Açúcar ou adoçante - como meu corpo sabe qual é qual?

Açúcar ou adoçante - como meu corpo sabe qual é qual?

15 de março de 2022

As nossas preferências alimentares são governadas por diversos fatores além do sabor. Por exemplo, nosso intestino envia sinais elétricos para o cérebro sobre o conteúdo nutricional dos alimentos, e esse mecanismo é o responsável por regular a preferência alimentar em diversas espécies, inclusive na humana.

Um estudo conduzido por Buchanan e colaboradores demonstrou que células neurais de revestimento do intestino de camundongos conseguem distinguir entre açúcares e adoçantes, e transmitem essas informações para o cérebro através de vias neurais que medeiam a preferência ao açúcar.

Essas células neurais na verdade são células epiteliais sensoriais do intestino, e quando essas células formam sinapses, são chamadas de células neurópodes. Essas células neurais fornecem a base para o intestino transduzir sinais do trato gastrointestinal (TGI) para o cérebro através da neurotransmissão rápida para os neurônios, incluindo os do nervo vago. O epitélio do TGI é inervado pelo nervo vago, que envia informações sensoriais para o cérebro.

Estudos anteriores afirmam que o açúcar é detectado por regiões superiores do intestino. Nesse estudo da equipe de Buchanan, eles observaram que a infusão de sacarose ou sucralose no duodeno, mas não no cólon, de camundongos aumenta o disparo de informações pelo nervo vago. Esse mesmo resultado não foi observado em estudos in vitro, o que sugere que exista um fator adicional na transdução desse sinal entre intestino e nervo vago.

Os cientistas acreditam que esse fator seja as células neurais que estão espalhadas ao longo do epitélio intestinal, pois elas são capazes de reconhecer o açúcar e formar sinapses com neurônios vagais. No experimento in vitro com essas células neurais, a administração de sacarose ou sucralose conseguiu ativá-las, e a inibição optogenética dessas células neurais aboliu a capacidade de resposta a ambos os estímulos (açúcar ou adoçante).

Os pesquisadores conseguirem identificar dois receptores nessas células que podem auxiliar na distinção entre açúcares e adoçantes - SGLT1 (sodium/glucose cotransporter 1) e/ou o T1R3 (receptor do sabor doce). Após essa identificação eles desenvolveram testes farmacológicos através do bloqueio de um desses receptores, e concluíram que SGLT1 e o T1R3 são necessários para a transdução do sinal de açúcar e adoçante, respectivamente, ao nervo vago.

Em seguida os pesquisadores se questionaram como o organismo diferencia o estímulo entre açúcar ou adoçante. Os cientistas demonstraram que tanto o intestino humano como o de camundongos liberam glutamato quando expostos ao açúcar, mas não quando expostos à sucralose. Além disso, o bloqueio do receptor glutamatérgico diminui as respostas do nervo vago ao açúcar.

Já quando os pesquisadores bloquearam a atividade de receptores purinérgicos, a resposta do nervo vago à sucralose foi reduzida. Então, os cientistas concluíram que essas células neurais dependem da sinalização glutamatérgica e purinérgica para detectar a presença de açúcar e adoçante, respectivamente, no intestino.

Na sequência, os autores procuraram investigar a contribuição dessas células neurais à preferência ao açúcar. Através de uma abordagem optogenética, eles conseguiram manipular as células neurais do intestino desses camundongos conforme os animais consumiam sacarose ou sucralose. Nos camundongos com uma reconhecida preferência à sacarose confirmada previamente ao experimento, o bloqueio da atividade dessas células notavelmente conseguiu reduzir a preferência desses animais ao consumo da sacarose. A redução da preferência à sacarose nos animais também pode ser confirmada pelo bloqueio dos receptores glutamatérgicos, sugerindo que a transmissão glutamatérgica é essencial para a distinção entre açúcar e adoçante.

Todos esses resultados permitiram compreender o papel dessas células neurais na transmissão da informação sensorial do intestino para o cérebro sobre o conteúdo nutricional do alimento consumido, além de ajudar na compreensão dos circuitos neurais que regulam as preferências alimentares.

Através desse trabalho outros estudos poderão abordar como estímulos, tais como gorduras, proteínas, moléculas microbianas, são percebidos e transduzidos de diferentes regiões do intestino para o cérebro, visando a condução das decisões sobre a preferência a determinado alimento.

Por fim, a interação entre o processo de neurotransmissão e a ação endócrina das células do intestino podem influenciar a emoção e a lógica por trás das escolhas alimentares. Isso nos permite concluir que, apesar de um alimento ser cheiroso, saboroso e apetitoso, uma experiência gastronômica gratificante depende de estímulos sensoriais vindos também do intestino.



Referências

Buchanan, K.L., Rupprecht, L.E., Kaelberer, M.M., et al. The preference for sugar over sweetener depends on a gut sensor cell. Nature Neuroscience, v. 25, 191-200, 2022.

Kaelberer, M.M., Rupprecht, L.E., Liu, W.W., et al. Neuropod cells: The emerging biology of gut-brain sensory transduction. Ann. Rev. Neurosci., v. 8, 337-353, 2020.

Marissa Schamne
Marissa Schamne
PhD | Cientista

Pesquisadora e professora universitária, farmacêutica por formação. Despertou o interesse pela pesquisa durante a faculdade na Iniciação Científica, que obviamente foi na área da neuropsicofarmacologia. Concluída a graduação, segue o caminho da carreira acadêmica e pesquisa até a co-fundação do Rigor Científico – onde encontrou uma maneira de expressar todo seu amor pela Ciência, e vislumbra a possibilidade de levar essas informações ao maior número possível de pessoas. Era uma pessoa tímida que conforme foi se inserindo no meio acadêmico encontrou uma forma de libertar-se dessa timidez, e agora matraqueia sem parar. Apaixonada pela natureza, esportes ao ar livre e a sensação de liberdade que isso traz. Gosta de viajar pelo mundo, seja através dos livros que lê ou das viagens que faz. Almeja alçar vôos mais altos divulgando ciência por aí.