Explorando os mecanismos por trás da deglutição

As células sensoriais no nervo vago podem detectar e localizar alimentos no esôfago. Seus sinais ajudam a transportar a comida para o estômago. A falha de sinal leva a distúrbios de deglutição, diz uma equipe liderada por Carmen Birchmeier no Max Delbrück Center. Eles publicaram suas descobertas em neurônio.

Os distúrbios da deglutição podem ter várias causas e ocorrem com mais frequência em pessoas idosas. Mas doenças neurológicas, como esclerose múltipla e mal de Parkinson, e certos medicamentos também podem impedir que os alimentos se movam normalmente da boca para o estômago. As possíveis consequências incluem desnutrição, perda de peso e desidratação.

Agora, uma equipe liderada pela professora Carmen Birchmeier, que dirige o Laboratório de Biologia do Desenvolvimento/Transdução de Sinais no Centro Max Delbrück em Berlim, investigou o processo de deglutição com mais detalhes.

Escrevendo no jornal neurônio, os pesquisadores descrevem como as células sensoriais do nervo vago reagem a estímulos mecânicos no esôfago e desencadeiam movimentos musculares involuntários, um processo conhecido como peristaltismo esofágico. O nervo vago, um dos 12 nervos cranianos, fornece informações sobre o estado dos órgãos internos do cérebro. Os resultados do estudo da equipe podem eventualmente levar a melhores tratamentos para distúrbios de deglutição.

Engolindo na câmera

“Métodos modernos de sequenciamento unicelular tornaram nosso trabalho possível”, explica Birchmeier. “Usando os dados de sequenciamento, construímos modelos genéticos que nos permitiram estudar as funções dos neurônios sensoriais nos gânglios vagais com mais detalhes”. Os gânglios são um grupo ou “nó” de corpos neuronais no sistema nervoso periférico.

Os cientistas começaram manchando os neurônios para ver quais órgãos eles inervam. Então eles determinaram se e como eles responderam a estímulos mecânicos no esôfago. Por fim, eles desativaram as células para analisar como isso afetava a deglutição. A Dra. Teresa Lever, da Faculdade de Medicina da Universidade de Missouri, em Columbia, EUA, desenvolveu um método que permitiu aos pesquisadores usar a videofluoroscopia para observar a deglutição em camundongos não anestesiados, de comportamento livre, em tempo real.

Mais que um tubo

“Quando os camundongos perderam os neurônios que fornecem informações sobre estímulos mecânicos no esôfago, eles perderam a capacidade de realizar reflexivamente os movimentos musculares apropriados que transportam o alimento para o estômago e rapidamente perderam peso”, disse o principal autor, Dr. Elijah Lowenstein, que obteve seu Ph.D. trabalhando neste estudo na equipe de Birchmeier. Ele agora é um pesquisador da Harvard Medical School, em Boston. A perda de peso, diz Lowenstein, mostra que os neurônios desempenham um papel fundamental na homeostase corporal.

“Portanto, o esôfago não é apenas um tubo que liga a boca ao estômago”, diz ele. “Ele usa feedback mecanossensorial para cumprir sua função.” Birchmeier acrescenta que sem essas células no nervo vago, a comida fica presa em nosso esôfago. Em alguns dos camundongos, ele realmente voltou para a garganta.

Um atlas molecular para todos

“Nosso trabalho agora pode ajudar a desenvolver melhores tratamentos para distúrbios da deglutição. Uma opção seria ativar farmacologicamente os mecanorreceptores que identificamos”, diz Birchmeier. Ela também quer usar os modelos genéticos para determinar as funções de outros neurônios sensoriais vagais – como os que controlam os pulmões ou a aorta.

“Esses neurônios provavelmente desempenham um papel crucial, mas ainda desconhecido, no desenvolvimento de certas doenças respiratórias ou cardiovasculares, como a hipertensão”, diz ela. Outros pesquisadores também podem participar desses projetos, já que Birchmeier e sua equipe desenvolveram um atlas molecular para todos os neurônios vagais em camundongos. O atlas está disponível gratuitamente online.