O triptofano é um aminoácido essencial precursor de muitas moléculas biologicamente ativas, incluindo o neurotransmissor serotonina e metabólitos da via da quinurenina. Apenas cerca de 5% do triptofano sistêmico é metabolizado em serotonina e o restante é metabolizado ao longo da via da quinurenina.
Isso depende da expressão de duas enzimas, a indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO), encontrada em todos os tecidos, e a triptofano 2,3-dioxigenase (TDO), localizada no fígado. A atividade de ambas as enzimas é fortemente controlada por mediadores inflamatórios, como citocinas e corticosteróides.
O aumento da ativação dessas duas enzimas poderia induzir a depleção de serotonina e o humor depressivo. Além disso, os metabólitos a jusante da via da quinurenina são metabólitos neuroativos, que também podem modular a neurotransmissão.
Estudos em camundongos mostram que a ingestão oral de Bifidobacterium infantis aumenta o triptofano, um precursor da serotonina e reduz a inflamação, sugerindo que essa cepa específica pode ter um potencial antidepressivo.
Fora do cérebro a serotonina é também um hormônio metabólico, contribuindo para a homeostase da glicose e redução da adiposidade (Maierean et al., 2020). A serotonina do intestino pode ativar o nervo vago. Dentro do nervo vago existem neurônios eferentes (que chegam do sistema nervoso central) e neurônios aferentes (que vão em direção ao sistema nervoso central). Em proporção existem mais neurônios aferentes, saindo do intestino para o cérebro (90%). Por isso, o que acontece no intestino interfere muito no sistema nervoso central.
Apesar da serotonina intestinal não chegar ao cérebro, o estímulo do nervo vago (VNS) leva mensagens ao sistema nervoso, ativando o núcleo do trato solitário (NST), que proteja neurônios em direção ao locus coeruleus, que libera noradrenalina e no núcleo dorsal da rafe (DRN), ativa neurônios serotoninérgicos, que liberam serotonina (5HT). Este neurotransmissor ajuda a regular ritmo cardíaco, sono, apetite, humor, memória e temperatura do corpo.
Vários sistemas no cérebro atuam em conjunto
A imagem acima ilustra os efeitos da estimulação do nervo vago (VNS – Vagus Nerve Stimulation) na ativação do Locus Coeruleus e suas projeções noradrenérgicas para diferentes regiões do cérebro. Vamos analisar as colunas A, B e C para entender como sistema serotoninérgico e sistema noradrenérgico trabalham juntos.
Coluna A (Controle - Sem Estimulação do Nervo Vago)
O nervo vago envia sinais para o núcleo do trato solitário (NST), que se conecta com o paragigantocelularis (Pgi) e o pré-hipoglosso (PrH). Essas conexões modulam o Locus Coeruleus (LC), que libera noradrenalina (NE) para o isocórtex e alocórtex. O LC também influencia o núcleo dorsal da rafe (DRN), que libera serotonina (5-HT).
Coluna B (Estimulação do Nervo Vago - VNS Ativado)
Quando há ativação do nervo vago, os sinais para o LC são mais intensos. Como resultado, há aumento da liberação de noradrenalina (NE) no isocórtex e alocórtex. Além disso, a serotonina (5-HT) no DRN também é influenciada, o que pode contribuir para os efeitos antidepressivos da VNS.
Coluna C (VNS + Lesão Noradrenérgica - Efeito do DSP4)
DSP4 é uma neurotoxina que destrói neurônios noradrenérgicos no Locus Coeruleus. Quando há lesão do LC, mesmo com estimulação do nervo vago, há uma redução na liberação de noradrenalina (NE) para o isocórtex e alocórtex. O efeito sobre a serotonina (5-HT) no DRN também é reduzido, o que sugere que a VNS depende do sistema noradrenérgico para exercer seus efeitos neuromodulatórios.
Aprenda mais sobre nutrição e cérebro em https://t21.video.
