Cercetătorii de la MIT au descoperit că un aminoacid natural, găsit în multe alimente bogate în proteine, poate ajuta intestinul să se repare singur după ce a fost deteriorat. Într-un nou studiu, oamenii de știință au descoperit că cisteina poate activa un răspuns imunitar care stimulează celulele stem intestinale și ajută la regenerarea țesutului în intestinul subțire.
Descoperirile, care au fost observate la șoareci, ar putea duce în cele din urmă la noi modalități de a reduce daunele intestinale cauzate de radioterapie și chimioterapie. Cercetătorii spun că dietele sau suplimentele bogate în cisteină ar putea ajuta într-o zi pacienții cu cancer să se recupereze mai repede după leziunile provocate de tratament.
"Studiul sugerează că, dacă le oferim acestor pacienți o dietă bogată în cisteină sau suplimente de cisteină, poate că putem reduce o parte din leziunile induse de chimioterapie sau radiații", spune Omer Yilmaz, directorul Inițiativei Celule Stem a MIT, profesor asociat de biologie la MIT și membru al Institutului Koch al MIT pentru Cercetarea Integrativă a Cancerului. "Frumusețea aici este că nu folosim o moleculă sintetică; exploatăm un compus alimentar natural."
Studiul, publicat în *Nature*, este primul care identifică un singur nutrient capabil să îmbunătățească direct regenerarea celulelor stem intestinale. Cercetările anterioare au arătat că modelele alimentare mai largi, cum ar fi postul sau restricția calorică, pot influența activitatea celulelor stem, dar oamenii de știință nu au identificat un singur nutrient responsabil pentru acest tip de răspuns de reparare.
**Cum Activează Cisteina Repararea Intestinului**
Yilmaz și echipa sa au vrut să înțeleagă mai bine modul în care nutrienții individuali afectează celulele stem și sănătatea țesuturilor. Pentru a investiga, cercetătorii au hrănit șoareci cu diete îmbogățite cu unul dintre cei 20 de aminoacizi diferiți, care sunt elementele de bază ale proteinelor. Apoi au măsurat modul în care fiecare aminoacid a influențat regenerarea în celulele stem intestinale.
Dintre toți aminoacizii testați, cisteina a produs cel mai puternic efect regenerativ atât asupra celulelor stem, cât și asupra celulelor progenitoare, care în cele din urmă se maturizează în celule intestinale adulte. Cercetătorii au descoperit ulterior reacția biologică în lanț din spatele efectului. Când celulele intestinale absorb cisteină din alimente, o transformă într-o moleculă numită CoA. Acea moleculă este apoi eliberată în mucoasa intestinală, unde este absorbită de celulele imunitare cunoscute sub numele de celule T CD8. Odată activate, aceste celule T încep să se multiplice și să producă IL-22, o proteină de semnalizare numită citokină care joacă un rol major în repararea intestinului și regenerarea celulelor stem.
Până acum, oamenii de știință nu știau că celulele T CD8 ar putea produce IL-22 într-un mod care să susțină 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 imunitare pe care, de obicei, nu o asociem cu producția de IL-22 și cu reglarea 'stemness-ului' intestinal", spune Yilmaz. "Ceea ce se întâmplă într-o dietă bogată în cisteină este că rezerva de celule care produc IL-22 crește, în special fracțiunea celulelor T CD8."
**Celule Imunitare Poziționate pentru Vindecare Rapidă**
Cercetătorii au descoperit că aceste celule T activate se adună în mucoasa intestinului subțire, plasându-le într-o poziție ideală pentru a răspunde rapid atunci când apar daune. Efectul a fost în mare măsură limitat la intestinul subțire, deoarece acolo se absoarbe cea mai mare parte a proteinelor alimentare.
În studiu, șoarecii hrăniți cu o dietă bogată în cisteină au arătat o recuperare îmbunătățită în urma daunelor intestinale legate de radiații. Echipa raportează, de asemenea, că experimentele nepublicate au găsit beneficii regenerative similare după tratamentul cu medicamentul de chimioterapie 5-fluorouracil, care este utilizat în mod obișnuit împotriva cancerului de colon și pancreatic, dar poate, de asemenea, să deterioreze mucoasa intestinală.
**Alimente Bogate în Cisteină**
Cisteina apare 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 unui alt aminoacid numit metionină în ficat. Cu toate acestea, cercetătorii spun că cisteina din dietă pare să aibă un efect mai puternic asupra intestinului, deoarece ajunge direct la intestin înainte de a fi distribuită în tot corpul.
"Cu dieta noastră bogată în cisteină, intestinul este primul loc care vede 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.
**Cercetări Viitoare privind Regenerarea**
Echipa MIT explorează acum dacă cisteina poate sprijini și regenerarea în alte țesuturi. Un proiect în curs de desfășurare examinează dacă aminoacidul poate stimula repararea și regenerarea foliculilor de păr. Cercetătorii continuă, de asemenea, să investigheze efectele altor aminoacizi care au arătat semne că influențează comportamentul celulelor stem.
"Cred că vom descoperi multiple mecanisme noi pentru modul în care acești aminoacizi reglează deciziile privind soarta celulelor și sănătatea intestinului subțire și a colonului", spune Yilmaz.