Qualquer pessoa que já sofreu de uma grave doença estomacal reconhece o padrão. Mesmo após os piores sintomas desaparecerem, o apetite muitas vezes some e pode demorar a voltar. Esse mesmo efeito é sentido por milhões de pessoas ao redor do mundo que vivem com infecções parasitárias de vermes a longo prazo. Apesar de ser algo comum, os cientistas têm dificuldades para identificar exatamente o que provoca essa perda de apetite.
Pesquisadores da Universidade da Califórnia, San Francisco, identificaram agora o caminho biológico que conecta a resposta imunológica do intestino ao cérebro durante uma infecção parasitária. O estudo demonstra como os sinais do sistema imunológico podem ativamente reduzir 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 co-autor sênior David Julius, PhD, professor e chefe de Fisiologia na UCSF e laureado com o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 2021. “Descobrimos que há uma lógica molecular muito elegante sobre como isso acontece.”
A pesquisa, publicada na Nature em 25 de março, revelou uma forma inesperada de comunicação entre dois tipos de células. Essa descoberta pode também ajudar a explicar uma variedade de problemas digestivos, incluindo intolerâncias alimentares e síndrome do intestino irritável.
Como Células Intestinais Se Combinam Com o Cérebro
O estudo se concentrou em dois tipos raros de células encontradas no intestino. Células tuft funcionam como detectores que percebem parasitas e iniciam as defesas imunológicas. Células enterochromaffin (EC) liberam sinais químicos que estimulam os caminhos nervosos conectados ao cérebro. Embora essas células EC sejam conhecidas por produzirem sensações como náusea, dor e desconforto intestinal, não estava claro se havia interação direta com as células tuft.
“Meu laboratório sempre se interessou em como as células tuft, após responderem a uma infecção parasitária, liberam sinais para outros tipos de células,” disse o co-autor sênior Richard Locksley, MD, imunologista da UCSF.
Para investigar, o autor principal Koki Tohara, PhD, um pesquisador de pós-doutorado na UCSF, utilizou células sensoras geneticamente modificadas colocadas ao lado das células tuft sob um microscópio. Quando as células tuft foram expostas ao succinato, um composto liberado por vermes parasitas, as células sensoras próximas se iluminaram. Isso revelou que as células tuft estavam liberando acetilcolina, uma molécula sinalizadora normalmente associada a células nervosas.
Quando a acetilcolina foi introduzida em tecido intestinal cultivado em laboratório contendo células EC, essas células responderam liberando serotonina. Isso então ativou fibras do nervo vago, que transportam sinais do intestino para o cérebro.
“O que descobrimos é que as células tuft fazem algo que os neurônios fazem, mas por um mecanismo completamente diferente,” afirmou Tohara. “Elas estão usando acetilcolina para se comunicar, mas sem nenhum dos maquinários celulares habituais que os neurônios dependem para liberá-la.”
Um Sinal Atrasado Que Explica a Perda de Apetite
Os pesquisadores também encontraram que as células tuft liberam acetilcolina em duas fases distintas. Isso ajuda a explicar por que a perda de apetite muitas vezes aparece mais tarde e não imediatamente após a infecção.
Primeiro, as células tuft liberam um breve impulso de acetilcolina. À medida que a resposta imunológica se intensifica e o número de células tuft aumenta, elas começam a produzir uma liberação mais lenta e sustentada do mesmo sinal. Essa liberação prolongada é suficientemente forte para ativar as células EC e enviar sinais ao cérebro.
“Isso explica por que você se sente bem a princípio, mas depois começa a se sentir doente à medida que a infecção se estabelece,” disse Julius. “O intestino está basicamente esperando para confirmar se a ameaça é real e persistente antes de informar ao cérebro para mudar seu comportamento.”
Implicações Mais Amplas para Distúrbios Intestinais
Para testar se esse caminho afeta o comportamento fora do laboratório, a equipe estudou camundongos infectados com vermes parasitas. Camundongos com função normal das células tuft comeram menos à medida que a infecção progrediu. Em contraste, camundongos que não podiam produzir acetilcolina em suas células tuft continuaram a se alimentar normalmente. Isso confirmou que a via de sinalização impulsiona diretamente as mudanças de apetite.
Essas descobertas podem eventualmente ajudar a guiar novos tratamentos para sintomas relacionados a infecções parasitárias.
“Controlar a liberação das células tuft poderia 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 diversas partes do corpo, incluindo as vias aéreas, vesícula biliar e sistema reprodutivo, não apenas no intestino. Disrupturas nesta recém-identificada via de sinalização 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.
