Notícia

Quando se trata de imunidade, você é o que você come

Fonte

Universidade Harvard

Data

quinta-feira, 29 junho 2023 20:55

Áreas

Nutrição Clínica. Nutrição Coletividades. Saúde Pública

A noção de que dieta e saúde estão intimamente ligadas não é novidade. Por milênios, as pessoas sabem que a má nutrição é responsável por muitos problemas de saúde. Mas os mecanismos precisos que explicam como a dieta altera a função de nossas células, tecidos e órgãos permanecem pouco compreendidos

Um estudo liderado por pesquisadores da Harvard Medical School lança luz sobre esse processo, identificando um intermediário crítico entre alimentação e saúde – as bactérias intestinais que compõem nosso microbioma ou a coleção de microrganismos que vivem em simbiose com humanos.

O trabalho, que foi conduzido em camundongos e publicado na revista científica Nature, mostra que os micróbios intestinais se alimentam de ácidos graxos comuns, como o ácido linoleico, e os convertem em ácido linoleico conjugado (CLA). Este subproduto então serve como um sinal para uma cascata biológica que estimula um tipo específico de sistema imunológico a se desenvolver e residir no intestino delgado.

No estudo, os pesquisadores observaram que camundongos nos quais essa cascata foi interrompida sucumbiram mais prontamente a um patógeno comum de origem alimentar.

As descobertas, segundo a equipe, detalham uma complexa interação entre micróbios intestinais, alimentos e imunidade. Também destacam a importância de entender como espécies microbianas individuais no intestino podem alterar funções de órgãos específicos e exercer efeitos importantes sobre a saúde.

“A tríade dieta-micróbios-sistema imunológico atraiu atenção considerável, com uma escassez de detalhes para demonstrar como esses três componentes funcionam juntos”, disse o autor sênior do estudo, Dr. Dennis Kasper, professor de medicina no Brigham and Women’s Hospital e professor de imunologia no Blavatnik Institute da Harvard Medical School. “Encontramos aqui uma das demonstrações mais claras de um mecanismo subjacente como a dieta e o microbioma constroem o sistema imunológico”.

No novo estudo, O Dr. Dennis Kasper trabalhou em colaboração como Dr.  Xinyang Song, ex-pesquisador de pós-doutorado no laboratório Kasper, agora pesquisador principal da Universidade da Academia Chinesa de Ciências, e colegas do HMS, Massachusetts General Hospital, Tufts University e UMass Escola de Medicina Chan.

A equipe notou inicialmente que camundongos livres de germes – um modelo de laboratório comum que não é naturalmente colonizado por micro-organismos e, portanto, não possui microbioma – estava faltando um subconjunto de células imunes conhecidas como linfócitos intraepiteliais CD4+CD8aa+ (IELs), que normalmente residem em uma parte específica do intestino delgado.

Curiosamente, camundongos que não estavam livres de germes, mas comiam uma dieta mínima composta apenas pelos nutrientes essenciais para mantê-los vivos, também eram deficientes nessas células. No entanto, IELs CD4+CD8aa+ estavam presentes em camundongos não livres de germes alimentados com uma dieta comercial típica rica composta por muitos nutrientes diferentes.

Suspeitando que uma interação entre a dieta e o microbioma possa ser responsável pela presença ou ausência de IELs CD4+CD8aa+, os pesquisadores examinaram quais nutrientes faltavam na dieta mínima, eventualmente focando em vários ácidos graxos. Depois de alimentar ratos com ácidos graxos individuais em dietas mínimas com microbiomas típicos, eles descobriram que os animais que comiam um ácido graxo de cadeia longa conhecido como ácido linoléico começaram a desenvolver IELs CD4+CD8aa+ em seus intestinos delgado.

O Dr. Dennis Kasper explicou que muitas bactérias que residem no intestino produzem uma enzima chamada isomerase de ácido linoleico (LAI) que converte o ácido linoleico em uma forma conjugada, com algumas ligações químicas duplas e simples de ácido linoleico rearranjadas. Uma pesquisa mais aprofundada mostrou que o CLA – a forma conjugada do ácido linoleico – era anormalmente baixo tanto em camundongos com um microbioma típico alimentados com uma dieta mínima quanto em camundongos livres de germes alimentados com uma dieta rica, sugerindo que as bactérias eram necessárias para converter o ácido linoleico em CLA.

Quando os pesquisadores colonizaram camundongos livres de germes com bactérias que produziam LAI e os alimentaram com uma dieta rica, esses animais desenvolveram IELs CD4+CD8aa+ em seus intestinos delgado. Por outro lado, quando os pesquisadores os colonizaram com bactérias geneticamente modificadas para não produzir LAI, eles não desenvolveram essas células imunes, mostrando que o CLA produzido por essa enzima bacteriana foi essencial para o crescimento dessas células imunes.

Uma pesquisa adicional revelou um mecanismo mais completo por trás do motivo pelo qual o CLA estimulou o desenvolvimento de CD4+CD8aa+IEL: Os pesquisadores descobriram que algumas células imunes no intestino delgado produziram uma proteína chamada fator nuclear de hepatócito 4g (HNF4g) em suas superfícies, que serve como um receptor para o CLA. Quando o CLA se ligou a esses receptores, as células produziram uma proteína diferente chamada interleucina 18R (IL-18R), que por sua vez reduziu a produção de uma terceira proteína chamada ThPOK. Quanto menos ThPOK produzido, mais IELs CD4+CD8aa+ desenvolvidos.

Este caminho complexo tem implicações claras para a imunidade à infecção, disse o Dr. Dennis Kasper. De fato, quando os pesquisadores adulteraram qualquer parte da cascata – por exemplo, impedindo a produção de IL-18R ou HNF4g – os camundongos nos quais a cascata foi desligada não produziram IELs CD4+CD8aa+ e foram incapazes de combater a infecção por Salmonella typhimurium, espécie bacteriana comumente responsável por casos de intoxicação alimentar.

“Uma das razões pelas quais mais exemplos da tríade dieta-micróbios-sistema imunológico ainda não foram descobertos é que esses caminhos são muito complicados. Ao pesquisar esses caminhos complexos, teremos uma melhor compreensão de como nossos microbiomas nos mantêm saudáveis ​​e como intervir quando isso não acontece”, disse o Dr. Dennis Kasper.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Harvard (em inglês).

Fonte: Christy Brownlee, Harvard Medical School. Imagem: Freepik com adaptações.

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