Um caminho do nervo liga o intestino aos centros de prazer do cérebro

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Como decidimos o que gostamos de comer? Embora os alimentos saborosos normalmente estejam no topo da lista, vários estudos sugerem que preferências sobre o consumo vão além da palatabilidade. Cientistas descobriram que humanos e animais podem formar escolhas sobre o que consumir com base no conteúdo calórico dos alimentos, independentemente do sabor.

Pesquisas abrangendo muitas décadas mostraram que nutrientes no trato gastrointestinal podem moldar as preferências de sabor dos animais. Uma das primeiras descobertas desse efeito remonta à década de 1960, quando Garvin Holman, da Universidade de Washington, relatou que ratos famintos preferiam consumir um líquido combinado com alimentos injetados no estômago, em vez de uma solução associada a uma infusão gástrica de água.

Mais recentemente, Ivan de Araujo , um neurocientista da Escola de Medicina Icahn, em Mount Sinai, e seus colegas mostraram que as calorias podem superar a palatabilidade: seu trabalho demonstrou que camundongos preferem consumir soluções amargas combinadas com uma infusão de açúcar injetada no intestino, em vez de calorias. Livre de solução doce.  

Durante anos, De Araújo e seu grupo têm trabalhado para separar como o conteúdo do intestino produz prazer no cérebro. Nos ratos, eles descobriram que o açúcar no trato digestivo pode ativar os centros de recompensa do cérebro. Em animais criados sem a capacidade de saborear a doçura, lanches açucarados ainda desencadearam atividade no estriado ventral, uma região do cérebro envolvida no processamento de recompensas. Mas, segundo De Araujo, o caminho específico que transmitia sinais entre o intestino e o cérebro permanecia um mistério.

Agora, De Araujo e seus colegas identificaram o nervo vago, um feixe de fibras que conecta o tronco cerebral aos intestinos e a outros órgãos importantes do corpo, como um canal potencial desses sinais relacionados ao prazer transmitidos pelo intestino ao cérebro. pelo menos em ratos. Usando optogenética, uma técnica que envolve a engenharia genética de animais para que flashes de luz possam ativar células específicas, os pesquisadores descobriram que estimular neurônios nos ramos do nervo vago que inervam o intestino pode induzir a liberação do neurotransmissor dopamina da substância negra, um cérebro região envolvida no movimento e na recompensa.

As descobertas, que foram publicadas recentemente na Cell , também revelam que os animais repetidamente enfiavam seus narizes em buracos para auto-estimular essas células – e que eles preferiam sabores combinados com a ativação desse circuito. “[Nosso estudo] fornece um mecanismo pelo qual entendemos por que a presença de calorias ou nutrientes no intestino altera nosso comportamento”, diz De Araujo.

Estudos futuros precisarão separar os tipos de estímulos intestinais, como a presença de alimentos específicos ou o alongamento estomacal que ocorre após uma refeição, ativando esse caminho, observa Gary Schwartz , neurocientista do Albert Einstein College of Medicine não envolvido com o trabalho. “Se alguém soubesse que tipos de estímulos devemos dar ao intestino para tornar [a comida] gratificante ou não gratificante, talvez possamos ajudar a controlar o excesso de comida ou fazer com que as pessoas que não querem comer, comam mais.”

Os cientistas há muito sabem que o caminho entre o cérebro e o vago é responsável por produzir sentimentos de plenitude, mas este novo estudo – e outras pesquisas recentes – começou a revelar novos papéis para esse sistema em funções cerebrais de alta ordem, diz Scott Kanoski . neurocientista da Universidade do Sul da Califórnia, que não fazia parte da pesquisa. No início deste ano, sua equipe descobriu que este circuito também controla algumas funções de memória . Cortar seletivamente os ramos do vago que estavam conectados ao intestino, eles descobriram, prejudicou a capacidade dos animais de formar memórias sobre novos objetos ou locais.

Evidentemente, pesquisas adicionais são necessárias para confirmar que esse tipo de circuito exerce os mesmos efeitos comportamentais em humanos. Enquanto isso, a estimulação vagal já é usada para tratar distúrbios emocionais e alimentares, como depressão e obesidade. E há um interesse crescente em usar essa técnica como uma terapia para transtornos de ansiedade e uma variedade de condições adicionais – até mesmo a doença de Alzheimer e distúrbios de memória relacionados, diz Kanoski. “Entender mais sobre a biologia do sistema pode ter implicações para futuras aplicações.”

Uma questão chave que permanece sobre essas vias do intestino-vago-cérebro é: Como as informações sobre o conteúdo do intestino são transmitidas aos ramos sensoriais do nervo vago? Uma possibilidade é que o vago detecte hormônios dentro do intestino, diz De Araujo. Outro foi delineado em um estudo recente da Science no qual Diego Bohórquez , um neurocientista da Duke University, e seus colegas descobriram que algumas células enteroendócrinas, que são encontradas nas paredes do trato gastrointestinal, formam diretamente sinapses com os nervos vagais de camundongos. A introdução de um estímulo ambiental – neste caso, açúcar – no intestino poderia ativar esse circuito. Bohórquez – que também foi co-autor do estudo de De Aruajo – apelidou essas células neofagônicas de formação de sinapses de “neuropods”.

Além de transmitir informações sobre nutrientes no trato gastrointestinal, esses circuitos vagais recém-identificados também podem estar envolvidos na sinalização bacteriana do intestino para o cérebro, diz John Cryan , neurocientista da University College Cork, na Irlanda, que não participou de nenhum estudo. .

Um grande corpo de pesquisa agora fornece suporte para descobertas de que os organismos microscópicos em nossos intestinos podem influenciar o comportamento e a saúde mental – e algumas evidências já sugerem que o vago é uma possível via pela qual esses efeitos ocorrem. Em um estudo de 2011, Cryan e seus colegas demonstraram que o rompimento dos nervos vagais de ratos bloqueava os efeitos redutores da ansiedade da bactéria probiótica Lactobacillus rhamnosus . Este estudo mostrou que o vago é crítico para sinalizar para o cérebro por certas cepas de bactérias. Mas como os micróbios enviam sinais para o vago ainda é uma questão em aberto.

“Seria interessante ver se os metabólitos do microbioma poderiam ativar essas células neuropódicas [ou o] caminho de recompensa”, diz Cryan. “Eu acho que isso é realmente emocionante para o campo microbioma.”

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