Perspectiva da nutrigenômica na prática cardiológica

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1 8º Congresso Perspectiva SABINCOR da nutrigenômica de Cardiologia 2º Simpósio na prática de NUTRIÇÂO cardiológica em Cardiologia SEXTA-FEIRA - 29/10/10 Prof. Renato Moreira Nunes Nutricionista 1996 UFV Especialização farmacologia 1999 EFOA Mestre em Ciência da 2004 UFV Doutorando Biologia Molecular UFV Professor Efetivo 2009 UFJF 1/41 Juiz de Fora Setembro de 2010 na prática cardiológica 8º Congresso SABINCOR de Cardiologia 2º Simpósio de NUTRIÇÂO em Cardiologia 2/41 OBJETIVO Levar o Profissional de Saúde a vislumbrar novas perspectivas do conhecimento do alimento e a importância da na utilização da promoção da saúde e prevenção de doenças cardiovasculares. em foco 3/41 1

2 NUTRIÇÃO E DOENÇAS CARDIOVASCULARES Considerando-se que o desenvolvimento de doenças como as cardiovasculares, diabetes e obesidade envolve componentes tanto genéticos como ambientais, atualmente grande ênfase tem sido dada à elucidação da interação gene-fatores ambientais 4/41 NUTRIÇÃO E DOENÇAS CARDIOVASCULARES Essa interação ocorre de duas formas complementares: 1 - nutrientes e compostos bioativos dos alimentos (CBAs) modulam o funcionamento do genoma 2 - características do genoma influenciam a resposta à alimentação, necessidade de nutrientes e risco para DCNT. 5/41 NUTRIÇÃO E DOENÇAS CARDIOVASCULARES A Nutrigenômica baseia-se nos seguintes princípios: Dietas inadequadas em determinados indivíduos e em determinadas situações representam fatores de risco para DCNT; Nutrientes e compostos bioativos normalmente presentes nos alimentos alteram a expressão gênica e/ou estrutura do genoma; 6/41 2

3 NUTRIÇÃO E DOENÇAS CARDIOVASCULARES Os principais fatores de risco para o coração são: o tabagismo, anormalidades do colesterol, diabetes, estresse, obesidade, sedentarismo, alcoolismo, entre outros. O Brasil registra 100 mil infartos anualmente. Fonte : SOCESP Out 2010 (Sociedade de Cardiologia do Estado de São Paulo). 7/41 8/41 NUTRIÇÃO E DOENÇAS CARDIOVASCULARES A obesidade esta relacionada com o aumento de 70% do risco de doenças cardiovasculares. A obesidade aumenta a expressão de lípase lipoproteica que reduz os valores de HDL aumentando os riscos de doenças cardiovasculares, leva a modificação dos receptores de leptina que é considerado como um hormônio cardioprotetor. (Lau et al, 2008) ENTENDENDO A NUTRIGENÔMICA Sabemos que as diferenças na ação de uma mesma vitamina, por exemplo, dependem da herança genética. E que essa mesma herança pode influenciar o curso de certas doenças. Hoje não podemos mais prescindir desses conhecimentos para o pleno exercício da medicina e, particularmente, da nutrição. Tudo isso se relaciona com a expressão gênica (Vannucchi, 2008) 9/41 3

4 ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA Diversos são os fatores que alteram a expressão gênica: Consumo de medicamentos; Exposição a poluentes; Práticas de exercício físico; Estresse Alimentação. Considerando que os alimentos representam o fator ambiental ao qual estamos constantemente expostos, destaca-se que são hábitos alimentares os principais responsáveis pelas alterações na expressão gênica. (Ong e Moreno, 2009) 10/41 ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA O estatus nutricional durante a fase de desenvolvimento fetal pode alterar o estado epigenético do genoma, afetando os níveis da expressão gênica durante toda a vida pós-natal. (Stover, 2004) 11/41 ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA Restringir o consumo de proteína (PR) materna durante a gravidez e / ou a lactação em ratos também altera a expressão de genes envolvidos na homeostase lipídica. Os filhotes de ratos alimentados com uma dieta PR durante a gravidez apresentam um aumento dos níveis sanguíneos de triglicerídeos (TAG) e ácidos graxos livres. 12/41 4

5 ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA Em ratos alimentados com uma dieta PR durante a gravidez na geração de resultados F0 na pressão arterial e disfunção endotelial em ambas as gerações F1 e F2 da linha feminina, apesar de alimentação normal durante a gravidez. 13/41 ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA Mecanismos que controlam a expressão gênica, como é o caso da metilação dos resíduos de citosina, podem ser influenciados pela alimentação; O estabelecimento dos padrões de metilação ocorre na fase inicial do desenvolvimento e pode se propagar pela vida toda. Um dos fatores que exerce grande influência no padrão de metilação é a disponibilidade celular das vitaminas que participam do metabolismo do carbono (B6, B12 e ácido fólico). (Furlan, Ferraz et al., 2007) 14/41 Histonas Metilação 15/41 5

6 ENTENDENDO A NUTRIGENÔMICA O consumo de uma dieta inadequada pode levar ao surgimento de alguns sintomas que não são reversíveis após o início do evento. Isto por que ocorre a remodelação da cromatina e alterações na metilação do DNA induzida por dietas desequilibradas, com possíveis mecanismos que contribuem para a irreversibilidade da expressão genética, como no caso da aterosclerose. (Marti et al, 2005) 16/41 ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA A indução de um fenótipo alterado de descendentes de ratos alimentados com uma dieta PR durante a gravidez é evitada pela suplementação da dieta PR com glicina ou ácido fólico. Ratas grávidas alimentadas com uma dieta PR mostrou um aumento na concentração de homocisteína no sangue no início de gestação. 17/41 DOENÇAS A homocisteína é um fator de risco emergente de doenças cardiovasculares. É um composto derivado de metionina e envolvido em duas grandes vias metabólicas: 1- o ciclo de ativação dos grupos metil, exigindo folato e vitamina B12 como cofatores 2 o caminho da transulfuração da cistationina em cisteína exigindo vitamina B6 como cofator. (Cortese, et al., 2001) 18/41 6

7 Aumento de homocisteína causa tromboembolia, o ácido fólico auxilia na transformação da homocisteína em metionina em presença de B12. A elevação leve da homocisteína (> 15 µmol/l) ocorre em 20-30% dos pacientes com aterosclerose. Sendo normalizado com a ingestão de folato. o aumento de homocisteína é bem correlacionado com aterosclerose, doença isquêmica e declínio da função renal. (Cortese, et al., 2001) 19/41 20/41 QUANTIDADE DE ÁCIDO FÓLICO (B9) NOS ALIMENTOS Alimento ( 100 g ) mcg medida caseira Peso (g) Levedo de cerveja colher de chá 4 (140 mcg) Fígado de galinha unidades 50 Farinha de soja colheres de sopa 20 Germe de trigo colheres de sopa 20 Lentilha concha 140 Broto de ervilha xícara 110 Gema de ovo unidade 16 Agrião xícaras 70 Escarola xícara 80 Alface xícaras 80 Feijão concha 140 Depletam ácido fólico: Anticoncepcional, antibacterianos, antiinflamatórios, alcoolismo, fumo, quimioterápicos A cistationina que regula a transformação de hemocisteína em cisteína é dependente da vitamina B6 (piridozina) (recomendação, 1,7 mg/dia) Que está depletada em pacientes asmáticos (teofilina), dietas hiperproteicas e em uso excessivo de álcool, contraceptivos orais e na menopausa (estrógeno). 21/41 7

8 Fonte mg Fígado de boi, 100 g 1,45 Frango, 100 g 0,60 Hambúrguer bovino, 100 g 0,35 Queijo cheddar, 100 g 0,023 1 Banana 0,66 1 Abacate 0,48 10 Ameixas secas 0,22 1 Tomate cru 0,10 1 Maçã 0,07 10 Damascos secos 0,06 1 Ovo 0,06 22/41 23/41 O ácido fólico e a vitamina B12 estão entre as substâncias originárias da dieta que já foram determinadas como possuindo ação protetora para o dano de DNA. Diminuição dos níveis de homocisteína, que além de estar relacionada com aumento do risco cardiovascular, parece possuir também um papel deletério sobre o DNA (Fenech et al. 1997, Fenech et al. 1998). 24/41 8

9 Hipertensão A quantidade de circulação de angiotensina I (ANG) está associada ao aumento da pressão arterial. Estudos recentes mostram que a pressão arterial pode ser diminuída ao seguir a dieta DASH e ingerir menos sal. 25/41 26/41 Dieta DASH. Um plano de dieta com pouca gordura saturada, colesterol e gordura total, e que enfatizava frutas, vegetais, leite com pouca gordura e laticínios, também inclui grãos integrais, peixe, frango e nozes. As dietas DASH ainda contem menos carne vermelha magra, doces, açúcar adicionado e refrigerante, se comparada com a dieta típica americana. Ela é rica em potássio, magnésio e cálcio, assim como proteínas e fibras. (Marti et al, 2005) A doença cardiovascular. Apolipoproteína A1 (ApoA1) desempenha um papel central no metabolismo de lipídio e do desenvolvimento de doença coronariana. Alelo G leva a alta de HDL e o alelo A leva a baixa de HDL. Pessoas que ingerem ácido graxo poliinsaturado (PUFA) em comparação aos Monosaturados e (MUFA) e Saturados (SF) apresentam maior nível de HDL. (Marti et al, 2005) 27/41 9

10 A doença cardiovascular. Alguns fatores se relacionam a presença de doenças cardiovasculares entre eles. Lipídios plasmáticos Apoliproproteina E Lípase hepática Apolipoproteína A-I (HDL) Apolipoproteína A-IV (quilomícrons) (Marti et al, 2005) 28/41 O gene da apolipoproteína E (APOE) foi, sem dúvida, um dos mais estudados nas últimas décadas, já é bem conhecido que os alelos E2(mais protegidos), E3 e E4 (menos protegidos) são significativamente relacionados com o colesterol LDL do plasma nas sociedades que praticam o que chamam de "estilo de vida ocidental".. (Carmana et al, 2010) 29/41 Há evidências que a ApoE modifica o efeito da insulina, bem como alguns fatores de risco cardiovascular, incluindo IMC, níveis de triacilgliceróis e concentrações de plasmáticas de LDL colesterol 30/41 10

11 Os indivíduos portadores do alelo apoe4 possuem o maior benefício quando recebem uma dieta baixa em gordura e colesterol. Já é evidente através de estudos em primatas não-humanos que a resposta da lipoproteína de manipulação dietética tem um forte componente genético. (Carmana et al, 2010) 31/41 A ingestão aumentada de PUFA pode aumentar a concentração de HDL em alguns indivíduos mas surtir efeito adverso em outros que apresentam um alelo para a APO1, no entanto o aumento do consumo de PUFA deve ser verificado juntamente com o incremento da ingestão de alimentos que contenham substâncias antioxidantes para impedir a oxidação desses ácidos graxos no organismo. (Carmana et al, 2010) 32/41 33/41 11

12 34/41 essenciais para a nutrição saudável do coração da Europa: 1 Redução do consumo de gordura saturada a 10% das kcal da dieta e gordura trans a 2%; 2 Aumento do consumo de frutas e vegetais, mais de 400g por dia; 3 Redução do consumo de sal, menos do que 6g por dia; 4 Aumento do nível de atividade física fator de atividade física maior do que 1,75 (1h de atividade física moderada); 5 Redução do índice de massa corporal abaixo de 23; 6 Aumento do consumo de ácido fólico para pelo menos 400 µg/dia; 7 Aumento do consumo de alimentos ricos em vitaminas antioxidantes A, D e E e minerais como Potássio (dimuição da pressão) e Cálcio (menor absorção de gordura saturada). O FUTURO Uma alimentação personalizada, baseada no DNA, representa alternativa promissora para estabelecimento de recomendações nutricionais mais direcionadas e efetivas para promoção da saúde. 35/41 O FUTURO Nutricionista como conselheiro genético Bioeficácia nutricional 36/41 12

13 Bakker, G.C.Erk, M.J.v., et al. "An antiinflammatory dietary mix modulates inflammation and oxidative and metabolic stress in overweight men: a nutrigenomics approach." Americam Journal of Clinical Nutrition 91: (2010) Bergmann, M.M.Bodzioch, M., et al. "Bioethics in humam nutrigenomics reserch: European Nutrigenomics Organisation Workshop report." British Journal of Nutrition 95: (2006) Fujii, T.M.d.M., Medeiros, R.d., et al. "Nutrigenomics and nutrigenetics: important concepts for the nutrition science." Nutrire: rev. Soc. Bras. Alim. Nutr. = J. Brazilian Soc. Food Nutr. 35(1): (2010) Furlan, L.R., Ferraz, A.L.J., et al. "A genômica funcional no âmbito da produção animal: estado da arte e perspectivas." Revista Brasileira de Zootecnia 36(Suplemento Especial): (2007) 37/41 Lau, F.C.; Bagchi, M.; Sen, C.; Roy, C. and Bagchi, D. Nutrigenomic Analysis of Diet-Gene Interactions on Functional Supplements for Weight Management. Current Genomics, 2008, Vol. 9, No. 4 Marti, A; Moreno-Aliaga, M.J; Zulet, M.A. y Martínez, J.A. Avances en nutrición molecular: nutrigenómica y/o nutrigenética. Nutr. Hosp. (2005) XX (3) Cortese, C and Motti, C. MTHFR gene polymorphism, homocysteine and cardiovascular Disease. Public Health Nutrition: 4(2B), , Nutricion Personalizada Epigenética y la influencia de la dieta materna genetic Carmana, R.; Ordovas, J.M. Nutrigenômica y enfermedades cardiovasculares. Nutritenética y Nutrigenómica /41 39/41 Guttmacher, A.E. ecollins, F.S. "Genomic Medicine - A Primer." The New England Journal of Medicine 347(19): (2002) Kaput, J. erodriguez, R.L. "Nutritional genomics: the next frontier in the postgenomic era." Physiol. Genomics 16: (2004) Laviano A, Meguid M. Nutritional Issues in Cancer Management. Nutrition 1996d;12 (5): Marti, A.Moreno-Aliaga, M.A.J., et al. "Avances en nutrición molecular: nutrigenómica y/o nutrigenética." Nutricion Hospitalaria XX(3): (2005) Muller, M. ekersten, S. "Nutrigenomics: goals and strategies." Nat. Rev. Genet. 4: (2003) Ong, T.P. emoreno, F.S. Perspectivas de aplicação da biologia molecular na área de nutrição: nutrigenômica. nas doenças Crônicas não-transmissiveis. L. Cuppari. São Paulo, Manole: (2009) Ridner, E.Gamberale, M.C., et al. "Nutrigenómica: revisión del estado actual y aplicaciones." Actualización en Nutrición 10(2): (2009) 13

14 Schuch, a.b.voigt, F., et al. "Nutrigenética: a interação entre hábitos alimentares e o perfil genético individual." Revista Brasileira de Biociência 8(1): (2010) Steemburgo, T., Azevedo, M.J.d., et al. "Interação entre gene e nutriente e sua associação à obesidade e ao diabetes melito." Arq Bras Endocrinol Metab 53(5): (2009) Stover, P.J. "Nutritional genomics." Physiologie Genomics 16: (2004) Swanson, K.S., Schook, L.B., et al. "Nutritional Genomics: implications for: implications for companion animals." Journal of Nutrition 133: (2003) Vannucchi, H. Avanços em nutrigenômica: A interação entre nutrientes e genes influenciando a saúde humana. Nestê Bio - e Saúde. São Paulo: (2008) 40/41 Obrigado! 41/41 14