Numa luta que provavelmente soa familiar para quem faz dieta em todo o mundo, quanto menos Caenorhabditis elegans (C. elegans) o verme come, mais lentamente ele perde gordura. Agora, cientistas da Scripps Research descobriram o porquê: uma pequena molécula produzida pelos intestinos dos vermes durante o jejum viaja até o cérebro para bloquear um sinal de queima de gordura durante esse período.
Embora a molécula exata que eles identificaram nos vermes ainda não tenha sido estudada em humanos, o novo trabalho ajuda os cientistas a entender melhor a complexa interação entre o intestino e o cérebro. Ele também pode lançar luz sobre por que o jejum — não comer por períodos determinados de tempo — tem benefícios que são independentes do número de calorias que uma pessoa ingere. O novo estudo foi publicado em Comunicações da Naturezaem 11 de agosto de 2024.
“Descobrimos pela primeira vez que o jejum está transmitindo informações ao cérebro além da simples retirada calórica”, diz a professora de neurociência da Scripps Research, Supriya Srinivasan, PhD, autora sênior do novo estudo.. “Essas descobertas me fazem pensar se há moléculas produzidas nos intestinos de outros animais, incluindo mamíferos, que explicam alguns dos resultados de saúde associados ao jejum.”
Os investigadores sabem há muito tempo que o cérebro controla a produção e a degradação das gorduras nos seres humanos, noutros mamíferos e em organismos modelo como C. elegans. Em 2017, o grupo de Srinivasan identificou o FLP-7, um hormônio cerebral que desencadeia a queima de gordura no intestino do verme redondo. No entanto, C. elegans não têm nervos sensoriais nos intestinos, então os cientistas têm lutado para definir o caminho de comunicação reversa: como o intestino envia sinais ao cérebro?
“Sabíamos que alterar o estado metabólico do intestino poderia mudar as propriedades dos neurônios no cérebro, mas era muito misterioso como isso realmente acontecia”, diz Srinivasan.
No novo trabalho, Srinivasan e seus colegas removeram mais de 100 moléculas de sinalização de C. elegans intestinos, um de cada vez, e mediram seu impacto na produção de FLP-7 pelo cérebro. Eles encontraram uma molécula que teve um grande efeito sobre o FLP-7: uma forma de insulina conhecida como INS-7. Em humanos, a insulina é mais conhecida como o hormônio produzido pelo pâncreas que controla os níveis de açúcar no sangue. Mas essa molécula de insulina estava sendo feita por células intestinais e também impactando o metabolismo da gordura através do cérebro.
“Quando descobrimos pela primeira vez que isso era uma insulina, achamos que era paradoxal”, relembra Srinivasan. “A insulina é tão bem estudada em mamíferos, e não havia precedente para uma molécula de insulina ter esse papel.”
No entanto, quando o grupo investigou como o INS-7 estava impactando as células cerebrais produtoras de FLP-7, eles descobriram que ele não estava ativando os receptores de insulina — como todas as moléculas de insulina descobertas anteriormente fazem — mas bloqueando o receptor de insulina. Por sua vez, esse bloqueio desencadeou uma cascata de outros eventos moleculares que eventualmente fizeram as células cerebrais pararem de produzir FLP-7.
“O INS-7 é basicamente um sinal vindo do intestino que diz ao cérebro para não queimar mais nenhuma reserva de gordura naquele momento porque não há comida entrando”, explica Srinivasan.
Estudos já mostraram que períodos de jejum podem influenciar o corpo de várias maneiras, mas os mecanismos dessas mudanças não estão claros. O novo estudo aponta para uma maneira pela qual um intestino vazio pode sinalizar o cérebro, o que poderia potencialmente levar a uma variedade de impactos à saúde além da gordura.
Os novos resultados, diz Srinivasan, ajudam a explicar como o cérebro e o sistema digestivo se comunicam em ambas as direções para controlar o metabolismo com base na disponibilidade de alimentos. Mais pesquisas são necessárias para descobrir quais vias específicas estão envolvidas em novos sinais do intestino para o cérebro em mamíferos. Compostos que imitam hormônios intestinais — como a semaglutida, comumente conhecida por marcas como Ozempic, Wegovy e Rybelus — surgiram recentemente como formas populares de controlar a obesidade e o diabetes, então novos peptídeos intestinais podem ser adicionados a essa classe de medicamentos. Srinivasan também está planejando experimentos para investigar como C. elegans células intestinais são estimuladas a produzir INS-7 durante o jejum e quais tipos de células cerebrais são afetadas pela molécula.
Este trabalho foi apoiado pelo financiamento dos Institutos Nacionais de Saúde (R01 DK124706 e R01 AG056648).
