O estômago e o intestino são dotados de células nervosas capazes de detectar sabores como a língua. Em sua coluna de dezembro, Roberto Lent mostra como descobertas recentes da neurociência têm ajudado a desvendar seu funcionamento.
Por: Roberto Lent Publicado em 25/12/2009 | Atualizado em 25/12/2009
'O comedor de feijões', tela pintada no fim do século 16 pelo italiano Annibale Carracci (1560–1609).
Paladar no intestino? Ninguém merece! Esta talvez seja sua reação ao saber que a mucosa intestinal apresenta sofisticados mecanismos de detecção de sabores e até mesmo de cheiros.
Tudo começou há várias décadas, quando se descobriu que as paredes do estômago e do intestino hospedam uma rede de neurônios com uma complexidade de causar inveja a qualquer medula espinhal. Seriam dezenas de milhões de neurônios, segundo as estimativas, formando um conjunto de circuitos com células excitatórias e inibitórias, substâncias químicas neurotransmissoras, hormônios, células gliais de apoio, sinapses entre os prolongamentos dos neurônios e muito mais.
Essa complexa rede impressionou os neurocientistas a tal ponto que ela passou a ser chamada sistema nervoso entérico.
’Apenas’ entre aspas, porque esses movimentos têm uma velocidade e uma direção que deve ser bem regulada: para frente em um vaivém vagaroso, de modo a facilitar a digestão, ou para trás, explosivamente, quando é preciso eliminar por meio do reflexo do vômito alguma coisa que não ’caiu bem’. De qualquer modo, tarefas simples, se comparadas com as do sistema nervoso central.
Há também que se sentir a temperatura do bolo alimentar, ’perceber‘ o grau de estiramento do estômago e do intestino quando recebem o alimento, detectar se o indivíduo (e com ele o seu trato gastroentérico) está deitado, sentado ou em pé. É também preciso detectar substâncias irritantes ou tóxicas que possam ter sido ingeridas e causem dor, ardência e outras sensações desagradáveis. E relacionar tudo isso com as concentrações sanguíneas de compostos como a glicose, os ácidos graxos, as vitaminas, os íons que determinam o pH, e assim por diante.
Várias células com essas características foram identificadas, mas as mais estudadas foram as chamadas células enteroendócrinas. A surpresa foi constatar que essas células se comportam como as células gustatórias do paladar, na língua.
Nesse trabalho destaca-se o grupo de neurofisiologistas liderados por Paul Bertrand, na Universidade de New South Wales, em Sydney, Austrália. Esse grupo empregou técnicas avançadas de estudo com pequenos segmentos de intestino de diferentes animais, inclusive seres humanos, e mesmo agrupamentos de poucas células enteroendócrinas investigadas por meio de micropipetas capazes de detectar quantidades muito pequenas de moléculas secretadas para o meio externo.
A primeira informação que se obteve é que essas células têm o physique du rôle, isto é, apresentam pequenos e numerosos ’pelos’ (microvilosidades) na face interna do intestino – bem situados para alojar quimiossensores para as substâncias relevantes –; e grânulos densos na parte mais próxima dos terminais nervosos – bem posicionados para armazenar transmissores químicos e, por meio deles, transmitir informações para os nervos que se comunicam com o sistema nervoso central.
Usando as micropipetas, o grupo de Bertrand demonstrou a liberação de serotonina produzida pela ação de nutrientes e sua ação nos terminais nervosos situados próximo às células enteroendócrinas, dentro do sistema nervoso entérico. E, finalmente, nos terminais encontrou-se abundante presença de receptores moleculares para a serotonina, como ocorre nas sinapses do sistema nervoso central.
Não pense, no entanto, que os receptores profundos do paladar permitem algum tipo de percepção consciente de sabores. Para nos deliciarmos com o paladar de uma boa feijoada, ainda é necessário utilizar o bom e velho recurso de colocá-la na boca em pequenas porções, e mastigar, mastigar, mastigar lentamente para só então engolir e deixar ao intestino a tarefa de lidar com a digestão. O prazer começa antes.
Roberto Lent
Instituto de Ciências Biomédicas
Universidade Federal do Rio de Janeiro
Tudo começou há várias décadas, quando se descobriu que as paredes do estômago e do intestino hospedam uma rede de neurônios com uma complexidade de causar inveja a qualquer medula espinhal. Seriam dezenas de milhões de neurônios, segundo as estimativas, formando um conjunto de circuitos com células excitatórias e inibitórias, substâncias químicas neurotransmissoras, hormônios, células gliais de apoio, sinapses entre os prolongamentos dos neurônios e muito mais.
Essa complexa rede impressionou os neurocientistas a tal ponto que ela passou a ser chamada sistema nervoso entérico.
Um cérebro no intestino
O sistema nervoso entérico, com toda essa organização complexa, não parece realizar funções de tão alta complexidade: ele se responsabiliza ’apenas’ por promover os movimentos de mistura e propulsão do bolo alimentar e a secreção de hormônios, enzimas e outras substâncias que participam da digestão.’Apenas’ entre aspas, porque esses movimentos têm uma velocidade e uma direção que deve ser bem regulada: para frente em um vaivém vagaroso, de modo a facilitar a digestão, ou para trás, explosivamente, quando é preciso eliminar por meio do reflexo do vômito alguma coisa que não ’caiu bem’. De qualquer modo, tarefas simples, se comparadas com as do sistema nervoso central.
Há que se detectar a natureza das substâncias químicas que entram misturadas aos alimentos ingeridos
No entanto, se as tarefas ’de saída’ são simples, o mesmo não se pode dizer das informações ’de entrada’, ou seja, aquelas que chegam ao intestino. Há que se detectar a natureza de cada uma das inumeráveis substâncias químicas que entram misturadas ao alimento que ingerimos: proteínas, carboidratos, gorduras de vários tamanhos e tipos, moléculas pequenas como as vitaminas, gases produzidos pela digestão, ácidos, bases, diminutos íons.Há também que se sentir a temperatura do bolo alimentar, ’perceber‘ o grau de estiramento do estômago e do intestino quando recebem o alimento, detectar se o indivíduo (e com ele o seu trato gastroentérico) está deitado, sentado ou em pé. É também preciso detectar substâncias irritantes ou tóxicas que possam ter sido ingeridas e causem dor, ardência e outras sensações desagradáveis. E relacionar tudo isso com as concentrações sanguíneas de compostos como a glicose, os ácidos graxos, as vitaminas, os íons que determinam o pH, e assim por diante.
Receptores do paladar na mucosa gastroentérica
A complexidade sensorial da parede gastrointestinal levou os pesquisadores a prever que deveriam existir, nesse local, células receptoras especializadas na detecção química de todas essas substâncias. Essas células deveriam estar posicionadas na superfície interna do estômago e do intestino, para ter fácil contato com o bolo alimentar. E dispor de uma maquinaria molecular capaz de prover os mecanismos de detecção dos estímulos.Várias células com essas características foram identificadas, mas as mais estudadas foram as chamadas células enteroendócrinas. A surpresa foi constatar que essas células se comportam como as células gustatórias do paladar, na língua.
Nesse trabalho destaca-se o grupo de neurofisiologistas liderados por Paul Bertrand, na Universidade de New South Wales, em Sydney, Austrália. Esse grupo empregou técnicas avançadas de estudo com pequenos segmentos de intestino de diferentes animais, inclusive seres humanos, e mesmo agrupamentos de poucas células enteroendócrinas investigadas por meio de micropipetas capazes de detectar quantidades muito pequenas de moléculas secretadas para o meio externo.
A primeira informação que se obteve é que essas células têm o physique du rôle, isto é, apresentam pequenos e numerosos ’pelos’ (microvilosidades) na face interna do intestino – bem situados para alojar quimiossensores para as substâncias relevantes –; e grânulos densos na parte mais próxima dos terminais nervosos – bem posicionados para armazenar transmissores químicos e, por meio deles, transmitir informações para os nervos que se comunicam com o sistema nervoso central.
Os mecanismos moleculares do ‘paladar intestinal’
Na busca dos mecanismos moleculares de sinalização química das células enteroendócrinas, o que mais surpreendeu foi encontrar quase todos os elementos das células gustatórias da língua. Constatou-se, por exemplo, a presença, nas microvilosidades, das mesmas moléculas receptoras do paladar adaptadas para detectar o sabor doce da glicose, ativando as mesmas vias bioquímicas intracelulares. O intestino, assim, diferencia a sobremesa do prato principal!O intestino diferencia a sobremesa do prato principal!
Nos grânulos encontraram-se neurotransmissores excitatórios como a serotonina e inibitórios como o ácido gama-aminobutírico, neuropeptídeos como a neurotensina e a somatostatina, e hormônios como a orexina e a grelina. Um verdadeiro arsenal de comunicação neuroquímica.Usando as micropipetas, o grupo de Bertrand demonstrou a liberação de serotonina produzida pela ação de nutrientes e sua ação nos terminais nervosos situados próximo às células enteroendócrinas, dentro do sistema nervoso entérico. E, finalmente, nos terminais encontrou-se abundante presença de receptores moleculares para a serotonina, como ocorre nas sinapses do sistema nervoso central.
- A maquinaria molecular das células enteroendócrinas (à direita) é muito semelhante à das células receptoras da língua (à esquerda).
Não pense, no entanto, que os receptores profundos do paladar permitem algum tipo de percepção consciente de sabores. Para nos deliciarmos com o paladar de uma boa feijoada, ainda é necessário utilizar o bom e velho recurso de colocá-la na boca em pequenas porções, e mastigar, mastigar, mastigar lentamente para só então engolir e deixar ao intestino a tarefa de lidar com a digestão. O prazer começa antes.
Roberto Lent
Instituto de Ciências Biomédicas
Universidade Federal do Rio de Janeiro
Sugestões para leitura:
O. Mace e colaboradores (2007) Sweet taste receptors in rat small intestine stimulate glucose absorption through apical GLUT2. Journal of Physiology, vol. 582:379-382.
Z. Kokrashvili e colaboradores (2009) Release of endogenous opioids from duodenal enteroendocrine cells require TRPM5. Gastroenterology, vol. 137:598-606.
P.P. Bertrand (2009) The cornucopia of intestinal chemosensory transduction. Frontiers in Enteric Neuroscience, publicação eletrônica 1: 3. doi:10.3389/neuro.21.003.2009.
O. Mace e colaboradores (2007) Sweet taste receptors in rat small intestine stimulate glucose absorption through apical GLUT2. Journal of Physiology, vol. 582:379-382.
Z. Kokrashvili e colaboradores (2009) Release of endogenous opioids from duodenal enteroendocrine cells require TRPM5. Gastroenterology, vol. 137:598-606.
P.P. Bertrand (2009) The cornucopia of intestinal chemosensory transduction. Frontiers in Enteric Neuroscience, publicação eletrônica 1: 3. doi:10.3389/neuro.21.003.2009.
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