Un nuovo studio del MIT suggerisce che mangiare cibi ricchi di aminoacido cisteina potrebbe aiutare a rinnovare e riparare l’intestino tenue. I ricercatori hanno scoperto che la cisteina può attivare un processo di segnalazione immunitaria che stimola le cellule staminali a formare nuovo tessuto intestinale. Questa maggiore capacità rigenerativa potrebbe aiutare l’organismo a guarire dai danni provocati dalle radiazioni, che sono un effetto collaterale comune dei trattamenti antitumorali. Sebbene lo studio sia stato condotto sui topi, gli scienziati affermano che la cisteina proveniente da alimenti o integratori potrebbe fornire un nuovo modo per rigenerare più rapidamente l’intestino dopo una lesione, se si osservano risultati simili nell’uomo.
Alimentazione e rigenerazione
“Lo studio suggerisce che attraverso una dieta ricca di cisteina o un’integrazione di cisteina in questi pazienti, potremmo essere in grado di mitigare alcuni dei danni causati dalla chemioterapia o dalle radiazioni”, afferma Omer Yilmaz, direttore della MIT Stem Cell Initiative, professore associato di biologia al MIT e membro del Koch Institute for Integrative Cancer Research del MIT. “Il bello è che non stiamo usando una molecola sintetica, ma una composizione alimentare naturale”. Studi precedenti hanno dimostrato che alcuni tipi di dieta, tra cui la restrizione calorica, possono migliorare la funzione delle cellule staminali intestinali. Tuttavia, questa ricerca è la prima a identificare un singolo nutriente che migliora direttamente la capacità di rigenerazione dell’intestino. Yilmaz è l’autore principale dello studio, pubblicato di recente su Nature. L’autore principale del lavoro è Fangtao Chi, borsista post-dottorato presso l’Istituto Koch.
È noto che la dieta svolge un ruolo importante per la salute. Una dieta ricca di grassi può contribuire all’obesità, al diabete e ad altre malattie croniche, mentre una dieta a basso contenuto calorico è associata a una maggiore durata della vita in molte specie. Il laboratorio di Yilmaz studia da tempo come le diverse diete influenzino la rigenerazione delle cellule staminali e ha già dimostrato che sia una dieta ad alto contenuto di grassi sia un digiuno di breve durata possono aumentare l’attività delle cellule staminali in modi diversi. “Sappiamo che le macrodiete, come quelle ad alto contenuto di zuccheri, di grassi e a basso contenuto calorico, hanno un impatto significativo sulla salute. Tuttavia, a livello granulare, sappiamo molto meno di come i singoli nutrienti influenzino le decisioni sul destino delle cellule staminali, nonché la funzione dei tessuti e la loro salute complessiva”, spiega Yilmaz.
Il ruolo della cisteina
Nell’ultimo lavoro, il team del MIT ha somministrato ai topi una dieta ricca di 20 aminoacidi, i mattoni delle proteine. Hanno poi analizzato il modo in cui ciascun amminoacido influenzava la crescita delle cellule staminali nell’intestino. La cisteina ha avuto l’effetto più forte, aumentando significativamente il numero di cellule staminali e di cellule progenitrici (cellule immature che si sviluppano in cellule intestinali adulte). Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che la cisteina innesca una reazione a catena che attiva le cellule immunitarie note come cellule T CD8. Quando le cellule intestinali assorbono la cisteina dagli alimenti, la convertono in CoA, un cofattore che entra nella mucosa intestinale. Lì, le cellule T CD8 assumono il CoA, che le fa proliferare e rilasciare una molecola di segnalazione chiamata IL-22. L’IL-22 svolge un ruolo importante nella regolazione della rigenerazione delle cellule staminali intestinali, ma finora gli scienziati non sapevano che le cellule T CD8 potessero produrla. Una volta attivate, queste cellule T che rilasciano IL-22 contribuiscono a proteggere e riparare la mucosa intestinale in caso di lesioni.
“L’aspetto davvero entusiasmante è che una dieta ricca di cisteina nei topi porta a un aumento di una popolazione di cellule immunitarie che normalmente non associamo alla produzione di IL-22 e alla regolazione delle cellule staminali intestinali”, spiega Yilmaz. “Una dieta ricca di cisteina aumenta il pool di cellule che producono IL-22, in particolare la proporzione di cellule T CD8”. Queste cellule T tendono ad accumularsi nella mucosa intestinale, il che le pone nel posto giusto per rispondere rapidamente ai danni. I ricercatori hanno osservato che l’attivazione delle cellule T CD8 si verificava principalmente nell’intestino tenue e non in altre parti dell’apparato digerente, probabilmente perché è qui che viene assorbita la maggior parte delle proteine alimentari.
Riparare i danni causati da radioterapia e chemioterapia
Nello studio, i topi alimentati con una dieta ricca di cisteina hanno mostrato una migliore riparazione dei danni causati dalle radiazioni alla mucosa intestinale. In un ulteriore lavoro, non ancora pubblicato, il team ha scoperto che la stessa dieta supportava la rigenerazione dopo il trattamento con 5-fluorouracile, un agente chemioterapico comunemente usato per il cancro del colon e del pancreas che può anche danneggiare il tessuto intestinale. La cisteina è naturalmente presente in molti alimenti ricchi di proteine, tra cui carne, latticini, legumi e noci. L’organismo può anche produrre autonomamente la cisteina convertendo un altro aminoacido, la metionina, nel fegato. Tuttavia, la cisteina prodotta internamente circola in tutto l’organismo e non si concentra nell’intestino come la cisteina ingerita con gli alimenti.
“Nella nostra dieta ricca di cisteina, l’intestino è il primo luogo in cui arriva un’elevata quantità di cisteina”, spiega Chi. La cisteina è nota da tempo per le sue proprietà antiossidanti, ma questo studio è il primo a dimostrare che supporta anche la rigenerazione delle cellule staminali intestinali. I ricercatori stanno ora studiando se la cisteina possa anche stimolare la rigenerazione di altri tessuti. Un progetto in corso sta verificando se la cisteina può promuovere la ricrescita dei follicoli piliferi. Hanno inoltre in programma di studiare altri aminoacidi che possono influenzare la rigenerazione delle cellule staminali e la salute dell’intestino.