Resumo genética

Prévia do material em texto

Alunas:Ana Carolina Sobreira dos Passos 2019201362 e Lidiane Martins 2019201252
Novos conhecimentos sobre Nutrição,Gene e Saúde do Cerébro
Mecanismos moleculares e celulares subjacentes à estrutura e função cerebral são afetados pela nutrição durante toda a vida, com profundas implicações na saúde e doença. Essas respostas à nutrição são, por sua vez, influenciadas pelas diferenças individuais em vários genes-alvo. O conhecimento sobre os mecanismos de interação entre a nutrição e os genes está aumentando graças aos
recentes avanços na genômica e epigenômica. Esta revisão começa com um breve resumo dos conhecimentos atuais sobre as interações nutrição-gene,
concentrando-se no papel da epigenética na regulação nutricional da expressão gênica, e da importância dos polimorfismos de base única (SNPs) e variação no número de cópias (CNVs) para determinar as respostas individuais à nutrição. Uma avaliação crítica sobre os novos conhecimentos no papel das interações nutrição-gene, em particular o estado energético na saúde mental e bem-estar. O melhor estado energético possível, incluindo a atividade física, tem impacto positivo na saúde mental. Por outro lado, desbalanços no estado energético, inclusive a subnutrição e superalimentação, estão envolvidos em muitos transtornos mentais e neurológicos. Essas ações são mediadas pelas alterações no metabolismo energético e múltiplas moléculas de sinalização que costumam envolver mecanismos epigenéticos, incluindo a metilação do DNA e alterações de histonas. A melhor saúde cerebral possível é resultado de uma sofisticada rede de interações entre vários fatores ambientais e genéticos. Avanços futuros no entendimento de complexas interações entre nutrição, genes e o cérebro deveriam ajudar a maximizar a saúde mental, o bem-estar e a qualidade de vida.
Introdução
As interações entre nutrição e genes desempenham um papel importante na modificação da estrutura e função cerebral.Os efeitos da nutrição no cérebro são essencialmente mediados pelas alterações na expressão gênica.Essas mudanças apresentam viradas características:podem ser dinâmicas e de curto prazo,estáveis e de longo prazo,e hereditárias entre divisões celulares e muitas gerações.Além disso,a variabilidade genética pode modificar os efeitos da nutrição na expressão gênica.Variações gênicas comuns envolvendo um único nucleotídeo ou porções maiores do DNA genômico são parcialmente responsáveis pelas diferenças individuais nas respostas à nutrição.
Muitos nutrientes, alimentos e dietas estão envolvidos na saúde cerebral.Em 1903,reconheceu-se que a ingestão energética, atividade física e hereditariedade são importantes para saúde cerebral e longevidade.Estudos realizados no último século elucidaram muitos dos mecanismos subjacentes a essas ações.Nos últimos anos,as novas tecnologias genômicas e epigenômicas promoveram o avanço nos conhecimentos sobre a importância da nutrição e genes em saúde cerebral e doenças.
Este trabalho se concentra nós avanços recentes sobre o papel das interações nutrição-gene e especialmente o papel do estado energético na maximização da saúde mental e bem estar.
Foi feita uma avaliação crítica de centenas de trabalhos científicos garantiu que esta revisão apresentasse uma descrição equilibrada,exata e focada de novos conhecimentos em nutrição, genes e saúde cerebral.
Interações nutrição-gene
Nutrigenômica e nutrigenética
Mecanismos moleculares e celulares permeiam todos os aspectos das interações nutrição-gene.O conhecimento sobre os mecanismos que promovem a interação entre dieta e os genes para modificar a estrutura e função biológica progrediu consideravelmente nos últimos anos.De modo geral, os seguintes termos são usados: nutrigenômica refere-se aos efeitos da nutrição na expressão gênica, nutrigenética refere-se aos efeitos da
variabilidade gênica nas respostas à nutrição e a genômica nutricional considera esses dois aspectos (DAUNCEY;ASTLEY 2006; FENECH et al., 2011; SCHUCH et al.,2011).
Progressos significativos nas técnicas de biologia molecular e celular na última década revolucionaram abordagens na ciência da Nutrição.Estudos no papel da nutrição na saúde e doença envolvem a genômica,epigenômica, modificações pós-translacionais,proteômica,metabolômica e biologia sistêmica.
Nutrição e expressão gênica: epigenética
A nutrição afeta a expressão gênica na transcrição,translação e modificações pós-translacionais. Mecanismos epigenéticos desempenham um papel-chave em algumas dessas respostas. O sentido literal da palavra epigenética é ‘acima da genética’ e refere-se a mecanismos que induzem mudanças na expressão gênica, sem alterações na sequência de DNA. Esses mecanismos frequentemente
incluem a marcação química de cromatina, forma na qual o DNA é empacotado com proteínas de histona no núcleo da célula (DULAC 2010). Marcas epigenéticas induzem o remodelamento da cromatina e alterações relacionadas
à expressão gênica. Elas incluem a metilação do DNA,que reduz a atividade gênica, e alterações de histona, tais
como acetilação, que aumenta a atividade gênica.
Muitos fatores ambientais, incluindo estresse nutricional, fisiológico e psicológico, agentes químicos e infecções,exercem muita influência na regulação epigenética da expressão gênica.Isso em conjunto com o fato de que as marcas epigenéticas podem ser transmitidas por gerações.
Mecanismos epigenéticos regulam a expressão gênica dos processos fisiológicos e patológicos do cérebro e são parte integral de diversas funções cerebrais.São plásticos e reversíveis, sugerindo um mecanismo para modulação ambiental da saúde e da doença.
A nutrição poderia ser usada por toda a vida, para acentuar o bem-estar mental e aliviar os efeitos adversos da experiência no início da vida.Esses mecanismos estão envolvidos com cognição, inteligência, transtornos alimentares, autismo, depressão, esquizofrenia e doença de Alzheimer.
Variabilidade genética
Diferenças na sequência do DNA podem influenciar o fenótipo, as respostas biológicas ao ambiente e o
risco de doença. Variações genéticas incluem mutações relativamente raras e aquelas mais comuns, como polimorfismos de base única (SNPs) e variação no número de cópias (CNVs). Esses podem afetar a extensão da influência da nutrição na expressão gênica de maneira significativa.As mutações envolvem uma mudança na sequência do DNA e isso pode resultar na perda ou mudança da função gênica.
Os CNVs são variações estruturais de genes envolvendo múltiplas ou deleções de grande partes dos genomas, podem ser herdamos ou causados por uma mutação. Mudanças em um gene ou em sua região regulatória podem ter grande impacto no RNA e na expressão proteica. Muitos estudos atuais analisam o envolvimento dos CNVs nos transtornos neuropsiquiátrico e de neurodesenvolvimento. 
Boa saúde mental não é apenas a ausência de problemas de saúde mental e sim, incluindo também a habilidade para ler, interagir com outros e inerentes mudanças e incertezas. Saúde mental é o estado de bem-estar, no qual a pessoa consegue realizar seu potencial, fatores culturais, econômicos, sociais e ambientais, incluindo a nutrição, todos contribuem para o bem-estar e qualidade de vida. O estado energético, que é a ingestão energética, atividade física e metabolismo energético, desempenha um importante papel na saúde mental e bem-estar. Evidências consideráveis ligam atividade física e melhor ingestão energética possível com melhora de humor e função cognitiva. Estudos em psicoterapia colocam a possibilidade de atividades ao ar livre, tais como caminhar, serem atividades benéficas para a saúde mental e bem-estar. O EMDR é comprovadamente efetivo no tratamento de transtorno de estresse pós-traumático e também foi usado no tratamento de depressão, seus movimentos oculares acontecem frequentemente durante caminhadas ao ar livre e podem parcialmente explicar porque essa atividade é especialmente benéfica.
Avanços recentes na elucidação do papel do BDNF nos transtornos neurológicos e saúde mental são particularmente importante. Esta molécula estáenvolvida na neurogênese pré-natal e no adulto, no crescimento, diferenciação e sobrevida de neurônios e sinapse, e na plasticidade sináptica. O BDNF desempenha um papel crítico no córtex cerebral e no hipocampo e é vital para a aprendizagem, memória e cognição. Os efeitos benéficos da atividade física na saúde-mental e cognição podem ser parcialmente explicados pela indução da expressão genica de BDNF no hipocampo e , os efeitos adversos do elevado consumo energético ou exercícios extenuantes estão relacionados ao aumento de espécies reativas de oxigênio, redução da expressão de BDNF e comprometimento da plasticidade sináptica e cognição.
Resultados recentes mostram que o exercício influencia a plasticidade cerebral induzida pelo BDNF no hipocampo, por meio do remodelamento epigenético da cromatina contendo o gene BDNF. Evidências atuais sugerem que o melhor estado energético possível intensifica a saúde mental e bem-estar, em parte por meio de mudanças no metabolismo energético mitocondrial, regulação epigenética do gene BDNF e plasticidade sináptica. Muitas outras moléculas de sinalização também estão envolvidas.
Variações de gene de várias moléculas de sinalização podem afetar a resposta individual às alterações em ingestão energética e atividade física. O reconhecimento da importância das variações genéticas na determinação de respostas individuais à nutrição está aumentando. Os SNPs estão ligados a muitos transtornos poligênicos comuns: a ação combinada de alelos de diferentes genes aumenta o risco de obesidade, diabetes, câncer, doença cardiovascular e transtornos cerebrais. Os transtornos cerebrais foram ligados a raras mutações gênicas, sendo que as mais comuns são SNPs e CNVs. Estudos genéticos revelaram associações consistentes entre variabilidade individual no gene BDNF, concentrações sanguíneas de BDNF e incidência de transtornos de alimentação está ligado à bulimia, enquanto o Val66Met está associado tanto com a anorexia quanto com a bulimia. Isso aumenta a possibilidade de os efeitos do estado energético na saúde mental e bem-estar serem significativamente afetados pelas variações em múltiplos genes que codificam as moléculas de sinalização envolvidas no desenvolvimento e função cerebral.