Foi demonstrado que dietas de baixa caloria e jejum intermitente trazem inúmeros benefícios à saúde: podem retardar o aparecimento de algumas doenças relacionadas à idade e aumentar a expectativa de vida, não apenas em humanos, mas em muitos outros organismos.

Muitos mecanismos complexos fundamentam esse fenômeno. Trabalhos anteriores do MIT mostraram que uma maneira pela qual o jejum exerce seus efeitos benéficos é aumentando as habilidades regenerativas das células-tronco intestinais, o que ajuda o intestino a se recuperar de lesões ou inflamações.

Em um estudo com camundongos, pesquisadores do MIT identificaram agora o caminho que permite essa regeneração aprimorada, que é ativada quando os camundongos começam a se “realimentar” após o jejum. Eles também encontraram uma desvantagem nessa regeneração: quando mutações cancerígenas ocorreram durante o período regenerativo, os camundongos tinham mais probabilidade de desenvolver tumores intestinais em estágio inicial.

“Ter mais atividade de células-tronco é bom para a regeneração, mas muito de uma coisa boa ao longo do tempo pode ter consequências menos favoráveis”, diz Omer Yilmaz, professor associado de biologia do MIT, membro do Instituto Koch de Pesquisa Integrativa do Câncer do MIT e autor sênior do novo estudo.

Yilmaz acrescenta que mais estudos são necessários antes de chegar a qualquer conclusão sobre se o jejum tem um efeito semelhante em humanos.

“Ainda temos muito a aprender, mas é interessante que estar em estado de jejum ou realimentação quando ocorre a exposição ao mutagênico pode ter um impacto profundo na probabilidade de desenvolver câncer nesses modelos de camundongos bem definidos”, diz ele.

Os pós-doutorandos do MIT Shinya Imada e Saleh Khawaled são os principais autores do artigo, que aparece hoje na Nature.

Por vários anos, o laboratório de Yilmaz tem investigado como o jejum e as dietas de baixa caloria afetam a saúde intestinal. Em um estudo de 2018 , sua equipe relatou que, durante um jejum, as células-tronco intestinais começam a usar lipídios como fonte de energia, em vez de carboidratos. Eles também mostraram que o jejum levou a um aumento significativo na capacidade regenerativa das células-tronco.

No entanto, ainda há perguntas sem resposta: como o jejum desencadeia esse aumento na capacidade regenerativa e quando a regeneração começa?

“Desde aquele artigo, nós realmente nos concentramos em entender o que há no jejum que impulsiona a regeneração”, diz Yilmaz. “É o jejum em si que impulsiona a regeneração, ou comer depois do jejum?”

Em seu novo estudo, os pesquisadores descobriram que a regeneração de células-tronco é suprimida durante o jejum, mas então aumenta durante o período de realimentação. Os pesquisadores acompanharam três grupos de camundongos — um que jejuou por 24 horas, outro que jejuou por 24 horas e então foi autorizado a comer o que quisesse durante um período de realimentação de 24 horas, e um grupo de controle que comeu o que quisesse durante todo o experimento.

Os pesquisadores analisaram a capacidade das células-tronco intestinais de proliferar em diferentes pontos de tempo e descobriram que as células-tronco mostraram os maiores níveis de proliferação no final do período de realimentação de 24 horas. Essas células também eram mais proliferativas do que as células-tronco intestinais de camundongos que não tinham jejuado.

“Achamos que o jejum e a realimentação representam dois estados distintos”, diz Imada. “No estado de jejum, a capacidade das células de usar lipídios e ácidos graxos como fonte de energia permite que sobrevivam quando os nutrientes estão baixos. E então é o estado de realimentação pós-jejum que realmente impulsiona a regeneração. Quando os nutrientes se tornam disponíveis, essas células-tronco e células progenitoras ativam programas que as permitem construir massa celular e repovoar o revestimento intestinal.”

Estudos posteriores revelaram que essas células ativam uma via de sinalização celular conhecida como mTOR, que está envolvida no crescimento e metabolismo celular. Um dos papéis do mTOR é regular a tradução do RNA mensageiro em proteína, então, quando ele é ativado, as células produzem mais proteína. Essa síntese de proteína é essencial para a proliferação das células-tronco.

Os pesquisadores mostraram que a ativação do mTOR nessas células-tronco também levou à produção de grandes quantidades de poliaminas — pequenas moléculas que ajudam as células a crescer e se dividir.

“No estado realimentado, você tem mais proliferação e precisa construir massa celular. Isso requer mais proteína para construir novas células, e essas células-tronco vão construir células mais diferenciadas ou tipos de células intestinais especializadas que revestem o intestino”, diz Khawaled.

Os pesquisadores também descobriram que quando as células-tronco estão nesse estado altamente regenerativo, elas são mais propensas a se tornarem cancerosas. As células-tronco intestinais estão entre as células que se dividem mais ativamente no corpo, pois ajudam o revestimento do intestino a se renovar completamente a cada cinco a 10 dias. Por se dividirem com tanta frequência, essas células-tronco são a fonte mais comum de células pré-cancerígenas no intestino.

Neste estudo, os pesquisadores descobriram que se eles ativassem um gene causador de câncer nos camundongos durante o estágio de realimentação, eles teriam muito mais probabilidade de desenvolver pólipos pré-cancerígenos do que se o gene fosse ativado durante o estado de jejum. Mutações ligadas ao câncer que ocorreram durante o estado de realimentação também tiveram muito mais probabilidade de produzir pólipos do que mutações que ocorreram em camundongos que não passaram pelo ciclo de jejum e realimentação.

“Quero enfatizar que tudo isso foi feito em camundongos, usando mutações de câncer muito bem definidas. Em humanos, será um estado muito mais complexo”, diz Yilmaz. “Mas isso nos leva à seguinte noção: o jejum é muito saudável, mas se você não tiver sorte e estiver se realimentando após um jejum, e for exposto a um mutagênico, como um bife carbonizado ou algo assim, você pode estar aumentando suas chances de desenvolver uma lesão que pode dar origem ao câncer.”

Yilmaz também observou que os benefícios regenerativos do jejum podem ser significativos para pessoas que passam por tratamento de radiação, o que pode danificar o revestimento intestinal, ou outros tipos de lesão intestinal. Seu laboratório agora está estudando se suplementos de poliamina podem ajudar a estimular esse tipo de regeneração, sem a necessidade de jejum.

“Este estudo fascinante fornece insights sobre a complexa interação entre consumo de alimentos, biologia de células-tronco e risco de câncer”, diz Ophir Klein, professor de medicina na Universidade da Califórnia em São Francisco e no Cedars-Sinai Medical Center, que não estava envolvido no estudo. “O trabalho deles estabelece uma base para testar poliaminas como compostos que podem aumentar o reparo intestinal após lesões, e sugere que uma consideração cuidadosa é necessária ao planejar estratégias baseadas em dieta para regeneração para evitar o aumento do risco de câncer.”

A pesquisa foi financiada, em parte, pelo prêmio Pew-Stewart Trust Scholar, pelo Marble Center for Cancer Nanomedicine, pelo Koch Institute-Dana Farber/Harvard Cancer Center Bridge Project e pela MIT Stem Cell Initiative.