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Nova estratégia pode fortalecer a comunicação cérebro-intestino

O sistema de comunicação entre o intestino e o cérebro é conhecido como eixo intestino-cérebro e está bem estabelecido. Agora, os cientistas desenvolveram uma estratégia que aumenta o volume da comunicação intestino-corpo, pavimentando o caminho para novas intervenções para melhorar a saúde humana.

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Pesquisadores do Alkek Center for Metagenomics and Microbiome Research e do Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center do Baylor College of Medicine objetivaram estudar células enteroendócrinas, que são células produtoras de hormônios no trato gastrointestinal. Essas células são chamadas de moderadores vitais na comunicação entre o intestino e outras partes do corpo.

Células produtoras de hormônio especializadas

Para chegar às suas descobertas, os pesquisadores fizeram parceria com cientistas do Baylor e do Texas Children’s Hospital para formular uma nova estratégia que consiste em um aumento no número de células especializadas.

"As células enteroendócrinas são extremamente desafiadoras para estudar porque simplesmente não temos muitas células, "Dr. Joseph M. Hyser, professor assistente de virologia e microbiologia e membro do Alkek Center for Metagenomics and Microbiome Research, disse em um comunicado.

"Eles representam menos de 1 por cento de todas as células do epitélio intestinal, " ele adicionou.

As células enteroendócrinas geralmente são encontradas na parede do intestino. Eles produzem e secretam um hormônio que ajuda a manter vários processos corporais, como controlar a ingestão de alimentos, níveis de glicose no sangue, e esvaziamento do estômago.

Eles são encontrados no pâncreas, estômago, e trato gastrointestinal. Os hormônios podem ser liberados na corrente sanguínea para desencadear efeitos sistêmicos e resposta nervosa.

Aumentando a comunicação

As células enteroendócrinas (EECs) são células epiteliais especializadas responsáveis ​​pela produção de moléculas importantes para o equilíbrio intestinal. Contudo, eles são limitados em número, tornando difícil para os pesquisadores estudá-los.

Para estudar as células, os pesquisadores de Hyser e Chang-Graham fizeram parceria com outros cientistas do Baylor e do Texas Children’s Hospital para criar uma técnica que pode ajudar a aumentar o número de células enteroendócrinas.

Os pesquisadores usaram um tipo de sistema de cultura de células epiteliais intestinais humanas denominado enteróides. Para aumentar o número de células, eles usaram trabalhos anteriores sobre a superexpressão do fator de transcrição neurogenina-3 que leva as células-tronco no intestino a crescer como células enteroendócrinas. Simplificando, eles usaram enteróides intestinais humanos geneticamente modificados para expressar o gene neurogenin-3, que pode ser induzida por doxiciclina, criando uma chave molecular.

Doxiciclina, quando adicionado às culturas, aumentou a produção de neurogenina 3, desencadeando a expressão de outros genes e o desenvolvimento de células enteróides endócrinas. Como resultado, o número de produção de células enteróides endócrinas aumentou de 1 a 40 por cento.

Além disso, a população de células enteróides endócrinas, que foram expandidos, foram capazes de responder a estímulos virais e hormonais como as células endócrinas nativas do trato gastrointestinal. Eles foram capazes de secretar serotonina e outros mediadores neurotransmissores. Também, seus níveis aumentaram e se tornaram facilmente detectáveis.

Resultados promissores

Com os resultados do novo estudo, os pesquisadores agora podem criar mais células endócrinas, que podem ser vistos e examinados ao microscópio. As pesquisas agora também podem estudar e medir as respostas fisiológicas.

A técnica ajudou a desenvolver um sistema que pode ajudar a estudar como o intestino se comunica com o corpo por meio de mensagens sussurradas. Por sua vez, o sistema foi usado para aumentar ou aumentar o volume das mensagens químicas sussurradas. Portanto, ajuda os pesquisadores a se conscientizarem de como o intestino interage com o resto do corpo.

Também pode ajudar a facilitar a pesquisa sobre como o intestino afeta a saúde e fornecer um meio para formular e testar novas intervenções para tratar várias doenças. Por exemplo, os pesquisadores podem usar a técnica para analisar como vírus como o rotavírus regulam as respostas das populações endócrinas de indivíduos.

O desenvolvimento deste sistema modelo também permitirá que os pesquisadores comecem a investigar as complexas interações do microbioma e da dieta com a função das células enteroendócrinas.

Uma vez que vários dos hormônios e moléculas efetoras liberadas pelas células enteroendócrinas já são alvos para o tratamento de doenças como diabetes tipo 2 e síndrome do intestino irritável, esperamos que este modelo ajude na identificação de novas terapêuticas para tratar essas e outras doenças humanas. ”

Prof. Dr. Robert Britton