Cercetătorii de la MIT au descoperit un aminoacid care sprijină regenerarea intestinului
Cercetătorii de la MIT au descoperit că un aminoacid care apare în mod natural în multe alimente bogate în proteine poate ajuta intestinul să se repare după daune.
Într-un nou studiu, oamenii de știință au constatat că cisteina poate activa un răspuns imun care stimulează celulele stem intestinale și ajută la regenerarea țesutului din intestinul subțire.
Descoperirile, observate la șoareci, ar putea duce în viitor la metode noi de reducere a daunei intestinale cauzate de terapia cu radiații și chimioterapie. Cercetătorii afirmă că dietele sau suplimentele bogate în cisteină ar putea ajuta pacienții cu cancer să se recupereze mai repede după leziunile cauzate de tratament.
„Studiul sugerează că, dacă oferim acestor pacienți o dietă bogată în cisteină sau suplimentăm cu cisteină, poate că putem diminua unele dintre leziunile induse de chimioterapie sau radiații”, afirmă Omer Yilmaz, director al MIT Stem Cell Initiative, profesor asociat de biologie la MIT și membru al Koch Institute for Integrative Cancer Research de la MIT. „Frumusețea aici este că nu folosim o moleculă sintetică; exploatăm un compus dietetic natural.”
Studiul, publicat în revista Nature, este primul care identifică un nutrient capabil să îmbunătățească direct regenerarea celulelor stem intestinale. Cercetările anterioare au arătat că tiparele dietetice mai generale, cum ar fi postul sau restricția calorică, pot influența activitatea celulelor stem, dar oamenii de știință nu identificaseră un nutrient specific responsabil pentru acest tip de răspuns de reparare.
Yilmaz și echipa sa au dorit să înțeleagă mai bine cum nutrienții individuali afectează celulele stem și sănătatea țesuturilor. Pentru a investiga, cercetătorii au hrănit șoarecii cu diete îmbogățite cu unul dintre cele 20 de aminoacizi diferiți, care sunt blocurile de bază ale proteinelor. Apoi, au măsurat cum fiecare aminoacid a influențat regenerarea celulelor stem intestinale.
Printre toți aminoacizii testați, cisteina a produs cel mai puternic efect regenerativ asupra celulelor stem și celulelor progenitoare, care ulterior se maturizează în celule intestinale adulte.
Cercetătorii au descoperit ulterior reacția biologică în lanț din spatele acestui efect. Atunci când celulele intestinale absorb cisteina din alimente, o transformă într-o moleculă numită CoA. Această moleculă este apoi eliberată în mucoasa intestinală, unde este absorbită de celulele imune cunoscute sub numele de celule T CD8.
Odată activate, aceste celule T încep să se înmulțească și să producă IL-22, o proteină de semnalizare numită citokină, care joacă un rol major în repararea intestinală și regenerarea celulelor stem.
Până acum, oamenii de știință nu știau că celulele T CD8 ar putea produce IL-22 într-un mod care să sprijine celulele stem intestinale. „Ceea ce este cu adevărat interesant aici este că hrănind șoarecii cu o dietă bogată în cisteină duce la expansiunea unei populații de celule imune pe care de obicei nu o asociem cu producția de IL-22 și reglementarea stării de celule stem intestinale”, afirmă Yilmaz. „Ceea ce se întâmplă într-o dietă bogată în cisteină este că rezervele de celule care produc IL-22 cresc, în special fracția de celule T CD8.”
Cercetătorii au constatat că aceste celule T activate se adună în mucoasa intestinului subțire, plasându-le într-o poziție ideală pentru a răspunde rapid atunci când apar daune. Efectul a fost în mare parte limitat la intestinul subțire, deoarece acesta este locul unde cea mai mare parte a proteinelor dietetice este absorbită.
În cadrul studiului, șoarecii hrăniți cu o dietă bogată în cisteină au arătat o recuperare îmbunătățită de la daunele intestinale cauzate de radiații. Echipa raportează de asemenea că experimentele nepublicate au găsit beneficii regenerative similare după tratamentul cu medicamentul chimioterapic 5-fluorouracil, care este utilizat frecvent împotriva cancerelor de colon și pancreatic, dar care poate de asemenea să lezeze mucoasa intestinală.
Cisteina se găsește în mod natural în multe alimente bogate în proteine, inclusiv carne, produse lactate, leguminoase și nuci. De asemenea, corpul uman poate produce cisteină prin convertirea unui alt aminoacid numit metionină în ficat.
Cu toate acestea, cercetătorii afirmă că cisteina dietetică pare să aibă un efect mai puternic asupra intestinului, deoarece ajunge direct în intestin înainte de a fi distribuită în întreaga corp.
„Cu dieta noastră bogată în cisteină, intestinul este primul loc care vede o cantitate mare de cisteină”, afirmă Chi.
Cisteina este cunoscută de mult timp pentru proprietățile sale antioxidante, dar acesta este primul studiu care arată că poate stimula direct regenerarea celulelor stem intestinale.
Echipa de la MIT investighează acum dacă cisteina poate sprijini și regenerarea în alte țesuturi. Un proiect în curs examinează dacă aminoacidul poate stimula repararea și regenerarea foliculilor de păr.
Cercetătorii continuă să investigheze efectele altor aminoacizi care au arătat semne de influențare a comportamentului celulelor stem. „Cred că vom descoperi multiple mecanisme noi prin care acești aminoacizi reglează deciziile de destinație celulară și sănătatea intestinului în intestinul subțire și colon”, afirmă Yilmaz.
