Epigenomica Nutricional

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Nutrigenômica
Epigenômica nutricional
Fundamentos da epigenética
Bloco 1
Laís A. de Paula Simino
Epigenômica nutricional
• Ciência que faz parte das áreas de conhecimento compreendidas na genômica nutricional 
e estuda a influência dos nutrientes na regulação de mecanismos epigenéticos. 
Fonte: AYDINOZON/iStock.com.
Figura 1 - Epigenômica nutricional
Epigenética
• Termo descrito pelo pesquisador Conrad 
Waddington (1940 apud OZANNE, 2015, p. 
67, tradução nossa) como “interações dos 
genes com seu ambiente que leva o 
fenótipo a se manifestar”.
• Alterações que impactam na modulação 
da expressão gênica, mas que não estão 
envolvidas com mudanças na sequência 
do DNA.
Epigenética
• Critérios para que um mecanismo seja 
considerado epigenético:
- Autopropagação, ou seja, não depender de 
outros mecanismos para acontecer.
- Hereditário.
- Reversível.
Mecanismos epigenéticos mais estudados
Fonte: elaborada pela autora.
Figura 2 - Mecanismos epigenéticos modulados por nutrientes
NUTRIENTES
Modificação de 
histonas
Metilação do DNA
microRNAs
Metilação do DNA
Fonte: elaborada pela autora.
Figura 3 - Metilação do DNA
Ilhas CpG Gene
Transcrição ativa
Fator de 
transcrição
Região promotora
A
B
Ilhas CpG Gene
Transcrição inativa
Fator de 
transcrição
Região promotora
Me Me Me
X
Como a metilação inativa a transcrição?
1) Barreira direta que os grupos metil formam, impedindo 
que o fator de transcrição se ligue à região promotora do 
gene e promova a transcrição.
2) Quando metilado, o DNA pode recrutar proteínas 
ligadoras de metil, chamadas de MBP, que se ligam à 
região metilada do DNA e impedem a ação dos fatores de 
transcrição.
3) A ligação do grupo metil ao DNA leva ao recrutamento 
de complexos proteicos que atuam na modificação de 
histonas, alterando a conformação da cromatina e 
dificultando o acesso dos fatores de transcrição.
Histonas
Fonte: adaptada de ttsz/iStock.com.
Figura 4 - Histonas e nucleossomos
CROMOSSOMO
NUCLEOSSOMO
HISTONAS
CAUDA DA 
HISTONA
Modificações de Histonas
Fonte: elaborada pela autora.
Figura 5 - Modificações de histonas
DNA
Caudas das histonas
H2
H3
H4
Metilação
Acetilação
Fosforilação
Ubiquitinação
MicroRNAs
Fonte: elaborada pela autora.
Figura 6 - Biogênese e ação dos microRNAs
RISC
RISC
Núcleo
Citoplasma
RIBOSSOMO
GENE
RNA MENSAGEIRO
PRI-microRNA
PRE-microRNA
PRE-microRNA
DUPLEX 
microRNA microRNA
MADURO
REPRESSÃO DA TRADUÇÃO
PROTEÍNA
Epigenômica nutricional
Nutrientes e modificações epigenéticas
Bloco 2
Laís A. de Paula Simino
Metilação do DNA
• Enzimas importantes:
- DNMT = DNA metiltransferases.
- SAM = doadora de metil.
- SAH = inibidora de metiltransferases.
Metilação do DNA
Fonte: Cominetti, Rogero e Horst (2017, p. 66).
Figura 7 - Metabolismo de um carbono
Modificações de histonas
• Enzimas importantes:
- HMT = histona metiltransferases.
- HDM = histona demetilases.
- HAT = histona acetilases.
- HDAC = histona desacetilases.
Modificações de histonas
• Restrição calórica.
• Compostos bioativos de alimentos (CBA).
• Micronutrientes.
• Macronutrientes.
Expressão de microRNAs
• Macronutrientes.
• Micronutrientes.
• Padrão alimentar.
• Programação metabólica.
• Modulação secundária à metilação do DNA.
Epigenômica nutricional
Programação metabólica fetal
Bloco 3
Laís A. de Paula Simino
Programação metabólica fetal
• Distúrbios metabólicos e doenças encontradas nos 
adultos têm origem no período fetal.
• Definição: “Processo em que estímulos ou 
condições adversas em um período crítico de 
desenvolvimento resultam em alterações 
permanentes nas respostas fisiológicas e 
metabólicas dos descendentes.” (SULLIVAN; 
GROVE, 2010, p. 186, tradução nossa)
Origem das teorias 
• Hipótese de Barker.
• “Inverno da Fome”, Holanda – Segunda Guerra Mundial.
Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:BC856_HUI-
2004.jpg. Acesso em: 8 dez. 2021.
Figura 8 - Criança nascida com baixo peso durante o “Inverno da Fome”
Primeiros mil dias
GESTAÇÃO
270 dias
1º ANO
375 dias
2º ANO
375 dias
PRIMEIROS 1000 DIAS
Fonte: elaborada pela autora.
Figura 9 - Períodos que compreendem os primeiros mil dias
Como acontece a programação metabólica na gestação?
Fonte: adaptada de Ozanne (2015).
Figura 10 - Programação intrauterina
EXPOSIÇÃO AMBIENTAL INADEQUADA
FETO
OÓCITO ESPERMATOZOIDE
MODIFICAÇÕES 
DE HISTONAS
ALTERAÇÃO NA 
METILAÇÃO DO DNA
DOENÇAS METABÓLICAS
Teoria em Prática
Bloco 4
Laís A. de Paula Simino
Reflita sobre a seguinte situação
• Reflita sobre o caso de mulheres que se 
encontram obesas e apresentam Diabetes 
mellitus tipo 2 no início da gestação. 
• Qual seria a orientação nutricional nesse 
caso? Seria importante planejar a 
alimentação de forma a promover a perda 
de gordura da gestante, a fim de evitar 
modulações epigenéticas negativas no filho?
Norte para a resolução...
• Estudos sobre programação metabólica e os 
impactos da obesidade materna para o 
metabolismo dos filhos. 
• Recomendações nutricionais e condutas 
recomendadas durante a gestação:
COZZOLINO, S. M. F.; COMINETTI, C. Bases bioquímicas 
e fisiológicas da nutrição: nas diferentes fases da vida, 
na saúde e na doença. São Paulo: Manole, 2013.
Dica do(a) Professor(a)
Bloco 5
Laís A. de Paula Simino
Palestra sobre nutrigenética/nutrigenômica
- Canal TEDx Talks, título: A epidemia de doenças 
crônicas e a compreensão da epigenética. 
A EPIDEMIA de doenças crônicas e a compreensão da 
epigenética. Youtube canal TEDx Talks, 2015. Disponível
em: https://www.youtube.com/watch?v=ReCvreRPdeY .
Acesso em: 24 jun. 2021.
- Canal TEDx Talks, título: Epigenética: a forma de 
nosso corpo mudar o destino escrito em nosso DNA.
EPIGENÉTICA: a forma de nosso corpo mudar o destino 
escrito em nosso DNA. Youtube canal TEDx Talks, 2016. 
Disponível em: 
https://www.youtube.com/watch?v=SrqmuYvk3iQ. 
Acesso em: 24 jun. 2021.
Referências
COMINETTI, C.; ROGERO, M. M.; HORST, M. A. (org.). 
Genômica nutricional: dos fundamentos à nutrição 
molecular. Barueri, SP: Manole, 2017.
COZZOLINO, S. M. F.; COMINETTI, C. Bases bioquímicas e 
fisiológicas da nutrição: nas diferentes fases da vida, na 
saúde e na doença. São Paulo: Manole, 2013.
OZANNE, S. E. Epigenetics and metabolism in 2014: 
Metabolic programming - knowns, unknowns and 
possibilities. Nat Rev Endocrinol, [s.l.], v. 11, ed. 2, p. 67-68, 
2015.
SULLIVAN, E. L.; GROVE, K. L. Metabolic Imprinting of 
Obesity. Forum of Nutrition, [s.l.], v. 63, p. 186-194, 2010.
Bons estudos!