A alimentação vai muito além de simplesmente ingerir calorias suficientes. É fundamental que o corpo obtenha o equilíbrio adequado de nutrientes, especialmente aminoácidos essenciais, que são os componentes das proteínas que o organismo não consegue produzir por conta própria.
Recentemente, pesquisadores descobriram um sistema de comunicação oculto entre o intestino e o cérebro, que ajuda os animais a perceber quando há deficiência de proteína, incentivando-os a buscar os nutrientes necessários.
Uma equipe liderada pelo Diretor SUH Seong-Bae, do Centro de Fisiologia do Microbioma-Corpo-Cérebro do Instituto de Ciência Básica (IBS), em colaboração com cientistas da Universidade Nacional de Seul e da Universidade Ewha Womans, identificou uma rede de sinalização intestino-cérebro até então desconhecida, que altera rapidamente o comportamento alimentar quando os níveis de proteína diminuem.
Os resultados foram publicados na revista Science em 21 de maio.
Como o Intestino Detecta a Falta de Proteína
As proteínas são essenciais porque contêm aminoácidos que os animais não conseguem produzir. Os cientistas já sabiam que os animais tendem a desejar alimentos ricos em proteínas quando estão em déficit, mas a forma como o corpo detecta essa deficiência ainda não estava clara.
A pesquisa revelou que o intestino responde à falta de proteínas por meio de duas vias de comunicação distintas, mas coordenadas.
A primeira via atua rapidamente pelo sistema nervoso, alertando de forma ágil o cérebro sobre a falta de aminoácidos essenciais. A segunda via funciona mais lentamente, através de hormônios que circulam pelo corpo, ajudando a sustentar o comportamento de busca por proteínas por um período mais prolongado.
Para revelar esse mecanismo, a equipe estudou moscas da fruta, que são frequentemente utilizadas para investigar os circuitos neurais relacionados ao comportamento alimentar. Por meio de imagens do cérebro, testes comportamentais e experimentos genéticos, os cientistas mapeavam a circuitaria específica envolvida.
Quando as moscas não tinham proteína na dieta, células especializadas no intestino liberaram um hormônio peptídico chamado CNMa. Este hormônio ativou neurônios entéricos conectados ao intestino, que então rapidamente transmitiram sinais ao cérebro através de uma via neural direta intestino-cérebro.
Simultaneamente, o CNMa também circulou pela corrente sanguínea como um hormônio, chegando ao cérebro de forma mais gradual e reforçando o impulso de buscar aminoácidos essenciais.
“Nosso estudo mostra que o intestino não é apenas um órgão digestivo, mas um sistema sensorial ativo que monitora continuamente o estado nutricional e orienta diretamente as decisões comportamentais,” afirmou o Diretor SUH Seong-Bae.
Sinais Intestinais Alteram Preferências por Açúcar
O sistema recentemente identificado não apenas fez os animais comerem mais no geral. Em vez disso, alterou especificamente o que eles desejavam ingerir.
Os pesquisadores descobriram que a deficiência de proteínas aumentou a atração por nutrientes relacionados à proteína, ao mesmo tempo em que reduziu o interesse por açúcar.
O sinal CNMa suprimia a atividade de células cerebrais sensíveis ao açúcar chamadas neurônios DH44. Como resultado, as preferências alimentares mudaram de carboidratos para nutrientes ricos em proteínas.
A pesquisa também mostrou que as bactérias intestinais desempenham um papel importante nesse processo. Moscas da fruta sem micróbios intestinais normais mostraram uma ativação muito maior dos neurônios cerebrais que buscam aminoácidos, sugerindo que o microbioma ajuda a regular a disponibilidade de nutrientes e o comportamento alimentar.
Comportamento de Busca por Proteínas Também Encontrado em Camundongos
Os pesquisadores encontraram evidências de que o mesmo mecanismo básico existe em mamíferos.
Experimentos em camundongos mostraram que os animais privados de proteína desenvolveram uma preferência forte por aminoácidos essenciais, semelhante ao comportamento observado nas moscas da fruta.
Uma descoberta surpreendente envolveu o FGF21, um hormônio anteriormente considerado central para o apetite proteico em mamíferos. Mesmo camundongos sem FGF21 ainda mostraram um comportamento forte de busca por aminoácidos.
Os pesquisadores acreditam que isso sugere que os animais possuem sistemas adicionais de detecção de nutrientes que os cientistas ainda não identificaram.
No geral, os resultados mostram que os animais não apenas sentem mais fome quando faltam nutrientes. Em vez disso, o cérebro parece priorizar seletivamente os alimentos que contêm os nutrientes que o corpo especificamente necessita.
Implicações Potenciais para Obesidade e Distúrbios Alimentares
Os cientistas acreditam que essa descoberta pode ajudar a melhorar a compreensão sobre obesidade, doenças metabólicas e distúrbios alimentares.
“A maioria dos medicamentos atuais para controle da obesidade e do apetite depende da sinalização de hormônios intestinais, mas ainda sabemos relativamente pouco sobre como os sinais intestinais produzidos naturalmente influenciam o cérebro e o comportamento,” afirmou o Diretor SUH Seong-Bae. “Este estudo revela princípios fundamentais da seleção de nutrientes pelo eixo intestino-cérebro e fornece uma base para futuras estratégias terapêuticas direcionadas a distúrbios metabólicos e alimentares.”
