grasas y azúcares, no por necesidad, sino por placer.

El hambre hedónica también está influenciada por emociones negativas y, con mayor frecuencia, positivas, lo que da como resultado diferencias individuales en la conducta alimentaria. Por ejemplo, la ira, el miedo, la tristeza y la depresión suelen asociarse con el consumo excesivo de alimentos dulces.

Los bebés son propensos a favorecer los sabores dulces y salados, en comparación con los sabores amargos y ácidos, muy probablemente como parte de un mecanismo adaptativo para consumir alimentos seguros, como la leche humana. El sesgo en el contexto de un estilo de vida occidental, en el que la disponibilidad de alimentos no es un factor limitante, puede ser responsable de las tendencias obesogénicas.

Los patrones de alimentación también están influenciados por las preferencias de sabor, así como por las sensaciones placenteras en el sistema de recompensa del cerebro, que se desencadenan por la anticipación de consumir alimentos sabrosos. Por otra parte, los factores socioeconómicos, las creencias culturales y las prácticas religiosas pueden modificar el hambre hedónica.

Los anuncios de alimentos pueden iniciar la liberación de dopamina de las áreas cerebrales relacionadas con la recompensa e incitar pensamientos y deseos relacionados con la alimentación. Los cannabinoides endógenos, las vías opioides endógenas y la señalización de orexina están involucradas en la recompensa hedónica de la ingesta de alimentos.

La escala Power of Food (PFS), desarrollada en 2009 para cuantificar el hambre hedónica, evalúa los efectos psicológicos de vivir en entornos con abundancia de alimentos y ha brindado información sobre 4 dominios relacionados:

1. La escala mide con precisión la motivación para el consumo de alimentos sabrosos. Tanto los hombres como las mujeres con puntajes PFS altos dirigen su atención visual hacia los alimentos sabrosos.
2. Las personas con puntajes PFS altos no necesariamente consumen más alimentos sabrosos, a pesar de la motivación para hacerlo. La evidencia sugiere que el hambre hedónica por sí sola no es suficiente para predecir la ingesta de alimentos, pero podría favorecer el consumo excesivo si coexiste con otras características individuales.
3. El índice de masa corporal (IMC) tampoco está sustancialmente relacionado con el hambre hedónica. En una sociedad de abundancia y exposición constante a alimentos apetecibles, las personas piensan en alimentos deliciosos y los anhelan, independientemente de su IMC.
4. El hambre hedónica es multifactorial y extremadamente compleja, e involucra el aprendizaje, la cognición y la memoria.

Hambre impulsada por la microbiota

La microbiota intestinal contiene simbiontes que brindan al huésped protección contra patógenos y contribuyen a la programación del sistema inmunitario y al control de las funciones metabólicas clave. La microbiota proporciona al huésped energía a través de la liberación de enzimas y metabolitos tróficos (por ejemplo, ácidos grasos de cadena corta).

Dado que el hambre depende en gran medida de la comunicación bidireccional intestino-cerebro, la microbiota intestinal también influye en los circuitos del hambre del huésped. 

Los ensayos clínicos destinados a modular la microbiota intestinal para reducir el hambre como un medio de control del peso han generado datos contradictorios. Por lo tanto, el papel exacto de la microbiota en la afectación del hambre del huésped humano requiere más aclaración.

Los microorganismos son capaces de influir en la liberación de las hormonas que controlan el hambre. La disminución de la diversidad de la microbiota (un signo de disbiosis) se ha asociado con mayores concentraciones de leptina sérica, tanto en personas delgadas como obesas. Los prebióticos de la microbiota intestinal, incluida la inulina y la oligofructosa, parecen inhibir el hambre al aumentar la síntesis de GLP-1 y PYY, mientras inhiben concomitantemente la producción de grelina en los adultos delgados y obesos. La diversidad reducida de las bacterias intestinales se ha asociado con una mayor resistencia a la insulina.

Por otro lado, los posbióticos son mediadores claves de la señalización del eje microbiota-intestino-cerebro y contribuyen al hambre. Los ácidos grasos de cadena corta, incluidos el butirato, el propionato y el acetato, son productos biológicos de la fermentación bacteriana de los polisacáridos poco digeribles. Después de unirse al receptor de ácidos grasos libres 3 y al receptor acoplado a la proteína G 41 en los islotes pancreáticos, son capaces de estimular el hambre homeostática al favorecer la señalización relacionada con la grelina e inhibir la secreción de insulina.

El succinato es otro producto biológico de las bacterias colónicas que puede afectar la homeostasis energética del huésped a través del control del hambre. El indol, otro metabolito derivado de la microbiota, puede suprimir el hambre al estimular la liberación de GLP-1.

La microbiota intestinal también produce GABA a partir del glutamato dietético. Los GABA son una de las moléculas clave que median la comunicación intestino-cerebro, incluido el control del hambre a través de la activación de las neuronas AgRP. Las personas con obesidad tienen reducción de los microorganismos intestinales que fermentan el glutamato, con un aumento correspondiente en los niveles de glutamato circulante, hallazgos que corroboran el papel del glutamato en el equilibrio energético. 

Varios estudios han demostrado que la microbiota intestinal puede producir proteínas (clasificadas como peptidomiméticos), que imitan la estructura y la función de las proteínas que controlan el hambre, como PYY, grelina y leptina. Uno de los mejores ejemplos es la peptidasa caseinolítica B, producida por Escherichia coli, que tiene un efecto similar al del supresor del hambre producido por el huésped humano.

Aunque el efecto de los factores socioeconómicos, psicológicos y culturales en la conducta alimentaria es claro, el papel de la genética en la influencia de la preferencia alimentaria, el gusto y la calidad y cantidad de la ingesta de alimentos parece ser menos claro. No obstante, hay ejemplos raros, como el síndrome de Prader-Willi, que puede causar hambre insaciable.

Las raras formas de obesidad genética confirman el papel de las vías específicas en el control del hambre y la homeostasis. Sin embargo, las formas monogénicas de la obesidad representan <7 % de los casos de obesidad infantil. 

La restricción inapropiada y severa de la ingesta alimentaria, que conduce a una peligrosa pérdida de peso y a una reprogramación metabólica, son las características distintivas de la anorexia nerviosa. Los comportamientos observados en pacientes con anorexia nerviosa pueden conceptualizarse como una forma extrema de la adaptación metabólica a la inanición. De hecho, para preservar las funciones biológicas que son fundamentales para la supervivencia, se produce una reprogramación central y periférica de la señalización endocrina y neurológica que controla el equilibrio energético, el ejercicio físico, la biología reproductiva, el metabolismo óseo y la conducta alimentaria. 

Paradójicamente, los niveles de grelina aumentan en pacientes con anorexia nerviosa, lo que sugiere que la restricción alimentaria crónica conduce a intentos compensatorios de estimular el hambre. Además de una señalización periférica supuestamente aberrante, los pacientes con anorexia nerviosa tienen una función cerebral alterada, caracterizada por déficits en la secreción de dopamina y serotonina.

La ingesta excesiva de alimentos, como ya se mencionó, se está convirtiendo en un importante problema de salud pública. Según la OMS, 1 de cada 8 personas en todo el mundo eran obesas en 2022. Los datos de la población pediátrica son particularmente alarmantes: en todo el mundo, 37 millones de niños <5 años y >390 millones de niños y adolescentes de 5 a 19 años tienen sobrepeso u obesidad.

Las personas con obesidad, independientemente de su edad, tienen mayor riesgo de sufrir muchas enfermedades y problemas de salud graves, como hipertensión arterial, diabetes tipo 2, artrosis, problemas psicológicos y baja autoestima, en comparación con las personas con un peso saludable.

Muchos programas de atención sanitaria, nutrición, físicos, sociales, económicos y educativos, hasta ahora, no han logrado influir en las crecientes tasas de obesidad en todo el mundo. Sin embargo, los nuevos descubrimientos en la neurobiología del hambre han llevado al desarrollo de posibles fármacos para el problema. Sin embargo, el uso cosmético de estos agentes, sin una indicación médica, podría conducir a efectos adversos a largo plazo.

A los enormes costos derivados de los trastornos alimentarios se suma el costo de medicamentos nuevos para el control del peso. Según el International Food Policy Research Institute (Instituto Internacional de Investigación sobre Políticas Alimentarias), se necesitan 100 000 millones de dólares anuales para acabar con el hambre en el mundo, una octava parte de lo que se gasta en alimentos en EE. UU.

Los cambios de políticas para abordar el hambre pueden resolver muchos problemas de salud relacionados con la nutrición y hacer que la producción de alimentos sea más sostenible y se distribuya de manera equitativa. 

Los mecanismos que rigen la fisiología del hambre son multidimensionales, complejos y aún no están completamente definidos. Los avances logrados en este campo en los últimos años nos han permitido apreciar algunos de los mecanismos en juego y el efecto de los cambios evolutivos. Ahora, deberíamos capitalizar este conocimiento para desarrollar intervenciones personalizadas y medidas preventivas que promuevan el equilibrio metabólico y, en última instancia, la buena salud.

Traducción y resumen objetivo: Dra. Marta Papponetti