Alessandra Coelho - Efeito da nutrição na regulação dos genes

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Ms. Tatiane M M Fujii


Conteúdo Programático 1

Dieta como fator de maior exposição

2

Padrão Alimentar

3

Nutrientes e CBA

4

Tipos de Interações: Direta e Indireta

5

Mecanismos Epigenéticos


(Pharmacogenomics, v.8, p. 1-22, 2007)



Proteテュnas e AA

AGPI

Carboidratos

Vitamina D

Ferro

Nutrientes

テ…ido fテウlico

Cobre

Vitamina E Vitamina B12

Selテェnio Vitamina C

Vitamina A

(British Journal of Nutrition, v. 88, p. S165-S176, 200


Nutrientes Componente físico, químico e fisiológico da dieta, servindo como substrato energético ou precursor na síntese de macromoléculas ou de outros componentes necessários para a manutenção da função celular, auxiliando na integridade dos tecidos.

(Yang, 2002)


Compostos Bioativos

(Biochemical Pharmacology, v.71, p. I397-I421, 2006)


(J. Nutr. 132: 621–629, 2002)


TLR-4

AGS

CBA

MD-2

IRAK

TRAF-6

TAB2 TAK 1 TAB1

Proteassoma 26 S

UB

P

P

P P50

P65

CBA Núcleo

TNF-α TNF-αee IL-6 IL-6

NF-kB

(The Journal of Clinical Investigation, 116: 3015-3025, 2006; Blood, 113: 1399- 1409, 2009).

Transcrição de genes alvo



Nutrição Personalizada

Semelhança: 99,9% SNP: > 1% população (www.nugo.org)


Projeto Internacional que visa identificar e catalogar diferenças e semelhanças no genoma humano.

Países envolvidos: União Européia, Canadá, China, Nigéria, USA, Japão. (FONTE: snp.cshl.org/)

Comparação do sequenciamento do cromossomo 7 de dois indivíduos


Polimorfismo da MTHFR

Doação de C para síntese de metionina a partir da homocisteína (J. Brazilian Soc. Food Nutr, v. 35, n. 1, p. 149-166, 2010)


MTHFR C677T • Gene localizado no cromossomo 1; • Substituição de C por T  nucleotídeo 677; Substituição de Alanina por Valina

...CCGAT GCA ACGGTT...

...CCGAT GTA ACGGTT...

...GGCTA CGT TGCCAA...

...GGCTA CAT TGCCAA...

Alanina (ROCHE, H.M;MENSINK. Aspectos moleculares da nutrição, 2006)

Valina


Entre Entreas ascausas: causas: --SNP SNPna naMTHFR MTHFR(677 (677ee1298); 1298); --Deficiência Deficiênciade deB6, B6,B9 B9eeB12. B12. Genótipos: Genótipos:

677CC 677CCee1298AA: 1298AA:atividade atividade normal normal 677CC 677CCee1298AC: 1298AC:atividade atividadenormal normal 677CC 677CCee1298CC: 1298CC:30-40% 30-40%redução reduçãoda daatividade atividadeda daMTHFR MTHFR 677CT 677CTee1298AA: 1298AA:30-40% 30-40%redução reduçãoda daatividade atividadeda daMTHFR MTHFR 677CT 677CTee1298AC: 1298AC:50-60% 50-60% redução reduçãoda daatividade atividadeda daMTHFR MTHFR 677TT 677TTee1298AA: 1298AA:60-70% 60-70%redução reduçãoda daatividade atividadeda daMTHFR MTHFR 677TT 677TTee1298AC: 1298AC:60-70% 60-70%de deredução reduçãoda daatividade atividadeda daMTHFR MTHFR (Circulation-2005; 111: e289-93)


(Huang et al., The scientific world journal. 2013)


(The American Journal of Human Genetics 84, 477–482, April 10, 2009)


Não enzimático

Enzimático

 GSH (glutationa)  Nutrientes e CBA

 Catalase  GPx (glutationa peroxidase)  SOD (superóxido dismutase)  Prdx (peroxirredoxinas)

(Rev. Nutr., Campinas, 12(2): 123-130, maio/ago.,


Detoxificação de carcinógenos

GSTM1 e GSTP1 SNP correspondem à deleção GSTP1 troca de A G que reduz atividade enzimática

Consumo de crucíferas

Suplementação com NAC? Contra-indicação?!

(Rev bras Coloproct Julho/Setembro, 2010)


Risco cardiovascular

Lovegrove and Gitau, Proceedings of the Nutrition Society (2008), 67, 206–21


Outras possíveis interações?! Portadores do Alelo ε4 = aumento de 40-50% do risco de DCV quando comparados à carreadores do alelo ε3, considerado selvagem (Lovegrove and Gitau, Proceedings of the Nutrition Society (2008), 67, 206–213)


[ ]LDL-c

[ ]LDL-c

ABCG5 = ATP-binding cassette sub-family G member 5

Intervenção: 1 mês

3

Intervenção: 1 mês

3

Homens e Mulheres ABCG5 C1950G

1950CC

1950C/G ou G/G

selvagem

SNP (Herron KL et al. J Nutr, 136(5): 1161-1165, 2006)


INCLUSÃO 45-60 anos IMC ≥ 25 kg/m2 CC ≥ 80cm M e ≥ 94cm H

N= 10

N= 20

EXCLUSÃO Colesterol total ≥ 8mmol/L Diabetes não tratado

Dieta rica em gordura saturada (19% SFA; 11% MUFA)

Dieta rica em gordura monoinsaturada

Dieta rica em gordura saturada (19% SFA; 11% MUFA)

2 semanas (Am J Clin Nutr, 90:1656–64, 2009).

N= 10

(11% SFA; 20% MUFA)

8 semanas


CBA

(Arq Bras Endocrinol Metab. 2009;53/5)


(Clinical and Experimental Gastroenterology 2012:5)


LCT-13910 CC hipolactasia

LCT-13910 CT/TT persistĂŞncia

(Clinical and Experimental Gastroenterology 2012:5)


FT descoberto em 1994 Leucine zipper

Expresso mais abundantemente: Cérebro, fígado, rins, TGI e pele

Alguns AlgunsCBA CBApodem podemestimular estimular sua suaativação: ativação: Isocianatos, Isocianatos,resveratrol, resveratrol,curcumina, curcumina,ácido ácido cafeico, cafeico,epigalocatequina epigalocatequina33galato, galato,sulforafano sulforafano

(MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY, Nov. 2003, p. 8137–


Estresse Oxidativo

Condições normais

CBA

Ub

Keap1

NFR2

Cullin 3 RBX1

NFR2

Proteassoma 26S

Detoxificação e citoproteção

Citoplasma Maf NFR2

Núcleo

ARE/EpRE

(TRENDS in Molecular Medicine Vol.10 No.11 November 2004; Integrative and Comparative Biology, 2010, volume 50, number 5, pp. 829–843)

Expressão de genes citoprotetores: GST, NQO1


Metilação do DNA; Modificações nas histonas; Ação dos RNAs não codificantes.

(Waddington CH. The Epigenotpye. Endeavour 1942;18–20 ; Ann. N.Y. Acad. Sci. 981: 82–96, 2002)


Metilação do DNA • Em geral, atividade relacionada ao silenciamento dos genes; • Ocorre em 70 a 80% nos sítios chamados ilhas CpG  Regiões Promotoras (RP); • Impede a ligação dos FT na RP Transcrição; • Principais nutrientes doadores do grupo metil  ácido fólico, metionina, colina, betaína. (J Am Diet Assoc. 2006;106:403-413)


(J Am Diet Assoc. 2006;106:403-413)


+ de 100 tipos

Modificações Modificaçõesnas nasHistonas: Histonas: --Acetilação; Acetilação; --Desacetilação; Desacetilação; --Metilação; Metilação; --Ubiquitinação; Ubiquitinação; --Fosforilação; Fosforilação; --Ribosilação. Ribosilação.

(Curr Opin Gene Dev. 2002;12:198-209)


“Afrouxamento” das Histonas  Transcrição favorecida (Curr Opin Gene Dev. 2002;12:198-209)

Cromatinas compactas  Transcrição impedida

Silenciamento!


Ácido butírico • Ácido butírico  Tributirina: Capaz de as histonas desacetilases (HDAC)  ativa gene -p21 proliferação de células cancerosas; • Fermentação das fibras dietéticas  AGCC; • Alimentos: Leite, mel.

(Dashwood, R et al. Carginogenesis, 2006)


O EPIGENOMA pode ser transmitido


Epigenoma

• Hipótese da herança de DCNT  Genomic Imprinting (J Am Diet Assoc. 2008;108:1480-1487)


Padrão de dieta atual

Excesso de açúcares simples, AGS, colesterol, sódio (POF 2008-2009, IBGE, 2010)

Aporte inadequado de fibras e micronutrientes


Programação Metabólica Mãe: Aporte nutricional adequado (macro e micronutrientes) Gametas: 2ª geração. Sensibilidade à fatores externos Feto: 1ª geração. Exposição direta - desenvolvimento

(Cell. Mol. Life Sci. DOI 10.1007/s00018-013-1427-9, 2013)


Genótipo

Histórico familiar

Parâmetros bioquímicos

Fatores de risco

Fenótipo





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