Qualquer pessoa que já teve uma doença estomacal grave reconhece o padrão. Mesmo depois que os piores sintomas desaparecem, o apetite muitas vezes some e pode levar um tempo para voltar. Esse mesmo efeito é experimentado por milhões de pessoas em todo o mundo que vivem com infecções parasitárias intestinais de longo prazo. Apesar de sua frequência, os cientistas têm dificuldades em identificar exatamente o que causa essa perda de apetite.
Pesquisadores da UC San Francisco agora identificaram a via biológica que liga a resposta imunológica do intestino ao cérebro durante uma infecção por parasitas. Seu trabalho mostra como os sinais do sistema imunológico podem reduzir ativamente o desejo de comer.
“A pergunta que queríamos responder não era apenas como o sistema imunológico combate os parasitas, mas como ele recruta o sistema nervoso para mudar o comportamento”, disse o coautor principal David Julius, PhD, professor e chefe de Fisiologia na UCSF e vencedor do Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 2021. “Acontece que há uma lógica molecular muito elegante sobre como isso acontece.”
O estudo, publicado na Nature em 25 de março, descobriu uma maneira inesperada de comunicação entre dois tipos de células. Essa descoberta também pode ajudar a explicar uma série de problemas digestivos, incluindo intolerâncias alimentares e síndrome do intestino irritável.
Como Células Intestinais se Comunicavam com o Cérebro
A pesquisa focou em dois tipos de células incomuns encontradas no intestino. As células tuft atuam como detectores que sentem parasitas e iniciam defesas imunológicas. As células enterochromaffin (EC) liberam sinais químicos que estimulam vias nervosas ligadas ao cérebro. Essas células EC são conhecidas por produzirem sensações como náusea, dor e desconforto geral no intestino, mas não estava claro se elas interagiam diretamente com as células tuft.
“Meu laboratório tem se interessado há muito tempo em como as células tuft, após responderem a uma infecção por parasitas, liberam sinais para outros tipos de células”, disse o coautor principal Richard Locksley, MD, immunologista da UCSF.
Para investigar, o autor principal Koki Tohara, PhD, um pesquisador pós-doutoral na UCSF, usou células-sensor geneticamente modificadas colocadas próximas às células tuft sob um microscópio. Quando as células tuft foram expostas ao succinato, um composto liberado por vermes parasitas, as células-sensor próximas se iluminaram. Isso revelou que as células tuft estavam liberando acetilcolina, uma molécula sinalizadora normalmente associada às células nervosas.
Quando a acetilcolina foi introduzida em tecido intestinal cultivado em laboratório que continha células EC, essas células responderam liberando serotonina. Isso, por sua vez, ativou fibras nervosas vagais, que transportam sinais do intestino para o cérebro.
“O que encontramos é que as células tuft estão fazendo algo que os neurônios fazem, mas por um mecanismo completamente diferente”, disse Tohara. “Elas estão usando acetilcolina para se comunicar, mas sem qualquer uma das maquinarias celulares habituais que os neurônios dependem para liberá-la.”
Um Sinal Atrasado que Explica a Perda de Apetite
Os pesquisadores também descobriram que as células tuft liberam acetilcolina em duas fases separadas. Isso ajuda a explicar por que a perda de apetite muitas vezes aparece mais tarde, e não imediatamente após a infecção.
Inicialmente, as células tuft liberam um curto surto de acetilcolina. À medida que a resposta imunológica se intensifica e as células tuft aumentam em número, elas começam a produzir uma liberação mais lenta e sustentada do mesmo sinal. Essa liberação prolongada é forte o suficiente para ativar as células EC e enviar sinais ao cérebro.
“Isso explica por que você se sente bem no início, mas depois começa a se sentir mal à medida que a infecção se estabelece”, disse Julius. “O intestino está basicamente aguardando para confirmar se a ameaça é real e persistente antes de dizer ao cérebro para mudar seu comportamento.”
Implicações Mais Amplas para Distúrbios Intestinais
Para testar se essa via afeta o comportamento fora do laboratório, a equipe estudou camundongos infectados com vermes parasitas. Camundongos com função normal das células tuft comeram menos conforme a infecção progredia. Em contraste, camundongos que não tinham a capacidade de produzir acetilcolina em suas células tuft continuaram a comer normalmente. Isso confirmou que a via de sinalização leva diretamente a mudanças no apetite.
Essas descobertas poderiam eventualmente ajudar a orientar novos tratamentos para os sintomas associados a infecções parasitárias.
“Controlar as saídas das células tuft pode ser uma maneira de controlar algumas das respostas fisiológicas associadas a essas infecções”, disse Locksley, observando que as implicações podem se estender além dos parasitas.
As células tuft estão presentes em várias partes do corpo, incluindo as vias aéreas, vesícula biliar e sistema reprodutivo, e não apenas no intestino. Disrupturas nessa via de sinalização recentemente identificada podem desempenhar um papel em condições como síndrome do intestino irritável, intolerâncias alimentares e dor visceral crônica.
O estudo foi realizado em colaboração com Stuart Brierly, PhD, e sua equipe de pesquisa na Universidade de Adelaide, na Austrália.
