Professor brasileiro da Yale University desvenda mecanismos que c�lulas
sensoriais do trato gastrointestinal usam para se comunicar
com o c�rebro e que despertam o desejo de consumir alimentos cal�ricos

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Essa quest�o intrigou o pesquisador brasileiro Ivan de Araujo, professor associado dos departamentos de Psiquiatria e Fisiologia Celular e Molecular da Yale School of Medicine, nos Estados Unidos.

A fim de encontrar respostas para essa pergunta, Araujo tem realizado uma s�rie de estudos com o objetivo de identificar circuitos neurais associados � fome, saciedade, palatabilidade e ao prazer proporcionado pelos alimentos, al�m de esmiu�ar mecanismos pelos quais o sistema nervoso controla o comportamento alimentar.

Araujo esteve no fim de setembro no Brasil para participar como palestrante da S�o Paulo School of Advanced Science on Reverse Engineering of Processed Foods, na Faculdade de Engenharia de Alimentos da Universidade Estadual de Campinas (FEA-Unicamp).

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Um dos objetivos do evento, realizado com apoio da FAPESP, na modalidade�Escola S�o Paulo de Ci�ncia Avan�ada (ESPCA), foi discutir novas formas de desenvolver alimentos processados de modo que possam auxiliar na solu��o de problemas de sa�de ou aumentar a saciedade, por exemplo, a fim de diminuir a ingest�o cal�rica.

�Meu interesse �, basicamente, entender melhor de onde surge a motiva��o para a ingest�o de nutrientes e tentar identificar que tipo de informa��o � transmitida para o sistema nervoso quando as pessoas ingerem um alimento, se lembram dele depois e querem consumi-lo mais e mais�, disse Araujo �Ag�ncia FAPESP.

O pesquisador e seu grupo come�aram inicialmente a estudar o sistema gustat�rio com o intuito de verificar como as sensa��es da cavidade oral chegam ao c�rebro e modificam nosso comportamento alimentar.

Em experimentos explorat�rios, realizados com camundongos geneticamente modificados � que n�o detectam o gosto de nutrientes como o a��car �, os cientistas constataram que, a despeito de n�o terem essa capacidade, esses animais, assim como os humanos, demonstraram a habilidade de formar prefer�ncias por um alimento em fun��o muito mais de seu valor nutricional do que da palatabilidade.

�Foi a primeira indica��o para n�s de que deveria existir uma esp�cie de codifica��o no sistema nervoso por meio da qual o c�rebro consegue dissociar um est�mulo sensorial, vindo da cavidade oral, de um est�mulo nutricional, vindo do trato gastrointestinal�, disse Araujo, que graduou-se pela Universidade de Bras�lia, tem mestrado pela University of Edinburgh e doutorado pela University of Oxford.

A fim de comprovar essa hip�tese, o pesquisador, em colabora��o com colegas do Instituto de Ci�ncias Biom�dicas da Universidade de S�o Paulo (ICB-USP) e do Centro de Matem�tica, Computa��o e Cogni��o da Universidade Federal do ABC (CMCC-UFABC), realizou uma s�rie de experimentos com camundongos em que se constatou que a sensa��o de prazer da ingest�o e o valor cal�rico e nutricional dos alimentos evocam circuitos neuronais diferentes.

Enquanto os circuitos neuronais da parte ventral do estriado s�o os respons�veis pela percep��o da sensa��o de prazer (hedonia) proporcionada pelo sabor doce, por exemplo, os neur�nios da parte dorsal s�o encarregados de reconhecer o valor cal�rico e nutricional dos alimentos adocicados, observaram os pesquisadores no estudo, que teve a participa��o de Tatiana Lima Ferreira, do CMCC-UFABC.

Ferreira realizou est�gio de pesquisa de p�s-doutorado no laborat�rio de Araujo em Yale com�Bolsa da FAPESP.

�Constatamos que existe uma esp�cie de divis�o de trabalho no sistema de recompensa dopamin�rgico [neur�nios que produzem o neurotransmissor dopamina, associado ao prazer e � recompensa] no c�rebro, onde certas c�lulas parecem interessadas no valor de palatabilidade de um alimento, enquanto outras respondem mais especificamente ao valor nutricional, ou seja, � quantidade de calorias ou de metab�litos daquele alimento�, disse Araujo.

�O gosto e o valor nutricional de um alimento s�o dissociados e codificados de maneira diferente e paralelamente no sistema nervoso central por esse grupo de c�lulas que computam a recompensa da ingest�o�, disse.

Conex�o com o trato gastrointestinal

Os experimentos com camundongos tamb�m indicaram que o trato gastrointestinal poderia estar conectado de alguma forma com o sistema de recompensa do sistema nervoso central. Isso porque, ao colocar nutrientes no trato gastrointestinal dos animais, essa a��o provocava a libera��o de dopamina no c�rebro deles.

�Sab�amos que existia uma conex�o biol�gica entre o nutriente no trato gastrointestinal e o aumento de dopamina no c�rebro dos animais. Mas n�o sab�amos qual o circuito que os conecta�, disse Araujo.

A resposta foi encontrada em um tipo de lesma do mar, pertencente ao g�nero�Aplysia. O molusco tem sido muito utilizado em experimentos por n�o ter o c�rebro muito desenvolvido, com poucos e grandes neur�nios. O animal � capaz de aprender e lembrar. Dessa forma, � poss�vel localizar em diferentes animais neur�nios que fazem sempre a mesma coisa, o que � imposs�vel em um roedor, comparou Araujo.

�Com�Aplysia se demonstrou que, quando um animal aprende algo novo, as conex�es entre neur�nios mudam. Eric Kandel utilizou�Aplysia como modelo em seus estudos�, disse. Neurocientista austr�aco naturalizado norte-americano, Kandel recebeu o Nobel de Fisiologia ou Medicina em 2000 por pesquisa sobre forma��o de mem�ria.

Ao estudar�Aplysia, Araujo e colaboradores perceberam que os neur�nios que comp�em o que seria o nervo vago do trato gastrointestinal do animal liberam dopamina e que isso modifica o comportamento do molusco.

A partir dessa constata��o, os pesquisadores decidiram verificar se isso tamb�m ocorria nos mam�feros, que tamb�m possuem esse nervo que percorre uma grande parte do corpo, indo do c�rebro ao abd�men, e desempenha fun��es motoras e sensoriais.

�Apesar de o nervo vago dos mam�feros n�o possuir dopamina, pensamos que de alguma forma ele participa da libera��o desse neurotransmissor no c�rebro desse animais tamb�m. Isso nos inspirou a olhar para esse grupo de c�lulas do trato gastrointestinal�, disse Araujo.

Por meio de experimentos em que estimulam com laser c�lulas sensoriais do trato gastrointestinal de camundongos, os pesquisadores pretendem identificar e entender qual � via de sinaliza��o que conecta o trato gastrointestinal com o sistema de recompensa no c�rebro dos mam�feros.

�Queremos descrever essa via de sinaliza��o, manipular e ganhar controle sobre as c�lulas sensoriais do trato gastrointestinal de forma que seja poss�vel criar experimentalmente sensa��es gastrointestinais por meio da estimula��o com laser, por exemplo�, disse Araujo.

Os resultados preliminares dos experimentos indicaram que a estimula��o dessas c�lulas por laser ativa o sistema de recompensa do c�rebro, contou o pesquisador.

�O entendimento cl�ssico do nervo vago � de que ele agiria para conter o consumo. Mas, na verdade, ele comunica o c�rebro que um evento importante aconteceu. O animal se lembra disso depois e age de acordo�, disse.

A descoberta abre a perspectiva do desenvolvimento de alimentos que estimulem eficientemente esse grupo de c�lulas sensoriais do trato gastrointestinal de modo a diminuir a ingest�o cal�rica.

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Segundo Araujo, ao descobrir as c�lulas sensoriais do trato gastrointestinal e os receptores que expressam, poder� ser poss�vel desenvolver alimentos que maximizem a atividade delas de modo que o c�rebro n�o inicie um comportamento compensat�rio e contribua para aumentar a ingest�o cal�rica.

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