MIT descobre aminoácido que ajuda o intestino a se curar

Essa capacidade aprimorada de regeneração poderia ajudar o corpo a curar os danos causados ​​pela radiação, que é um efeito colateral comum dos tratamentos contra o câncer. Embora o estudo tenha sido realizado em ratos, os cientistas dizem que se resultados semelhantes forem observados em humanos, a cisteína dos alimentos ou suplementos poderá oferecer uma nova forma de ajudar o intestino a recuperar mais rapidamente após uma lesão.

“O estudo sugere que se dermos a estes pacientes uma dieta rica em cisteína ou suplementação de cisteína, talvez possamos atenuar parte da quimioterapia ou das lesões induzidas pela radiação”, diz Omer Yilmaz, diretor da Iniciativa de Células-Tronco do MIT, professor associado de biologia no MIT e membro do Instituto Koch para Pesquisa Integrativa do Câncer do MIT. “A beleza aqui é que não estamos usando uma molécula sintética; estamos explorando um composto dietético natural”.

Estudos anteriores demonstraram que tipos específicos de dietas, incluindo restrição calórica, podem melhorar a função das células-tronco intestinais. No entanto, esta investigação 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 em Natureza. O autor principal do artigo é o pesquisador de pós-doutorado do Instituto Koch, Fangtao Chi.

Dieta e Regeneração

É bem sabido que a dieta desempenha um papel importante na saúde. Dietas ricas em gordura podem contribuir para a obesidade, diabetes e outras condições crónicas, enquanto dietas hipocalóricas têm sido associadas a uma esperança de vida mais longa em muitas espécies. O laboratório de Yilmaz estuda há muito tempo como diferentes padrões alimentares influenciam a regeneração de células-tronco e já mostrou que tanto as dietas ricas em gordura quanto o jejum de curto prazo podem aumentar a atividade das células-tronco de maneiras distintas.

“Sabemos que dietas macro, como dietas com alto teor de açúcar, dietas com alto teor de gordura e dietas com baixas calorias, têm um impacto claro na saúde. Mas, no nível granular, sabemos muito menos sobre como os nutrientes individuais afetam as decisões sobre o destino das células-tronco, bem como a função e a saúde geral dos tecidos”, diz Yilmaz.

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

Outras experiências revelaram que a cisteína desencadeia uma reação em cadeia que ativa células do sistema imunológico conhecidas como células T CD8. Quando as células intestinais absorvem a cisteína dos alimentos, elas a convertem em CoA, um cofator que se move para o revestimento da mucosa do intestino. Lá, 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 de células estaminais intestinais, mas até agora, os cientistas não sabiam que as células T CD8 poderiam produzi-la. Uma vez ativadas, essas células T liberadoras de IL-22 ajudam a proteger e reparar o revestimento intestinal sempre que ele estiver lesionado.

“O que é realmente interessante aqui é que alimentar ratos com uma dieta rica em cisteína leva à expansão de uma população de células imunológicas que normalmente não associamos à produção de IL-22 e à regulação do tronco intestinal”, diz Yilmaz. “O que acontece numa dieta rica em cisteína é que o conjunto de células que produzem IL-22 aumenta, particularmente a fracção de células T CD8”.

Estas células T tendem a agrupar-se no revestimento intestinal, colocando-as no local certo para responder rapidamente aos 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 das proteínas da dieta é ali absorvida.

Reparando danos de radiação e quimioterapia

No estudo, ratos com uma dieta rica em cisteína mostraram uma melhor reparação dos danos causados ​​pela radiação no revestimento intestinal. Num trabalho adicional e não publicado, a equipe descobriu que a mesma dieta ajudou na regeneração após o tratamento com 5-fluorouracil, um medicamento quimioterápico comumente usado para câncer de cólon e pâncreas que também pode danificar o tecido intestinal.

A cisteína ocorre naturalmente em muitos alimentos ricos em proteínas, incluindo carne, laticínios, legumes e nozes. O corpo também pode produzir cisteína convertendo outro aminoácido, a metionina, no fígado. No entanto, a cisteína produzida internamente circula por todo o corpo, em vez de se concentrar no intestino, como acontece com a cisteína dietética.

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

Além dos antioxidantes

A cisteína é conhecida há muito tempo pelas suas propriedades antioxidantes, mas este estudo é o primeiro a mostrar que também ajuda a regenerar as células estaminais intestinais. Os investigadores estão agora a explorar se a cisteína também pode estimular a regeneração noutros tecidos. 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.

“Acho que vamos descobrir vários novos mecanismos sobre como esses aminoácidos regulam as decisões sobre o destino das células e a saúde intestinal no intestino delgado e no cólon”, diz Yilmaz.

Esta pesquisa foi apoiada pelos Institutos Nacionais de Saúde, pela V Foundation, pelo Kathy and Curt Marble Cancer Research Award, pelo Koch Institute-Dana-Farber/Harvard Cancer Center Bridge Project, pela American Federation for Aging Research, pela MIT Stem Cell Initiative e pelo Koch Institute Support (core) Grant do National Cancer Institute.