Um ferimento leve, uma infecção grave ou até mesmo uma gripe podem levar o corpo a seguir um caminho muito diferente. Algumas pessoas se recuperam rapidamente, enquanto outras ficam gravemente doentes ou morrem. Os cientistas chamam este caminho de trajetória da doença e pode ser determinado por muitos fatores, incluindo idade, sexo, histórico de saúde e biologia.
No Instituto Salk, a Dra. Janelle Ayers passou anos estudando por que as pessoas respondem de maneira tão diferente a doenças e lesões. Seu trabalho se concentra em como guiar o corpo para longe da doença e da morte e em direção à recuperação e sobrevivência.
Inflamação e sobrevivência a doenças
A inflamação costuma ser uma das principais causas de debilitação durante infecções e lesões. É essencial para a proteção porque alerta o sistema imunológico e leva as células imunológicas para onde são necessárias. Mas quando a inflamação se torna excessiva, pode danificar os tecidos e levar à morte.
Como a infecção desencadeia uma inflamação particularmente prejudicial, a equipe de Salk estudou ratos infectados. Eles descobriram que a adição do aminoácido metionina às dietas dos animais os protegia da perda de peso, problemas de barreira hematoencefálica e morte relacionada à inflamação.
Esse benefício vem de maneiras inesperadas. A metionina melhorou a filtração renal, sugerindo que os rins podem desempenhar um papel maior em ajudar o corpo a passar da infecção para a recuperação do que se pensava anteriormente.
Os resultados da pesquisa foram publicados em metabolismo celularmostrando que pequenas mudanças na nutrição podem influenciar fortemente o desfecho da doença. A suplementação de metionina pode ter benefícios terapêuticos potenciais em pacientes com inflamação, doença renal, insuficiência renal e em diálise, mas são necessárias mais pesquisas.
“Nosso estudo mostra que pequenas diferenças biológicas, incluindo fatores dietéticos, podem ter um grande impacto nos resultados das doenças”, disse o autor sênior Ayres, professor e presidente legado do Salk Institute e pesquisador do Hughes Medical Institute. “Nossa descoberta de um mecanismo acionado pelos rins que limita a inflamação, juntamente com os efeitos protetores da suplementação de metionina em camundongos, demonstra o potencial da nutrição como uma intervenção médica mecanicamente informada para guiar e otimizar os caminhos pelos quais as pessoas respondem aos insultos causadores de doenças”.
como ocorre a inflamação
A inflamação é a resposta do sistema imunológico a uma ameaça. Essa ameaça pode ser um patógeno dentro do corpo ou algo tão simples quanto uma farpa. As células imunológicas se movem na direção do problema e ajudam a promover a cura.
Quando essas células imunológicas chegam, elas aumentam os sinais de alarme do corpo através de proteínas que promovem citocinas inflamatórias.
O corpo deve manter um equilíbrio de inflamação. Pouca inflamação pode não controlar a ameaça e muita inflamação pode danificar tecidos saudáveis. Grande parte da pesquisa neste campo concentra-se em como ativar ou desativar a resposta imunológica.
A equipe de Ayers está trabalhando em outro problema. Em vez de se concentrarem apenas nos interruptores imunológicos, eles observaram como o corpo modula a intensidade da inflamação, controlando a liberação e o acúmulo de citocinas pró-inflamatórias.
“Em muitos casos, as citocinas pró-inflamatórias acabam por levar à doença e à morte”, disse a primeira autora Katya Troja, Ph.D., pesquisadora de pós-doutorado no laboratório de Ayers. “O sistema imunológico deve equilibrar a inflamação para atacar os invasores sem danificar as células saudáveis do corpo. Nosso trabalho é encontrar os mecanismos que ele usa para fazer isso, para que possamos direcioná-los para melhorar os resultados dos pacientes”.
Metionina e filtração renal
Para estudar como o corpo gerencia os níveis de citocinas, os pesquisadores usaram um modelo de rato com inflamação sistêmica causada pelo patógeno Yersinia pseudotuberculosis.
A primeira mudança observada foi que os camundongos infectados comiam menos, indicando alterações no metabolismo dos animais. Para compreender melhor o seu estado nutricional, os investigadores mediram os aminoácidos que circulam no sangue. Os aminoácidos são os blocos de construção das proteínas e apoiam o funcionamento saudável das células em todo o corpo.
Os ratos infectados apresentavam níveis mais baixos de metionina, um aminoácido essencial que as pessoas geralmente obtêm através dos alimentos. Troha então alimentou outro grupo de ratos com uma dieta suplementada com metionina. Surpreendentemente, os ratos não foram infectados.
Outras experiências mostraram que a metionina reduz os níveis de citocinas no sangue através dos rins. Aumenta a capacidade de filtragem dos rins, melhora o fluxo sanguíneo e ajuda o corpo a eliminar citocinas pró-inflamatórias da urina.
É importante ressaltar que este processo remove o excesso de citocinas sem interferir em outras partes importantes da resposta imune.
A equipa de investigação também testou se a metionina tinha efeitos semelhantes sob outras condições. A metionina protegeu novamente os ratos em modelos de sepse e lesão renal, sugerindo que pode estar envolvida em outras doenças inflamatórias.
Nutrição, rins e recuperação
Quando os cientistas da Salk adicionaram metionina às dietas de ratos infectados, os animais seguiram trajetórias de doença dramaticamente diferentes. A função renal melhorou e eles ficaram protegidos da perda de peso, da disfunção da barreira hematoencefálica e da morte. Ao mesmo tempo, eles ainda foram capazes de combater e matar a Yersinia pseudotuberculosis.
Os resultados de modelos de sepse e lesão renal sugerem que este efeito pode não estar limitado a uma infecção. Isto sugere que a metionina pode ser uma ferramenta no tratamento de doenças infecciosas e inflamações, particularmente em pacientes com doença renal, insuficiência renal ou em diálise.
“Nossas descobertas somam-se ao crescente conjunto de evidências de que elementos dietéticos comuns podem ser usados como medicamentos”, disse Ayers. “Ao estudar estes mecanismos de protecção fundamentais, estamos a revelar novas formas surpreendentes de transformar indivíduos destinados a desenvolver doenças e morrer numa trajectória de saúde e sobrevivência. Talvez um dia, algo tão simples como um suplemento ao jantar possa fazer a diferença entre a vida e a morte dos pacientes.”
Os pesquisadores enfatizam que os resultados são promissores, mas ainda não foram testados quanto à eficácia em humanos. Portanto, as pessoas não devem começar a tomar suplementos de metionina apenas com base neste estudo.
Estudos futuros examinarão mais de perto como a metionina funciona, se outros aminoácidos podem ter efeitos semelhantes ou complementares e como essas descobertas podem ser traduzidas para os seres humanos.
Outros autores incluem Shrikaar Kambhampati, Arianna Insenga e Christian Metallo de Salk.
Este trabalho foi apoiado por dois Salk Special Awards for Women and Science e uma bolsa colaborativa, um Salk Innovator Award, o Howard Hughes Medical Institute, uma bolsa de pós-doutorado do Pioneer Fund e apoio interno dos National Institutes of Health (AI144249, AI14929), da Keck Foundation, da NOMIS Foundation e do Lowry Institute for Medical Research.
