Estudo Dirigido Nutrigenetica

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Estudo Dirigido- REO3 
Nutrigenética e Epigenética 
 
1- Descreva as principais características dos fenômenos epigenéticos. 
Resposta: Epigenética é o estudo de mudanças hereditárias na expressão gênica que não 
envolvem alteração da sequência do DNA. Fenômenos epigenéticos ocorrem de forma natural 
e podem ser influenciados por fatores como idade, ambiente e estilo de vida. A metilação do 
DNA, modificação das histonas e o RNA não-codificante são alguns dos principais elementos 
responsáveis pela iniciação e manutenção de fenômenos epigenéticos. 
 
2- Em que se baseia a epigenômica nutricional? 
 Resposta: Alterações na expressão de genes ocasionadas por eventos epigenéticos (metilação 
do DNA, alterações nas histonas e regulação por miRNA) são potencialmente reversíveis, 
especialmente por influência de moléculas que atuam modulando os mecanismos 
epigenéticos. Dessa forma, nutrientes e CBA podem modular tais eventos de forma a 
promover ou prejudicar a saúde, induzindo silenciamento ou ativação transcricional de genes 
específicos, que alteram a função e o metabolismo celular. As evidências de que eventos 
epigenéticos auxiliariam na elucidação dos mecanismos envolvidos na interação entre genoma 
e alimentação despertou o interesse de pesquisadores, dando origem a epigenômica 
nutricional. Componentes dietéticos podem provocar diversas alterações epigenéticas através 
da alteração do padrão metilacional, modificação de histonas e microRNAs. Por exemplo: 
fontes alimentares de grupo metil, como ácido fólico, atuam como moduladores da metilação 
do DNA; alguns ácidos graxos de cadeia curta, metabólitos finais da fermentação de fibras, 
estão relacionados com a modulação da resposta imune através da inibição das histonas 
desacetilases, que estão envolvidas na regulação da expressão de genes pró-inflamatórios em 
doenças inflamatórias crônicas. 
 
3- Defina Nutrigenética: 
Resposta: A Nutrigenética é o campo da Genômica Nutricional, que estuda o impacto da 
variação genética na resposta metabólica à dieta. A nutrigenética surgiu como um importante 
campo de estudo da Genômica Nutricional, explorando o efeito da variação genética sobre a 
interação entre dieta e doença, com o objetivo de gerar recomendações dietéticas, de acordo 
com um fenótipo específico associado a um polimorfismo genético; isto é, a nutrigenética 
pode ser referida como o estudo da relação entre um genótipo específico e o risco do 
desenvolvimento de uma doença relacionada à alimentação, como câncer, diabetes, e doenças 
cardiovasculares. 
 
4- À medida que pessoas são incluídas nos projetos de descoberta de variantes, variantes 
adicionais (e raras) serão certamente descobertas. Se uma variante é considerada 
formalmente como um polimorfismo ou não, depende inteiramente se sua freqüência 
populacional é superior a 1% dos alelos na população, e não do tipo de mutação que o 
causou, de quão grande é o segmento do genoma envolvido, ou se ele tem um efeito 
aparente sobre o indivíduo. A localização de uma variante em um gene também não 
determina se a variante é um polimorfismo. Dessa forma, cite com SUAS palavras o que é um 
polimorfismo, onde pode ser encontrado e quais possíveis consequências ele pode trazer. 
Resposta: Os polimorfismos são basicamente variações no DNA. Polimorfismos de seqüência 
podem estar localizados entre genes ou dentro de íntrons e pode ser que sejam irrelevantes 
para o funcionamento de qualquer gene; outros podem estar localizados na seqüência 
codificante dos próprios genes e resultar em proteínas variantes diferentes que podem, por 
sua vez, levar a diferenças distintivas em populações humanas. Outros ainda estão em regiões 
reguladoras e também podem ter efeitos importantes sobre a transcrição ou a estabilidade do 
RNA. 
 
5- Os polimorfismos são elementos-chave para o estudo da genética humana e médica. A 
capacidade de distinguir diferentes formas de herança de um gene ou diferentes segmentos 
do genoma fornece ferramentas essenciais para uma vasta gama de aplicações, tanto na 
pesquisa quanto na prática clínica. Dessa forma, dê 3 exemplos de aplicações, após a 
descoberta desses polimorfismos. 
Resposta: 1 - Para diagnóstico pré-natal de doenças genéticas e para detecção de portadores 
de alelos deletérios, bem como em bancos de sangue e tipagem de tecidos para transfusões e 
transplantes de órgãos. 2 - No esforço contínuo de fornecer medicina personaliza baseada em 
genômica, na qual o cuidado médico individual é adaptado conforme o paciente carregue ou 
não variantes que aumentam ou diminuem o risco para transtornos comuns em adultos (como 
doenças cardíacas coronarianas, câncer e diabetes) ou que influenciam a eficácia ou segurança 
de medicamentos específicos. 3 - Ferramentas de pesquisa poderosas para mapear um gene 
em uma determinada região de um cromossomo por análise de ligação ou por associação 
alélica. 
 
 
 
 
 
 
 
6- Sabe-se que as formas mais comuns de polimorfismos são as deleções e os polimorfismos 
de nucleotídeo único (SNPs). Dessa forma, a partir de seus conhecimentos, descreva abaixo 
detalhes sobre esses polimorfismos e, além disso, contribua para a nossa atualização, 
fazendo uma pesquisa e nos informando o que tem de novidade acerca desses processos ( 
por exemplo, novos locais que estão sendo empregados , estudos acerca de uma nova 
função, entre outros). 
Resposta: Os mais simples e comuns de todos os polimorfismos são os polimorfismos de 
nucleotídeo único (SNPs, do inglês,single nucleotide polytttorphisms).Um locus caracterizado 
por um SNP geralmente tem apenas dois alelos, que correspondem a duas bases diferentes 
que ocupam uma localização específica no genoma. Como mencionado anteriormente, os 
SNPs são comuns e são observados em média uma vez a cada 1.000 pb no genoma. 
Entretanto, a distribuição de SNPs é desigual em todo o genoma; muito mais SNPs são 
encontrados em regiões não codificantes do genoma, em íntrons e em seqüências que estão a 
alguma distância de genes conhecidos. No entanto, há ainda um número significativo de SNPs 
que ocorrem em genes e em outros elementos funcionais conhecidos no genoma. Para o 
conjunto de genes codificantes de proteínas, mais de 100.000 SNPs exônicos foram 
documentados até o momento. Cerca de metade desses não alteram a seqüência de 
aminoácidos prevista para a proteína codificada e são assim denominados de sinônimos, 
enquanto a outra metade altera a sequência de aminoácidos e compreende os chamados não 
sinônimos. Outros SNPs introduzem ou alteram um códon de parada, e outros ainda alteram 
um sítio de spliciing conhecido; esses SNPs são candidatos a apresentar conseqüências 
funcionais significativas. A importância da grande maioria dos SNPs para a saúde é 
desconhecida e é objeto de pesquisas em andamento. O fato de os SNPs serem comuns, não 
significa que eles não apresentem efeito na saúde e na longevidade. Isto quer dizer que 
qualquer efeito de SNPs comuns está mais provavelmente envolvido na alteração 
relativamente sutil de suscetibilidade a doenças, do que na causa direta de doenças sérias. 
Resumindo: A partir de dados do sequenciamento do DNA humano, constatou-se que, apesar 
das profundas diferenças existentes entre os indivíduos quanto a seus fenótipos, como cor da 
pele, tipo de cabelo, peso e altura, seus genomas apresentam similaridade de cerca de 99,9%. 
A pequena variação interindividual de 0,1% se dá, principalmente, por meio de alterações 
discretas na sequência do DNA conhecidas como polimorfismos de nucleotídeo único (SNP, 
pronunciam-se “snips”), que existem aos milhões no genoma humano. Muitas vezes, os SNPs 
podem levar a mudanças na estrutura, função, quantidade ou localização das proteínas 
codificadas, alterando inúmeros processos fisiológicos. Além de interferirem em características 
físicas, os SNPs também podem influenciar o risco para doenças crônicas não-transmissíveis 
(DCNT),necessidades de nutrientes e resposta aos alimentos. 
Uma segunda classe de polimorfismos resulta de variações causadas por inserção ou deleção 
(in/deis ou simplesmente indels) em qualquer parte, variando de um único par de bases até 
aproximadamente 1.000 pb, embora indels maiores também tenham sido bem documentadas. 
Mais de um milhão de indels têm sido descritas, na casa de centenas de milhares em qualquer 
genoma individual. Aproximadamente metade de todas as indels é referida como "simples", 
porque elas apresentam apenas dois alelos — ou seja, presença ou ausência do segmento 
inserido ou deletado. Outras indels, entretanto, são multialélicas, devido a números variáveis 
de um segmento de DNA que é inserido em tandem em um determinado local, constituindo 
assim o que é chamado de microssatélítes. Eles consistem em trechos de DNA compostos por 
unidades de dois, três ou quatro nucleotídeos, como TGTGTG, CAACAACAA ou 
AAATAAATAAAT, repetidos entre uma e algumas dúzias de vezes em um local específico no 
genoma. Os diferentes alelos em um polimorfismo de microssatélite são resultado de 
diferentes números de unidades de nucleotídeos repetidas, contidas dentro de qualquer 
microssatélite e são, portanto, por vezes também chamadas de polimorfismos de repetições 
curtas em tandem (STR, do inglês, short tandem repeat). 
 
7- Descreva as diferenças entre SNP sinônimo/silencioso, não-sinônimo/missense, nonsense. 
Com base nisso, analise a afirmativa: “ O polimorfismo diferencia-se dos demais tipos de 
mutação por sempre apresentar caráter prejudicial ao indivíduo que o porta” . Diga se essa 
afirmativa é verdadeira ou não, justificando sua resposta com exemplo. 
Resposta: 
SNP sinônimo/silencioso: é quando a substituição de base ocorre em região codificadora, mas 
não altera o aminoácido codificado. 
SNP não-sinônimo/missense: é quando a substituição de base ocorre em região codificadora e 
altera o aminoácido codificado, provocando mudanças estruturais e síntese de proteínas com 
funções e estabilidades modificadas. 
Nonsense: quando a troca de nucleotídeo resulta em um códon de terminação/ stop códon. 
A afirmativa é falsa. Polymorphisms of the GR gene. This polymorphism increases muscle mass 
in males and reduces waist to hip ratio in females, and is associated with greater insulin 
sensitivity, and lower total and low-density lipoprotein cholesterol levels, indicating that this 
polymorphism has a beneficial effect on longevity by reducing glucocorticoid action. 
Ref: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-375097-6.10029-0 
 
8- Quais são os pontos a serem considerados para que os SNPs sejam alvo de estudos de 
nutrigenética? 
• Devem se encontrar em genes que respondem à alimentação e que são ativados 
cronicamente nas doenças. 
• Devem se encontrar em genes que codificam proteínas consideradas essenciais no 
metabolismo e que apresentem papel hierárquico nas cascatas biológicas. 
• Devem ter consequências funcionais importantes. 
• Devem ter alta prevalência na população de interesse. 
• Devem se encontrar em genes biomarcadores associados. 
 
https://doi.org/10.1016/B978-0-12-375097-6.10029-0
9- O que são genes candidatos e qual a sua influência? 
Genes candidatos são os genes que possuem influência em processos fisiológicos relevantes 
como absorção, transporte, biotransformação, utilização, ligação, estoque e excreção, 
influenciando diretamente mecanismos patogênicos. Alterações nesses genes revelam 
aspectos importantes relacionados aos efeitos das variações genéticas no metabolismo, nas 
necessidades de nutrientes e no risco de desenvolvimento de doenças. 
 
10- Comente sobre estudos de associação ampla do genoma (GWAS). 
 Enquanto a abordagem baseada nos genes candidatos avalia a influência de alguns SNPs no 
desenvolvimento de doenças, o GWAS se refere à mensuração e análise de centena de 
milhares de variações na sequência de DNA ao longo de todo o genoma humano. Tem como 
objetivo identificar fatores de risco genético para doenças comuns na população e utilizar tais 
fatores de risco na identificação de bases biológicas de susceptibilidade a doenças, para o 
desenvolvimento de estratégias de prevenção e tratamento. Esse tipo de estudo contribui para 
a seleção de polimorfismos que podem ser utilizados em estudos de replicação para confirmar 
sua associação com o desenvolvimento de determinadas doenças. Com essa confirmação, 
outros estudos de intervenção podem ser realizados, visando à promoção da saúde e à 
redução do risco de desenvolvimento de DCNT. 
 
11- Do ponto de vista nutricional, os SNPs podem ter papel importante na variação 
individual quanto à absorção e ao metabolismo de nutrientes. Por exemplo, o polimorfismo 
que parece alterar o transportador do ácido fólico diminui a atividade enzimática e pode 
fazer com que indivíduos com esse SNP necessitem de recomendações aumentadas de ácido 
fólico. Descreva no mínimo outros dois exemplos de polimorfismos que podem afetar a 
biodisponibilidade de nutriente. 
Resposta: Polimorfismos no gene que codifica para VDR poderiam estar associados a 
diferenças individuais quanto à absorção intestinal de cálcio, devido uma redução na 
transcrição do gene para VDR, possivelmente em virtude de menor ativação de seu promotor 
por fatores de transcrição. Isso poderia resultar em menor número de moléculas do receptor 
em células-alvo da vitamina D, com menor sensibilização de enterócitos. 
Polimorfismos nos genes que codificam os transportadores ZnT e Zip, alteram a estrutura dos 
transportadores e, consequentemente, sua atividade e afinidade por zinco, e isso afeta o 
metabolismo e as necessidade desse micronutriente. 
 
 
 
12- Níveis elevados de homocisteína (Hcy) no plasma têm sido associados à presença de 
polimorfismo no gene da Metilenotetrahidrofolato Redutase (MTHFR), ou relacionados com 
quadros nutricionais que podem alterar uma das duas vias metabólicas que envolvem os 
precursores no metabolismo da Hcy, remetilação ou trans-sulfuração. Desta forma, os 
polimorfismos gênicos associados ao metabolismo da vitamina B12 e folato podem conferir 
níveis elevados de homocisteína, assim como diminuição nos níveis de folato e vitamina B12 
plasmática, produzindo complicações durante a gravidez, bem como alterações na metilação 
do DNA e, consequentemente, evoluir para doenças cardíacas, vasculares, câncer, síndrome 
de Down, defeitos de fechamento de tubo neural e baixo peso ao nascer. Descreva 
resumidamente como o polimorfismo na MTHFR interfere na sua atividade. 
Resposta: A 5,10-metilenotetrahidrofolato redutase (MTHFR) é uma enzima-chave no 
metabolismo de folatos e de homocisteína, pois catalisa a redução de 5,10- 
metilenotetrahidrofolato para 5-metiltetrahidrofolato, que é a forma primária e predominante 
do ácido fólico na circulação, atuando como doador de radicais metil para a remetilação de 
homocisteína em metionina, reação catalisada, na maioria dos tecidos, pela metionina sintase, 
que requer a vitamina B12 como cofator. A ocorrência do polimorfismo C677T, no gene da 
MTHFR, resulta em termolabilidade enzimática devido à substituição de citosina por timina no 
nucleotídeo 677 (C677T), resultando na troca de alanina por valina na proteína; essa 
substituição leva a redução da atividade enzimática em 70% e 35% nos indivíduos homozigotos 
(TT) e heterozigotos (CT), respectivamente. Consequentemente indivíduos com essa alteração 
possuem níveis maiores de homocisteína no organismo, aumentando o risco de câncer e 
doenças cardiovasculares, e em gestante aumentando o risco de abortos. Recomenda-se que 
indivíduos portadores desse polimorfismo tenham uma dieta com maior ingestão de grupos 
doadores de metil como folato, vitaminas B12 e B6, a fim de compensar a baixa atividade da 
enzima em questão.