Qualquer pessoa que tenha tido uma doença grave no estômago reconhece o padrão. Mesmo depois que os piores sintomas desaparecem, a fome geralmente desaparece e pode levar algum tempo para retornar. Este mesmo efeito é experimentado por milhões de pessoas em todo o mundo que vivem com infecções parasitárias por vermes a longo prazo. Apesar de ser comum, os cientistas têm lutado para identificar exatamente o que causa essa perda de apetite.
Pesquisadores da UC San Francisco identificaram agora a via biológica que liga o cérebro à imunidade intestinal durante uma infecção parasitária. O seu trabalho mostra como os sinais do sistema imunitário podem reduzir ativamente o desejo de comer.
“A questão que queríamos responder não era como o sistema imunitário combate os parasitas, mas como recruta o sistema nervoso para mudar o comportamento”, disse o co-autor David Julius, PhD, professor e catedrático de fisiologia na UCSF e ganhador do Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2021. “Acontece que há uma justificativa molecular muito elegante para como isso acontece.”
Pesquisa, publicada a natureza 25 de março, descobrindo uma forma inesperada de comunicação entre os dois tipos de células. Esta descoberta pode ajudar a explicar uma série de problemas digestivos, incluindo intolerâncias alimentares e síndrome do intestino irritável.
Como as células intestinais se comunicam com o cérebro
O estudo se concentrou em duas células anormais encontradas no intestino. As células tufadas atuam como detectores que detectam o parasita e iniciam as defesas imunológicas. As células enterocromafins (EC) liberam sinais químicos que estimulam as vias nervosas conectadas ao cérebro. Sabe-se que essas células CE produzem sensações como náusea, dor e desconforto intestinal geral, mas não está claro se elas interagem diretamente com as células dos tufos.
“Meu laboratório está interessado há muito tempo em como as células Tiff respondem inicialmente a uma infecção parasitária, liberando sinais para outras células”, disse o co-autor sênior Richard Locksley, MD, imunologista da UCSF.
Para investigar, o primeiro autor Koki Tohara, PhD, pesquisador de pós-doutorado na UCSF, usou células sensoras geneticamente modificadas colocadas ao lado de células de tufos sob um microscópio. Quando as células dos tufos são expostas ao succinato, um composto liberado por vermes parasitas, as células sensoras próximas disparam. Isso revelou que as células do tufo estavam liberando acetilcolina, uma molécula sinalizadora normalmente associada às células nervosas.
Quando a acetilcolina foi introduzida em tecido intestinal cultivado em laboratório contendo células EC, essas células responderam liberando serotonina. Isso então ativa as fibras nervosas vagais, que transportam sinais do intestino para o cérebro.
“O que descobrimos é que as células tufadas estão fazendo algo que os neurônios fazem, mas por um mecanismo completamente diferente”, disse Tohara. “Eles estão usando acetilcolina para se comunicar, mas sem a maquinaria celular normal da qual os neurônios dependem para liberá-la”.
Um sinal atrasado que explica a perda de apetite
Os pesquisadores também descobriram que as células dos tufos liberam acetilcolina em duas fases distintas. Isto ajuda a explicar por que a perda de apetite geralmente ocorre mais tarde e não imediatamente após a infecção.
Primeiro, as células do tufo liberam uma pequena explosão de acetilcolina. À medida que a resposta imunológica aumenta e as células do tufo aumentam em número, elas começam a produzir uma liberação lenta e sustentada do mesmo sinal. Esta liberação prolongada é forte o suficiente para ativar as células CE e enviar sinais ao cérebro.
“Isso explica por que você se sente bem no início, mas depois começa a sentir-se mal à medida que a infecção se estabelece”, disse Julius. “O intestino está basicamente esperando para confirmar que a ameaça é real e persistente antes de dizer ao cérebro para mudar seu comportamento”.
Efeitos generalizados para distúrbios intestinais
Para testar se esta via afeta o comportamento fora do laboratório, a equipe estudou ratos infectados com vermes parasitas. Camundongos com função normal das células do tufo comeram menos à medida que a infecção progredia. Em contraste, os ratos que não tinham a capacidade de produzir acetilcolina nas células do tufo continuaram a comer normalmente. Isto confirmou que a via de sinalização modula diretamente o apetite.
Essas descobertas podem eventualmente ajudar a orientar novos tratamentos para sintomas associados a infecções parasitárias.
“Regular a produção de células tufadas pode ser uma forma de regular algumas das respostas fisiológicas associadas a esta infecção”, disse Locksley, acrescentando que os efeitos podem se estender além dos parasitas.
As células em tufo são encontradas em muitas partes do corpo, incluindo não apenas o intestino, mas também a traqueia, a vesícula biliar e o sistema reprodutivo. Distúrbios nestas vias de sinalização recentemente identificadas podem desempenhar um papel em condições como a síndrome do intestino irritável, intolerâncias alimentares e dor visceral crónica.
O estudo foi conduzido em colaboração com Stuart Brierley, PhD, e sua equipe de pesquisa na Universidade de Adelaide, na Austrália.
