MIT descobre aminoácido que ajuda o intestino a se regenerar

Essa capacidade aprimorada de regeneração pode auxiliar o corpo a curar danos causados pela radiação, que é um efeito colateral comum dos tratamentos contra o câncer. Embora o estudo tenha sido realizado em camundongos, os cientistas afirmam que, se resultados semelhantes forem observados em humanos, a cisteína proveniente de alimentos ou suplementos pode oferecer uma nova maneira de ajudar o intestino a se recuperar mais rapidamente após lesões.

“O estudo sugere que, se fornecer a esses pacientes uma dieta rica em cisteína ou suplementação de cisteína, talvez possamos atenuar alguns dos danos induzidos pela quimioterapia ou radiação,” diz Omer Yilmaz, diretor da Iniciativa de Células-Tronco do MIT, professor associado de biologia no MIT e membro do Koch Institute for Integrative Cancer Research. “A beleza aqui é que não estamos usando uma molécula sintética; estamos explorando um composto dietético natural.”

Estudos anteriores mostraram que tipos específicos de dietas, incluindo a restrição calórica, podem melhorar a função das células-tronco intestinais. No entanto, esta pesquisa é a primeira a identificar um único nutriente que aumenta diretamente a capacidade regenerativa do intestino.

Yilmaz é o autor sênior do estudo, que foi publicado recentemente na revista Nature. O autor principal do artigo é o pesquisador pós-doutoral do Koch Institute, Fangtao Chi.

Dieta e Regeneração

É bem conhecido que a dieta desempenha um papel importante na saúde. Dietas ricas em gorduras podem contribuir para obesidade, diabetes e outras condições crônicas, enquanto dietas de baixa caloria estão ligadas a vidas mais longas em muitas espécies. O laboratório de Yilmaz estuda há tempos como diferentes padrões dietéticos influenciam a regeneração de células-tronco, tendo mostrado anteriormente que tanto dietas ricas em gorduras quanto o jejum de curto prazo podem aumentar a atividade das células-tronco de maneiras distintas.

“Sabemos que dietas macro, como dietas ricas em açúcar, ricas em gordura e de baixa caloria, têm um impacto claro na saúde. Mas, em um nível mais granular, sabemos muito menos sobre como nutrientes individuais impactam as decisões das células-tronco, bem como a função dos tecidos e a saúde geral dos tecidos,” diz Yilmaz.

Em seu trabalho mais recente, a equipe do MIT alimentou camundongos com dietas ricas em um dos 20 aminoácidos, que são os blocos de construção das proteínas. Em seguida, analisaram como cada aminoácido afetava o crescimento das células-tronco no intestino. A cisteína teve o impacto mais forte, aumentando significativamente tanto as células-tronco quanto as células progenitoras (células imaturas que se desenvolvem em células intestinais adultas).

Experimentos adicionais revelaram que a cisteína provoca uma reação em cadeia que ativa células imunológicas conhecidas como células T CD8. Quando as células intestinais absorvem cisteína dos alimentos, elas a convertem em CoA, um cofactor que se desloca para o revestimento mucoso do intestino. Nesse local, as células T CD8 absorvem CoA, o que as faz se multiplicar e liberar uma molécula sinalizadora chamada IL-22.

A IL-22 desempenha um papel fundamental na regulação da regeneração das células-tronco intestinais, mas até agora, os cientistas não sabiam que as células T CD8 poderiam produzi-la. Uma vez ativadas, essas células T que liberam IL-22 ajudam a proteger e reparar o revestimento intestinal sempre que há uma lesão.

“O que é realmente empolgante aqui é que alimentar camundongos com uma dieta rica em cisteína leva à expansão de uma população de células imunológicas com a qual geralmente não associamos a produção de IL-22 e a regulação da ‘stemness’ intestinal,” diz Yilmaz. “O que acontece em uma dieta rica em cisteína é que o pool de células que produzem IL-22 aumenta, particularmente a fração das células T CD8.”

Essas células T tendem a se agrupar no revestimento intestinal, colocando-as na localização ideal para responder rapidamente a danos. Os pesquisadores observaram que a ativação das células T CD8 ocorreu principalmente no intestino delgado, e não em outras partes do trato digestivo, provavelmente porque a maior parte da proteína alimentar é absorvida ali.

Reparando Danos de Radiação e Quimioterapia

No estudo, camundongos em uma dieta rica em cisteína mostraram melhora na reparação de danos causados pela radiação no revestimento intestinal. Além disso, em trabalhos adicionais não publicados, a equipe descobriu que a mesma dieta ajudou na regeneração após tratamento com 5-fluorouracil, um quimioterápico comumente utilizado para cânceres de cólon e pâncreas que também pode prejudicar o tecido intestinal.

A cisteína ocorre naturalmente em muitos alimentos ricos em proteínas, incluindo carnes, laticínios, leguminosas e nozes. O corpo também pode produzir cisteína convertendo outro aminoácido, metionina, no fígado. No entanto, a cisteína produzida internamente circula pelo corpo, em vez de se concentrar no intestino como a cisteína dietética.

“Com nossa dieta rica em cisteína, o intestino é o primeiro lugar que vê uma quantidade alta de cisteína,” diz Chi.

Além dos Antioxidantes

A cisteína é há muito conhecida por suas propriedades antioxidantes, mas este estudo é o primeiro a mostrar que ela também ajuda as células-tronco intestinais a se regenerarem. Os pesquisadores estão agora explorando se a cisteína pode estimular a regeneração em outros tecidos também. Um projeto em andamento está testando se a cisteína pode promover o crescimento dos folículos capilares.

Eles também planejam continuar investigando outros aminoácidos que podem influenciar a renovação das células-tronco e a saúde intestinal.

“Acredito que vamos descobrir múltiplos novos mecanismos sobre como esses aminoácidos regulam as decisões de destino celular e a saúde intestinal no intestino delgado e no cólon,” diz Yilmaz.

Esta pesquisa foi apoiada pelos Institutos Nacionais de Saúde, a V Foundation, o Kathy and Curt Marble Cancer Research Award, o Projeto Bridge do Koch Institute-Dana-Farber/Harvard Cancer Center, a American Federation for Aging Research, a Iniciativa de Células-Tronco do MIT e a Subvenção de Apoio do Koch Institute (grant core) do Instituto Nacional do Câncer.