Pesquisadores da Universidade de Louisville identificaram uma maneira pela qual um composto produzido naturalmente pode ajudar a proteger o intestino dos micróbios intestinais e potencialmente orientar novas abordagens de tratamento para doenças inflamatórias intestinais (DII).
A DII inclui a doença de Crohn e a colite ulcerosa e afeta milhões de pessoas em todo o mundo. Estas condições envolvem inflamação persistente e danos ao revestimento intestinal. Normalmente, a barreira intestinal permite que os nutrientes passem para o corpo, ao mesmo tempo que ajuda a prevenir a saída de bactérias nocivas do intestino. Em pessoas com DII, esta barreira protetora pode quebrar, contribuindo para inflamação, dor e complicações a longo prazo.
um composto intestinal associado à proteção intestinal
A pesquisa foi liderada por Venkatakrishna Rao Jala, professor associado do Departamento de Microbiologia e Imunologia e do Brown Cancer Center da UofL. Sua equipe examinou a urolitina A, ou UroA, um metabólito microbiano natural produzido por bactérias intestinais após a digestão de alimentos, incluindo romãs, nozes e frutas vermelhas.
Os pesquisadores descobriram que o UroA ativa uma via protetora no intestino que pode ajudar a manter a saúde intestinal.
Seu estudo, publicado na revista comunicação da natureza, Centrado no receptor de aril hidrocarboneto ou AhR. Esta proteína atua como um sensor que responde aos sinais do ambiente, da dieta e dos micróbios intestinais.
Os cientistas sabem há anos que o AhR pode contribuir para efeitos nocivos quando é ativado por certas toxinas ambientais. Ao mesmo tempo, pesquisas anteriores sugeriram que compostos dietéticos benéficos podem ativar os mesmos receptores que apoiam a saúde intestinal. Até agora, os pesquisadores não entendiam completamente por que os resultados podiam variar tanto.
As novas descobertas mostram que o efeito depende tanto da localização quanto da força da ativação do AhR.
Convertendo um mecanismo inflamatório em um mecanismo protetor
A equipe da Universidade de Louisville descobriu que o UroA ativa seletivamente o AhR nas células epiteliais intestinais, que são células especializadas que formam e protegem o revestimento do intestino.
Quando o AHR é ativado nessas células, ele desencadeia um sistema de defesa celular denominado inflamassoma NLRP6. Os inflamassomas estão frequentemente associados a respostas inflamatórias prejudiciais, mas os investigadores descobriram que este sistema também pode desempenhar um papel protetor nas circunstâncias certas.
Quando a UroA ativou o inflamassoma NLRP6 nas células epiteliais intestinais, induziu a liberação de níveis apropriados de moléculas envolvidas na função intestinal normal. Essas moléculas ajudaram a reparar o revestimento intestinal, fortalecer a barreira intestinal, aumentar a produção de muco protetor e fortalecer as defesas antimicrobianas em vez de aumentar a inflamação adicional.
Os investigadores dizem que este é o primeiro estudo que mostra como um produto natural produzido por micróbios pode funcionar com os sistemas de resposta do próprio corpo para regular processos moleculares e celulares complexos durante lesões intestinais. Essa interação pode ajudar a manter a saúde intestinal e limitar os danos aos tecidos.
“As descobertas sugerem que nem todas as vias inflamatórias são prejudiciais”, disse Sweta Ghosh, anteriormente investigadora de pós-doutoramento no laboratório de Jala e investigadora principal do estudo. “Sob as condições certas e nas células certas, estas vias podem desempenhar papéis essenciais na manutenção da saúde intestinal e na ajuda à reparação dos tecidos”.
Uma abordagem mais direcionada ao tratamento da DII
A equipe testou o mecanismo usando múltiplas abordagens experimentais, incluindo estudos celulares, modelos organoides e amostras de tecido intestinal de pacientes com DII. Em amostras de tecidos humanos, a UroA ativou as mesmas vias protetoras observadas em outros experimentos.
As descobertas levantam a possibilidade de que futuros tratamentos para DII e outras doenças gastrointestinais possam ter como alvo vias protetoras específicas em tipos de células selecionados, em vez de suprimir amplamente o sistema imunológico.
“Este estudo nos ajuda a entender melhor como os compostos naturais produzidos através das interações entre a dieta, os micróbios intestinais e o corpo podem influenciar os processos de doenças”, disse Jala. “Ao identificar esta via protetora específica, poderemos desenvolver abordagens terapêuticas mais direcionadas que restaurem o equilíbrio intestinal em vez de suprimir amplamente as respostas imunológicas”.
Jala liderou a primeira pesquisa que identificou Efeitos benéficos da UroA no intestino. O novo trabalho baseia-se nessas descobertas, explicando mais precisamente como o UroA interage com o sistema imunológico para apoiar a saúde intestinal.
