A relação entre nutrição e saúde cerebral é um campo de estudo em constante expansão, com implicações profundas para a prevenção e tratamento de doenças neurológicas. Avanços recentes em genômica e epigenômica estão revolucionando nossa compreensão dos mecanismos moleculares que conectam a dieta, a expressão gênica e a função cerebral.
O Impacto da Dieta na Estrutura Cerebral:
A nutrição afeta múltiplos aspectos da neurociência, incluindo o neurodesenvolvimento, a neurogênese e as funções de neurônios, sinapses e redes neurais em regiões cerebrais específicas . As interações entre nutrição e genes desempenham um papel crítico nessas respostas, influenciando a saúde, disfunção e doenças cerebrais . A variabilidade genética individual, incluindo mutações, polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) e variantes do número de cópias (CNVs), modifica os efeitos da nutrição na expressão gênica . A complexidade aumenta com a influência da epigenômica, na qual a expressão gênica é modulada em resposta a fatores ambientais e nutricionais, sem alteração na sequência do DNA .
Epigenética: A Ponte Entre a Dieta e os Genes:
Os mecanismos epigenéticos, como metilação e hidroximetilação do DNA, modificações de histonas e remodelação da cromatina, e regulação por RNA não codificante (ncRNA), desempenham um papel crucial nos processos de desenvolvimento, fisiológicos e patológicos . A ativação desses mecanismos afeta a expressão de múltiplos genes envolvidos no desenvolvimento, sinalização e função celular . A nutrição atua como um regulador epigenético, interagindo com variantes genéticas para produzir diferenças individuais nas respostas à dieta .
RNAs Não Codificantes: Um Novo Mundo de Regulação Genética:
A descoberta de RNAs não codificantes (ncRNAs) revolucionou a visão tradicional da expressão gênica . Essas moléculas, incluindo microRNAs (miRNAs) e RNAs longos não codificantes (lncRNAs), desempenham papéis essenciais na transcrição, processos epigenéticos e silenciamento gênico . No sistema nervoso central, o equilíbrio na expressão de miRNAs previne a neurodegeneração, enquanto a desregulação está implicada na patogênese de doenças neurodegenerativas relacionadas à idade .
Novas Fronteiras na Pesquisa em Neurociência:
Modelos animais inovadores, como abelhas e gafanhotos, estão sendo utilizados para investigar a regulação epigenética do fenótipo e a propensão a doenças . Em abelhas, a diferenciação entre rainha e operária é determinada pela dieta durante o desenvolvimento, induzindo a metilação do DNA e alterando padrões de expressão gênica . Em gafanhotos, a mudança fenotípica entre as formas solitária e gregária é mediada por alterações na expressão gênica e na neuroquímica cerebral, sendo a serotonina um dos principais mediadores .
Interações Gene-Ambiente: O Caso do Sistema Serotoninérgico:
O sistema serotoninérgico, envolvido em funções cognitivas, memória e humor, exemplifica a complexidade das interações gene-ambiente em distúrbios cerebrais . A síntese de serotonina é influenciada pela disponibilidade do aminoácido triptofano, obtido pela dieta, e por fatores como estresse e variantes genéticas . Polimorfismos no gene transportador de serotonina (5-HTT) e sua interação com o estresse têm sido associados ao risco de depressão, enquanto alterações epigenéticas em receptores de serotonina são observadas em pacientes com esquizofrenia e transtorno bipolar .
Conclusão:
A compreensão da interação entre genoma, epigenoma e fatores ambientais, como a nutrição, é crucial para desvendar os mecanismos envolvidos na saúde e nas doenças cerebrais. Os avanços científicos e tecnológicos permitem investigar a complexa rede de fatores que influenciam a função cerebral, abrindo caminho para novas estratégias de prevenção e tratamento de doenças neurológicas.
Referência:
DAUNCEY, Margaret Joy. Genomic and epigenomic insights into nutrition and brain disorders. Nutrients, v. 5, n. 3, p. 887-914, 2013.
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