Timp de decenii, medicina a căutat soluții complexe pentru a repara leziunile severe provocate de radioterapie sau chimioterapie la nivel digestiv. Acum, un studiu revoluționar publicat de cercetătorii de la MIT în prestigioasa revistă Nature demonstrează că soluția s-ar putea să nu stea într-un compus sintetic creat în laborator, ci în exploatarea inteligentă a unui nutrient complet natural, deja prezent în dieta noastră zilnică.
Descoperirile, observate la șoareci, ar putea duce în cele din urmă la noi modalități de a reduce leziunile intestinale provocate de radioterapie și chimioterapie. Cercetătorii spun că dietele bogate în Un aminoacid cu puternice proprietăți antioxidante, considerat un bloc de construcție vital al proteinelor din corpul uman. Susține metabolismul, sănătatea pielii și a părului, iar noile cercetări îi confirmă rolul major în regenerarea țesuturilor. sau suplimentele alimentare ar putea ajuta într-o zi pacienții cu cancer să se recupereze mai repede după leziunile cauzate de tratament.
„Studiul sugerează că, dacă le oferim acestor pacienți o dietă bogată în cisteină sau suplimente de cisteină, am putea atenua o parte din leziunile induse de chimioterapie sau radioterapie. Frumusețea aici este că nu folosim o moleculă sintetică; exploatăm un compus alimentar natural.”, a spus Omer Yilmaz, director al MIT Stem Cell Initiative, profesor asociat de biologie la MIT și membru al Institutului Koch pentru Cercetarea Integrativă a Cancerului de la MIT.
Acest studiu este primul care identifică un singur nutrient capabil să îmbunătățească direct regenerarea celulelor stem intestinale. Cercetările anterioare au arătat că obiceiurile alimentare mai generale, precum postul (fasting) sau restricția calorică, pot influența activitatea celulelor stem, dar oamenii de știință nu identificaseră până acum un nutrient specific responsabil pentru acest tip de răspuns de reparare.
Cum transformă cisteina sistemul imunitar într-un agent de vindecare
Yilmaz și echipa sa au dorit să înțeleagă mai bine modul în care nutrienții individuali afectează celulele stem și sănătatea țesuturilor. Pentru a investiga acest aspect, cercetătorii au hrănit șoarecii cu diete îmbogățite cu unul dintre cei 20 de aminoacizi diferiți, care reprezintă elementele constitutive ale proteinelor. Apoi au măsurat modul în care fiecare aminoacid a influențat regenerarea celulelor stem intestinale.
Dintre toți aminoacizii testați, cisteina a produs cel mai puternic efect regenerativ atât asupra celulelor stem, cât și asupra Urmașele directe ale celulelor stem. Spre deosebire de celulele stem (care se pot transforma în orice), celulele progenitoare sunt deja programate să devină un țesut specific (ex: mucoasă intestinală adultă). care în cele din urmă se maturizează în celule intestinale adulte.
Cercetătorii au descifrat ulterior reacția în lanț biologică 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 Un tip special de globule albe (limfocite) ale sistemului imunitar. În mod obișnuit, ele sunt „soldații” care distrug celulele infectate cu virusuri sau cancer, însă acest studiu arată că pot fi reprogramate pentru a vindeca țesuturi.
Odată activate, aceste celule T încep să se multiplice și să producă IL-22, o proteină de semnalizare numită O proteină care acționează ca un „mesager” chimic al sistemului imunitar. Citokina IL-22 transmite celulelor stem ordinul direct să înceapă diviziunea și să reconstruiască de urgență peretele intestinal lezat. care joacă un rol major în repararea intestinală și în regenerarea celulelor stem.
Notă: Descoperirea este cu atât mai surprinzătoare cu cât, în mod obișnuit, celulele T CD8 sunt cunoscute drept „soldații” sistemului imunitar care vânează și distrug celulele infectate cu virusuri. Faptul că un simplu aminoacid le „reprogramează” funcția pentru a produce proteine de vindecare reprezintă o schimbare de paradigmă în biologie.
Până acum, oamenii de știință nu cunoșteau faptul că celulele T CD8 pot produce IL-22 într-un mod care susține celulele stem intestinale.
„Ceea ce este cu adevărat interesant aici este că hrănirea șoarecilor cu o dietă bogată în cisteină duce la extinderea unei populații de celule imune pe care, de obicei, nu o asociem cu producția de IL-22 și cu reglarea caracterului stem intestinal. Ceea ce se întâmplă în cazul unei diete bogate în cisteină este că crește numărul de celule care produc IL-22, în special fracțiunea de celule T CD8.”, spune Yilmaz.
Celule imune poziționate pentru vindecare rapidă
Cercetătorii au constatat că aceste celule T activate se adună în mucoasa intestinului subțire, ceea ce le plasează într-o poziție ideală pentru a răspunde rapid atunci când apare o leziune. Efectul a fost limitat în mare parte la intestinul subțire, deoarece acolo este absorbită cea mai mare parte a proteinelor din alimentație.
În cadrul studiului, șoarecii hrăniți cu o dietă bogată în cisteină au prezentat o recuperare îmbunătățită în urma leziunilor intestinale cauzate de radiații. Echipa raportează, de asemenea, că experimentele nepublicate au identificat beneficii regenerative similare după tratamentul cu medicamentul de chimioterapie Un medicament chimioterapic puternic, frecvent utilizat în tratarea cancerelor digestive (colon, pancreas). Deși este eficient împotriva tumorilor, este recunoscut pentru faptul că atacă agresiv și țesutul sănătos al intestinului. utilizat în mod obișnuit împotriva cancerului de colon și pancreatic, dar care poate afecta și mucoasa intestinală.
Ce alimente conțin cisteină și de ce dieta bate suplimentele
Cisteina se găsește în mod natural în multe alimente bogate în proteine, inclusiv carne, produse lactate, leguminoase și nuci. Corpul uman poate produce, de asemenea, cisteină pe cont propriu, prin transformarea în ficat a unui alt aminoacid, numit metionină.
Cu toate acestea, cercetătorii spun că cisteina din alimentație pare să aibă un efect mai puternic asupra intestinului, deoarece ajunge direct în intestin înainte de a fi distribuită în întregul corp.
„Cu dieta noastră bogată în cisteină, intestinul este primul loc care primește o cantitate mare de cisteină”, spune 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.
Viitorul terapiilor: poate alimentația să vindece și alte organe?
Echipa MIT explorează acum dacă cisteina poate susține regenerarea și în alte țesuturi. Un proiect în curs examinează dacă aminoacidul poate stimula repararea și regenerarea Cavități minuscule de la nivelul pielii, asemănătoare unor săculeți, din care cresc și se hrănesc firele de păr. Aceștia găzduiesc propriile celule stem, motiv pentru care sunt studiați intens pentru capacitatea lor de regenerare și pentru tratamentele împotriva căderii părului.
Cercetătorii continuă, de asemenea, să investigheze efectele altor aminoacizi care au dat semne că influențează comportamentul celulelor stem.
„Cred că vom descoperi multiple mecanisme noi privind modul în care acești aminoacizi reglează deciziile privind destinul celular și sănătatea intestinală în intestinul subțire și colon”, spune Yilmaz.
Descoperirea de la MIT nu oferă doar o speranță clinică majoră pacienților care luptă cu efectele adverse ale terapiilor oncologice, ci demonstrează încă o dată un principiu fascinant al biologiei umane: corpul deține deja mecanismele perfecte de autovindecare, atâta timp cât îi oferim „combustibilul” chimic corect pentru a le declanșa.
Studiul a fost publicat în jurnalul științific Nature.
Ce s-a mai descoperit în Știință?
Pupilele se dilată la surpriză, iar creierul pare să treacă într-un mod de „reîmprospătare”
Bacteriile care dau gust brânzeturilor artizanale ar putea fi utile și intestinului
Cum poate fi transformat ADN-ul într-un dispozitiv de stocare a datelor care consumă de 100 de ori mai puțină energie
Oamenii de știință explică de ce mersul devine mai greu odată cu vârsta
