Quanto menos um verme da espécie Caenorhabditis elegans (C. elegans ) come , mais lentamente ele perde sua gordura. Agora, cientistas da Scripps Research descobriram a razão disso: uma pequena molécula produzida pelo intestino dos vermes durante o jejum viaja até o cérebro e bloqueia 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 esclarecer por que o jejum – abstenção de alimentos por um período de tempo – traz benefícios que independem da quantidade de calorias que uma pessoa consome. O novo estudo foi publicado na Nature Communications em 11 de agosto de2024.

Os pesquisadores liderados por Supriya Srinivasan, professora de Neurociência da Scripps Research, PhD, principal autora do novo estudo, descobriram pela primeira vez que o jejum transmite informações ao cérebro que vão além da mera privação de calorias. Essas descobertas os levaram a se perguntar se existem moléculas produzidas nos intestinos de outros animais, inclusive mamíferos, que expliquem alguns dos efeitos à saúde associados ao jejum.

Molécula de insulina produzida por células intestinais afeta o metabolismo da gordura por meio do cérebro

Os pesquisadores sabem há muito tempo que o cérebro controla a produção e a decomposição de gorduras em seres humanos, outros mamíferos e organismos modelo, como o C. elegans.
Em 2017, o grupo de Srinivasan identificou o FLP-7, um hormônio cerebral que estimula a queima de gordura no intestino do nematoide. No entanto, o C. elegans não tem nervos sensoriais em seu intestino, por isso os cientistas tiveram dificuldade para decifrar a via de comunicação reversa: como o intestino sinaliza o cérebro? Os especialistas sabiam que a mudança do metabolismo no intestino pode alterar as propriedades dos neurônios no cérebro, mas era muito difícil entender como isso realmente acontece. No novo trabalho, Srinivasan e seus colegas removeram mais de 100 moléculas de sinalização do intestino do C. elegans, uma a uma, e mediram seu impacto na produção de FLP-7 no cérebro.

Eles descobriram uma molécula que teve um grande impacto sobre a FLP-7: uma forma de insulina conhecida como INS-7. Nos seres humanos, a insulina é conhecida principalmente como o hormônio produzido pelo pâncreas que controla os níveis de açúcar no sangue. Entretanto, essa molécula de insulina era produzida pelas células intestinais e também tinha um efeito sobre o metabolismo da gordura por meio do cérebro. Quando os pesquisadores descobriram que se tratava de uma insulina, acharam que era um paradoxo. A insulina é tão bem estudada em mamíferos e não havia precedentes de uma molécula de insulina que desempenhasse esse papel.

Entretanto, quando o grupo investigou como o INS-7 afetava as células cerebrais produtoras de FLP-7, descobriu que ele não ativava os receptores de insulina – como todas as moléculas de insulina descobertas anteriormente – mas bloqueava o receptor de insulina. Esse bloqueio, por sua vez, desencadeou uma cascata de outros eventos moleculares que acabaram fazendo com que as células cerebrais parassem de produzir FLP-7. De acordo com Srinivasan, o INS-7 é basicamente um sinal do intestino que diz ao cérebro para não queimar mais reservas de gordura no momento porque nenhum alimento está sendo fornecido.

Sinais entre o intestino e o cérebro controlam o metabolismo

Estudos já demonstraram que os períodos de jejum podem afetar o corpo de várias maneiras, mas os mecanismos dessas mudanças não estavam claros até então. O novo estudo aponta para uma maneira pela qual um intestino vazio pode sinalizar para o cérebro, podendo levar a uma série de efeitos sobre a saúde além da gordura. As novas descobertas, disse Srinivasan, ajudam a explicar como o cérebro e o sistema digestivo se comunicam em ambas as direções para controlar o metabolismo em resposta à disponibilidade de alimentos.

São necessárias mais pesquisas para determinar quais vias específicas em mamíferos estão envolvidas nos novos sinais entre o intestino e o cérebro. Os compostos que imitam os hormônios intestinais, como o semaglutide, conhecido por nomes de marcas como Ozempic, Wegovy e Rybelus, recentemente se mostraram populares na luta contra a obesidade e o diabetes, de modo que os novos peptídeos intestinais poderiam complementar essa classe de medicamentos. Srinivasan também está planejando experimentos para estudar como as células intestinais de C. elegans são estimuladas a produzir INS-7 durante o jejum e que tipos de células cerebrais são afetadas pela molécula.