Pesquisadores do MIT descobriram que os aminoácidos encontrados naturalmente em muitos alimentos ricos em proteínas podem ajudar o intestino a se reparar após danos. Num novo estudo, os cientistas descobriram que a cisteína pode ativar respostas imunológicas, fortalecer as células-tronco intestinais e ajudar a regenerar o tecido do intestino delgado.
Estas descobertas, observadas em ratos, podem eventualmente levar a novas formas de reduzir os danos intestinais causados pela radioterapia e quimioterapia. Uma dieta ou suplemento rico em cisteína pode um dia ajudar pacientes com câncer a se recuperarem mais rapidamente de lesões relacionadas ao tratamento, dizem os pesquisadores.
“Este estudo sugere que se fornecermos a estes pacientes uma dieta rica em cisteína ou suplementarmos cisteína, talvez possamos mitigar alguns dos danos causados pela quimioterapia ou radiação”, disse Omer Yilmaz, diretor do Programa 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 desenvolvendo um composto dietético natural”.
O estudo foi publicado em naturezaé o primeiro a identificar um único nutriente que melhora diretamente a regeneração das células-tronco intestinais. Pesquisas anteriores demonstraram que padrões alimentares mais amplos, como jejum ou restrição calórica, podem afetar a atividade das células estaminais, mas os cientistas não identificaram nutrientes específicos responsáveis por este tipo de resposta de reparação.
Como a cisteína ativa o reparo intestinal
Yilmaz e sua equipe esperam compreender melhor como os nutrientes individuais afetam as células-tronco e a saúde dos tecidos. Para conduzir o estudo, os pesquisadores alimentaram os ratos com uma dieta rica em um dos 20 aminoácidos diferentes, os blocos de construção das proteínas. Eles então mediram como cada aminoácido afetava a regeneração das células-tronco intestinais.
De todos os aminoácidos testados, a cisteína exerceu o efeito regenerativo mais forte nas células-tronco e progenitoras que finalmente amadurecem em células intestinais adultas.
Mais tarde, os pesquisadores descobriram a reação biológica em cadeia por trás desse efeito. Quando as células intestinais absorvem a cisteína dos alimentos, elas a convertem em uma molécula chamada CoA. A molécula é então liberada no revestimento intestinal e absorvida pelas células do sistema imunológico chamadas células T CD8.
Uma vez ativadas, essas células T começam a proliferar e a produzir IL-22, uma proteína sinalizadora chamada citocina que desempenha um papel importante na reparação intestinal e na regeneração de células-tronco.
Até agora, os cientistas não sabiam que as células T CD8 poderiam produzir IL-22 de uma forma que apoiasse as células estaminais intestinais.
“O que é realmente emocionante é que alimentar ratos com uma dieta rica em cisteína leva a uma expansão das populações de células imunológicas que normalmente não associamos à produção de IL-22 e à regulação do tronco intestinal”, disse Yilmaz. “Uma dieta rica em cisteína leva a um aumento no número de células produtoras de IL-22, particularmente a fração de células T CD8”.
As células imunológicas cicatrizam rapidamente
Os investigadores descobriram que estas células T ativadas agrupavam-se no revestimento do intestino delgado, colocando-as numa posição ideal para responder rapidamente quando ocorre uma lesão. Os efeitos são em grande parte localizados no intestino delgado, já que é onde a maior parte das proteínas da dieta é absorvida.
Neste estudo, ratos alimentados com uma dieta rica em cisteína mostraram melhor recuperação de danos intestinais relacionados à radiação. A equipe também relatou que experimentos não publicados encontraram benefícios regenerativos semelhantes após o tratamento com o medicamento quimioterápico 5-fluorouracil, que é comumente usado para tratar câncer de cólon e pâncreas, mas também pode danificar a parede intestinal.
Alimentos ricos em cisteína
A cisteína ocorre naturalmente em muitos alimentos ricos em proteínas, incluindo carnes, laticínios, legumes e nozes. O corpo também pode produzir cisteína por conta própria, convertendo outro aminoácido chamado metionina no fígado.
No entanto, a cisteína dietética parece ter um efeito mais forte no intestino porque chega diretamente ao intestino antes de ser distribuída por todo o corpo, disseram os pesquisadores.
“Em nossa dieta de homocisteína, o intestino é o primeiro lugar onde vemos grandes quantidades de cisteína”, disse Chi.
A cisteína é conhecida há muito tempo pelas suas propriedades antioxidantes, mas este é o primeiro estudo que mostra que pode estimular diretamente a regeneração das células estaminais intestinais.
Pesquisa de Futuros Regenerativos
A equipe de pesquisa do MIT está agora explorando se a cisteína também pode apoiar a regeneração de outros tecidos. Um projeto em andamento está investigando se os aminoácidos podem estimular a reparação e regeneração dos folículos capilares.
Os pesquisadores também continuam a estudar o papel de outros aminoácidos que mostram sinais de afetar o comportamento das células-tronco.
“Acho que vamos descobrir vários novos mecanismos de como esses aminoácidos regulam as decisões sobre o destino das células e a saúde intestinal no intestino delgado e no cólon”, disse Yilmaz.
A pesquisa foi apoiada em parte por uma doação do Koch Institute Support (Core) dos National Institutes of Health, da V Foundation, do Kathy and Curt Marble Cancer Research Award, do Koch Institute-Dana Farber/Harvard Cancer Center Bridge Program, da American Federation for Research on Aging, do MIT Stem Cell Program e do National Cancer Institute.
