Essa capacidade aprimorada de regeneração pode auxiliar o corpo a curar danos causados pela radiação, um efeito colateral comum dos tratamentos contra o câncer. Embora o estudo tenha sido realizado em camundongos, os cientistas afirmam que, se resultados semelhantes forem observados em humanos, a cisteína proveniente de alimentos ou suplementos pode oferecer uma nova abordagem para ajudar o intestino a recuperar-se mais rapidamente após lesões.

“O estudo sugere que, se oferecermos a esses pacientes uma dieta rica em cisteína ou suplementação de cisteína, talvez possamos mitigar alguns dos danos causados pela quimioterapia ou radiação”, afirma Omer Yilmaz, diretor da Iniciativa de Células-Tronco do MIT, professor associado de biologia no MIT e membro do Instituto Koch de Pesquisa Integrativa contra o Câncer do MIT. “A beleza aqui é que não estamos utilizando uma molécula sintética; estamos explorando um composto dietético natural.”

Estudos anteriores demonstraram que dietas específicas, incluindo a restrição calórica, podem melhorar a função das células-tronco intestinais. No entanto, esta pesquisa é a primeira a identificar um único nutriente que diretamente aumenta a capacidade regenerativa do intestino.

Yilmaz é o autor sênior do estudo, que foi recentemente publicado na Nature. O autor principal do artigo é Fangtao Chi, pesquisador pós-doutoral do Instituto Koch.

Dieta e Regeneração

É amplamente reconhecido que a dieta exerce um papel essencial na saúde. Dietas ricas em gorduras podem contribuir para obesidade, diabetes e outras condições crônicas, enquanto dietas de baixo calorias foram associadas a uma maior longevidade em diversas espécies. O laboratório de Yilmaz tem estudado há muito tempo como diferentes padrões dietéticos influenciam a regeneração das células-tronco e já demonstrou que tanto dietas ricas em gorduras quanto jejum de curto prazo podem aumentar a atividade das células-tronco de maneiras distintas.

“Sabemos que dietas macro como dietas ricas em açúcar, ricas em gorduras e dietas de baixo calorias têm um impacto claro na saúde. Mas, em um nível mais detalhado, sabemos muito menos sobre como nutrientes individuais afetam decisões sobre o destino das células-tronco, bem como a função do tecido e a saúde geral do tecido”, diz Yilmaz.

No seu trabalho mais recente, a equipe do MIT alimentou camundongos com dietas ricas em um dos 20 aminoácidos, que são os blocos de construção das proteínas. Eles então analisaram como cada aminoácido afetava o crescimento das células-tronco no intestino. A cisteína apresentou o impacto mais forte, aumentando significativamente tanto as células-tronco quanto as células progenitoras (células imaturas que se desenvolvem em células intestinais adultas).

Experimentos adicionais revelaram que a cisteína desencadeia uma reação em cadeia que ativa células imunológicas conhecidas como células T CD8. Quando as células intestinais absorvem cisteína dos alimentos, elas a convertem em CoA, um cofator que se desloca para o revestimento mucoso do intestino. Ali, as células T CD8 absorvem CoA, o que as incentiva a se multiplicar e liberar uma molécula sinalizadora chamada IL-22.

A IL-22 desempenha um papel crucial na regulação da regeneração das células-tronco intestinais, mas até agora, os cientistas não sabiam que as células T CD8 poderiam produzi-la. Uma vez ativadas, essas células T que liberam IL-22 ajudam a proteger e reparar o revestimento intestinal sempre que ele sofre lesões.

“O que é realmente empolgante aqui é que alimentar camundongos com uma dieta rica em cisteína leva à expansão de uma população de células imunológicas que normalmente não associamos à produção de IL-22 e à regulação da ‘tiness’ intestinal”, diz Yilmaz. “O que acontece em uma dieta rica em cisteína é que o grupo de células que produzem IL-22 aumenta, especialmente a fração das células T CD8.”

Essas células T tendem a se agrupar no revestimento intestinal, colocando-as na localização ideal para responder rapidamente a danos. Os pesquisadores observaram que a ativação das células T CD8 ocorreu principalmente no intestino delgado, e não em outras partes do trato digestivo, provavelmente porque a maior parte das proteínas dietéticas é absorvida naquele local.

Reparando Danos de Radiação e Quimioterapia

No estudo, os camundongos alimentados com uma dieta rica em cisteína apresentaram uma melhora na recuperação de danos por radiação no revestimento intestinal. Além disso, em trabalhos não publicados, a equipe descobriu que a mesma dieta ajudou na regeneração após o tratamento com 5-fluorouracilo, um medicamento químico frequentemente utilizado para cânceres de cólon e pâncreas que também pode danificar o tecido intestinal.

A cisteína ocorre naturalmente em muitos alimentos ricos em proteínas, como carne, laticínios, leguminosas e nozes. O corpo também pode produzir cisteína convertendo outro aminoácido, a metionina, no fígado. No entanto, a cisteína produzida internamente circula por todo o corpo, em vez de se concentrar no intestino como a cisteína dietética faz.

“Com nossa dieta rica em cisteína, o intestino é o primeiro lugar a receber uma quantidade alta de cisteína”, diz Chi.

Além dos Antioxidantes

A cisteína é amplamente reconhecida por suas propriedades antioxidantes, mas este estudo é o primeiro a demonstrar que ela também auxilia na regeneração das células-tronco intestinais. Os pesquisadores agora estão investigando se a cisteína pode estimular a regeneração em outros tecidos também. Um projeto em andamento está testando se a cisteína pode promover o re crescimento dos folículos capilares.

Eles também planejam continuar a investigar outros aminoácidos que podem influenciar a renovação das células-tronco e a saúde intestinal.

“Acredito que vamos descobrir vários novos mecanismos sobre como esses aminoácidos regulam decisões sobre o destino das células e a saúde intestinal no intestino delgado e no cólon”, diz Yilmaz.

Esta pesquisa foi apoiada pelos Institutos Nacionais de Saúde, pela Fundação V, pelo Prêmio de Pesquisa do Câncer Kathy e Curt Marble, pelo Projeto de Ponte do Instituto Koch-Dana-Farber/Centro de Câncer de Harvard, pela Federação Americana para Pesquisa do Envelhecimento, pela Iniciativa de Células-Tronco do MIT e pela Subvenção de Suporte (núcleo) do Instituto Koch do Instituto Nacional do Câncer.