A Nutrigenômica, a Nutrigenética e a Epigenética como meios para alcançar o potencial da nutrição, manter a saúde e prevenir doenças

A nutrição moderna centra-se na prevenção de doenças e manutenção da saúde. Entender como os diferentes meios de interação entre genes e dieta podem contribuir para alcançarmos este objetivo torna-se de fundamental importância. Este é um tema complexo, porém fascinante, sobre o qual ainda pouco conhecemos, mas que muito interesse tem despertado no mundo da Ciência.

As evidências sobre as interações entre genes e dieta são conhecidas pelos exemplos clássicos da intolerância à lactose e fenilcetonúria. No primeiro caso, foram descritas mutações no gene da lactase, uma enzima de secreção intestinal que catalisa a hidrólise da lactose em glicose e galactose. Estas alterações genéticas encontram-se associadas à incapacidade de digestão do leite e de seus derivados. No caso da fenilcetonúria, a deficiência genética da enzima fenilalanina-hidroxilase é responsável por debilidade mental e convulsões. Contudo, uma dieta pobre em fenilalanina pode diminuir os efeitos cerebrais da deficiência desta enzima. Entretanto, as possibilidades de interação aumentaram consideravelmente com os novos conceitos introduzidos, que precisam ser bem esclarecidos para um verdadeiro entendimento.

Vamos começar revendo o conceito de GENOMA: o conjunto de todas as moléculas de DNA de um determinado ser vivo. Nestas moléculas encontram-se os genes, que guardam as informações para a produção de todas as proteínas que caracterizam os seres.

Os primeiros relatórios do projeto de sequenciação do genoma humano foram publicados em 2001 nas revistas Nature e Science. Os trabalhos de pesquisa que eram até então realizados com apenas alguns genes ou proteínas, candidatos a estarem envolvidos em processos fisiológicos ou patológicos, passaram a avaliar dezenas de milhares de alvos, recorrendo a microchips ou a outras estratégias de análise de dados em larga escala. A relação entre nutrição, genética e genoma foram sendo cada vez mais evidenciadas.

NUTRIGENÔMICA (ou Genômica Nutricional) surgiu neste contexto, estudando como alimentos, nutrientes e outros compostos bioativos ingeridos influenciam o genoma.

A Nutrigenômica pode ser subdivida em áreas específicas como PROTEÔMICA, METABOLÔMICA E TRANSCRIPTÔMICA, complementares entre si: alterações no RNA mensageiro (transcriptômica) e as proteínas correspondentes (proteômica) controlam o transporte de determinados nutrientes e metabólitos (metabolômica) no caminho bioquímico.

A capacidade das técnicas de Nutrigenômica para reunir informações detalhadas abriu novas possibilidades para explorar as sutis diferenças entre pessoas (que, a princípio, parecem muito semelhantes). Subgrupos dentro de uma população heterogênea podem responder de maneira diferente a uma intervenção dietética (como por exemplo, o consumo de um produto alimentício). Será possível no futuro identificar quais os grupos que se beneficiam (ou não) com o consumo de determinado produto.

Portanto, a Nutrigenômica permite estudar ao longo do tempo a influência da dieta na estrutura e expressão dos genes, favorecendo condições de saúde ou de doença.

Os estudiosos de Nutrigenômica têm que relacionar dados genéticos de indivíduos saudáveis ou doentes com a sua dieta para alcançarem as conclusões sobre as interferências da dieta na estrutura e expressão genética.

É importante entender bem a diferença entre Nutrigenômica e NUTRIGENÉTICA.

Não é difícil de se observar que os benefícios e malefícios da ingestão dos alimentos não são iguais para todo mundo. Ou seja, o grau de influência da dieta na saúde pode depender da constituição genética.  A própria escolha dos alimentos e o apetite certamente são influenciados pela constituição genética. Sabe-se, de fato, que as necessidades de alimentos, nutrientes e compostos bioativos variam de um indivíduo para o outro (particularmente devido aos molimorfirmos gênicos, principalmente os de nucleotídeo único – em inglês, single nucleotide polymorphism ou SNP, pronunciando-se snips) e influenciam o risco individual de doenças ao longo da vida.

A Nutrigenética estuda como a constituição genética de uma pessoa afeta sua resposta à dieta.

Vislumbra-se que os avanços tanto da Nutrigenômica como da Nutrigenética serão de fundamental importância para o estabelecimento de intervenções dietéticas personalizadas, com o objetivo de se reduzir o risco de doenças e promover a saúde.

As bases conceituais destas pesquisas, de acordo com Kaput e Rodriguez (Physiol Genomics 16: 166–177, 2004), podem ser assim resumidas:

1 – Os componentes da dieta comum atuam no genoma humano, direta ou indiretamente, alterando a expressão ou estrutura gênica.

2 – Sob certas circunstâncias, e em alguns indivíduos, a dieta pode ser um fator de risco sério para algumas doenças.

3 – Alguns genes regulados pela dieta (e suas variantes normais) provavelmente desempenham um papel no início, na incidência, na progressão e/ou na severidade de doenças crônicas.

4 – O grau pelo qual a dieta influencia o balanço entre os estados de saúde e a doença pode depender do componente genético individual.

5 – Intervenções dietéticas, baseadas no conhecimento do requerimento nutricional, do estado nutricional e do genótipo (isto é, nutrição individualizada), podem ser usadas para prevenir, atenuar ou curar doenças crônicas.

Temos ainda o conceito de EPIGENÉTICA a ser compreendido neste contexto. Definida como o estudo das mudanças na atividade do gene que não envolvam alterações na sequência do DNA, a Epigenética está recebendo cada vez mais atenção.

Fenômeno Epigenético: qualquer actividade reguladora de genes que não envolve mudanças na sequência do DNA (código genético) e que pode persistir por uma ou mais gerações.

A maioria das mudanças epigenéticas ocorrem em momentos específicos da vida de um ser humano, desde a fase intra-uterina, passando pelo desenvolvimento do recém-nascido, em seguida pela puberdade e na terceira idade. Envolvem modificações moleculares do DNA,  como a metilação do DNA e a acetilação de histonas (proteínas nas quais o DNA se enovela), e como tal, tem implicações no que se refere ao risco de doenças, tais como o câncer, obesidade e diabetes mellitus. Inclusive, a Epigenética teve início na década de 90 do século passado, quando foi observado que a metilação do gene de supressão tumoral p16 favorecia a ocorrência de determinados tumores e, tratando as moléculas de DNA com agentes desmetilantes, o gene voltava a ter a sua atividade de repressão tumoral.  Veja que modificar o epigenoma para prevenção de doenças é particularmente estimulante, pois as alterações epigenéticas são potencialmente reversíveis, ao contrário das mutações dos genes.

O termo “programação” (programming) foi cunhado para se referir às modificações permanentes na estrutura, fisiologia ou metabolismo de um órgão, favorecendo a manifestação de doenças ao longo da vida, devido a estímulos ou agravos durante um período crítico de desenvolvimento, como na vida intrauterina (fetal programming). Vários estudos estão em andamento, como o “Newborn Epigenetics Study” (NEST), um estudo prospectivo envolvendo mulheres e seus filhos, que está investigando como as diferenças no perfil epigenético global estão relacionadas a uma série de fatores, como a dieta materna e o uso de suplementos vitamínicos e minerais. Os dados iniciais deste estudo foram recentemente publicados no BMC Public Health (2011, 11:46).

nutrição materna, tendo um papel essencial em relação à ocorrência de alterações epigenéticas que favorecem a ocorrência de doenças na fase adulta, merece toda a atenção: deve ser adequada em calorias, gorduras, proteínas, carboidratos, vitaminas e minerais, seguindo-se as recomendações vigentes, para diminuição do risco de ocorrência de doenças no novo ser em formação.

Importante: certos fatores dietéticos podem afetar a estrutura do DNA (sem alterar a sequência dos genes), causando alterações epigenéticas que favorecem a ocorrência de doenças.

A compreensão do mecanismos nutrigenômicos, nutrigenéticos e epigenéticos são necessários para se compreender a variabilidade dos requerimentos nutricionais dos seres humanos e para se desenvolver biomarcadores eficazes, bem como para se determinar a disposição individual e a “programação” de um organismo para a ocorrência de determinadas doenças. Este conceito se aplica não somente aos estudos sobre dieta e alimentação, mas se estende às pesquisas da indústria farmacêutica.

No que se refere à indústria de alimentos, estes conhecimentos terão, sem dúvida, seu papel na alimentação personalizada, principalmente como um componente que colaborará para um padrão alimentar cada vez mais saudável. O desenvolvimento de alegações de saúde e nutrição (“claims”) para alimentos/suplementos passarão a ser direcionados a grupos específicos da população.

Em relação à nutrição personalizada, especificamente, embora a compreensão de como a nutrição afeta a expressão do gene seja importante (nutrigenômica), estamos apenas no começo da criação de um mapa detalhado da interação genes x dieta. Mesmo que a coleta de dados esteja se tornando mais fácil, ainda existem grandes desafios de como analisar e interpretar estes dados. A evolução tecnológica está acontecendo tão rapidamente que já se fala agora em análise dos genomas pessoais. Entretanto, ainda estamos há uma certa distância de compreensão da amplitude de impacto destas informações.

A integração da genômica (expressão), genética (predisposição) e epigenética (programação ou impressão) é uma “ciência emergente”, já que as ferramentas de análise do genoma ainda estão apenas começando a amadurecer, porém promissora, trazendo-nos enormes desafios.

Bibliografia consultada:

1- Nutrition Reviews. Vol. 68, Supplement 1, Pages S38–S47.

2 – Cancer Prev. Res. 2010, Vol. 3, pp. 1505-8

3 – Newborn Epigenetics STudy (NEST)

http://utmext01a.mdacc.tmc.edu/dept/prot/clinicaltrialswp.nsf/Index/2007-0845

4- BMC Public Health (2011, 11:46) http://www.biomedcentral.com/1471-2458/11/46

5 – Nutraingredients.com

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