Qualquer pessoa que tenha tido problemas estomacais graves reconhecerá esse padrão. Mesmo depois que os sintomas mais graves desaparecem, o apetite geralmente desaparece e leva algum tempo para retornar. Milhões de pessoas em todo o mundo que vivem com infecções parasitárias de longa duração experimentam os mesmos efeitos. Embora a condição seja comum, os cientistas têm tentado descobrir a causa exata da perda de apetite.
Os pesquisadores da UCSF identificaram agora uma via biológica que liga a resposta imunológica intestinal ao cérebro durante infecções parasitárias. O seu trabalho mostra como os sinais do sistema imunitário podem reduzir ativamente o apetite.
“A questão que queríamos responder não era apenas como o sistema imunitário combate os parasitas, mas como recruta o sistema nervoso para mudar o comportamento”, disse o co-autor David Julius, Ph.D., professor e catedrático de fisiologia na UCSF e vencedor do Prémio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2021. “Acontece que existe uma lógica molecular muito elegante para explicar como isso acontece.”
O estudo foi publicado em natureza Em 25 de março, foi descoberta uma forma inesperada de comunicação entre duas células. As descobertas também podem ajudar a explicar uma série de problemas digestivos, incluindo intolerâncias alimentares e síndrome do intestino irritável.
Como as células do intestino se comunicam com o cérebro
O estudo se concentrou em dois tipos de células incomuns encontrados no intestino. As células tufadas atuam como detectores que detectam parasitas e iniciam as defesas imunológicas. As células enterocromafins (EC) liberam sinais químicos que estimulam as vias neurais 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 em tufos liberam sinais para outros tipos de células após responderem inicialmente a uma infecção parasitária”, disse o co-autor sênior Richard Locksley, MD, imunologista da UCSF.
Para conduzir o estudo, o primeiro autor Koki Tohara, Ph.D., pesquisador de pós-doutorado na UCSF, usou células sensoras geneticamente modificadas sob um microscópio, colocando-as próximas às células do cluster. Quando as células do tufo são expostas ao ácido succínico, um composto liberado por vermes parasitas, as células sensoras próximas se acendem. Isso mostrou que as células do tufo estavam liberando acetilcolina, uma molécula sinalizadora normalmente associada às células nervosas.
Quando a acetilcolina é introduzida no tecido intestinal cultivado em laboratório contendo células CE, as células liberam serotonina. Isso então ativa as fibras do nervo vago, que transportam sinais do intestino para o cérebro.
“Descobrimos que as células agrupadas estão fazendo o que os neurônios fazem, mas através de um mecanismo completamente diferente”, disse Tohara. “Eles usam acetilcolina para se comunicar, mas não possuem nenhum dos mecanismos celulares usuais dos quais os neurônios dependem para liberá-la”.
Explicando sinais tardios de perda de apetite
Os pesquisadores também descobriram que as células do cluster liberam acetilcolina em dois estágios distintos. Isto ajuda a explicar por que a perda de apetite geralmente ocorre mais tarde após a infecção, e não imediatamente.
Primeiro, as células do tufo liberam uma breve explosão de acetilcolina. À medida que a resposta imunológica se desenvolve e o número de células do tufo aumenta, elas começam a produzir uma liberação mais lenta e sustentada do mesmo sinal. Esta liberação prolongada é suficiente para ativar as células CE e enviar sinais ao cérebro.
“Isso explica por que você se sente bem no início, mas à medida que a infecção se instala, você começa a se sentir desconfortável”, disse Julius. “O intestino está essencialmente esperando para confirmar se a ameaça é real e contínua antes de dizer ao cérebro para mudar seu comportamento”.
Implicações mais amplas para doenças intestinais
Para testar se essa via afeta o comportamento fora do laboratório, a equipe estudou camundongos infectados pelo parasita. À medida que a infecção progride, os ratos com função normal das células do tufo comem menos. Em contraste, os ratos que não tinham a capacidade de produzir acetilcolina nas células do tufo continuaram a comer normalmente. Isto confirma que a via de sinalização impulsiona diretamente as mudanças no apetite.
Essas descobertas podem eventualmente ajudar a orientar novos tratamentos para sintomas associados a infecções parasitárias.
“Controlar a produção de células tufadas pode ser uma forma de controlar algumas das respostas fisiológicas associadas a essas infecções”, disse Locksley. Os efeitos podem não estar limitados aos parasitas, observou ele.
As células tufadas são encontradas em várias partes do corpo, incluindo as vias aéreas, a vesícula biliar e o sistema reprodutivo, não apenas no intestino. A interrupção desta via de sinalização recentemente descoberta pode desempenhar um papel em condições como a síndrome do intestino irritável, intolerância alimentar e dor visceral crónica.
O estudo foi conduzido em colaboração com o Dr. Stuart Brierly e sua equipe de pesquisa na Universidade de Adelaide, na Austrália.
