O Macro E Micronutrientes Na Modulação Da Expressão Gênica

Nutrigenômica

Laís Angélica de Paula Simino

Macro e micronutrientes na modulação da expressão gênica

A ciência da genômica nutricional e, especialmente uma de suas áreas de conhecimento, a nutrigenômica buscam o entendimento do impacto dos nutrientes e dos compostos bioativos de alimentos (CBA) sobre a modulação da expressão gênica e a influência dela no fenótipo dos indivíduos.

Aqui, você vai conhecer a forma pelas quais alguns macros e micronutrientes, bem como os CBA, atuam em vias metabólicas para promover essa modulação. Vamos lá?

1.1 Macronutrientes
Todos os macronutrientes da nossa alimentação (carboidratos, proteínas e lipídios) participam, de alguma forma, da modulação de vias metabólicas através da regulação de genes e/ou enzimas-chave. Muitas dessas modulações são velhas conhecidas do nutricionista desde as aulas de bioquímica, mas não nos damos conta de que se trata de fenômenos relacionados à nutrigenômica, ou seja, de nutrientes que são potenciais reguladores do fenótipo.

1.1.1 Carboidratos
Os carboidratos são a principal fonte energética para as células do nosso corpo e, por isso, sua recomendação é a mais representativa entre os macronutrientes na maioria dos planos alimentares (entre 45 e 65%). De acordo com as classificações, eles podem ser monossacarídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos ou polissacarídeos e, ainda, podem ser classificados como carboidratos não digeríveis, como as fibras (IBÁÑEZ; MOLINA, 2020).

Uma das classes dos carboidratos não digeríveis, os prebióticos, é bastante estudada em relação à sua função moduladora da microbiota intestinal. Essas fibras são passíveis de serem fermentadas por determinadas bactérias que colonizam o intestino humano, sendo que o produto desse metabolismo pode, assim, modificar a expressão de genes relacionados à absorção e à metabolização de nutrientes, processos metabólicos e imunidade por meio de mecanismos epigenéticos (COMINETTI; ROGERO; HORST, 2017; IBÁÑEZ; MOLINA, 2020).

Ainda, monossacarídeos, como a glicose e a frutose, podem modular a expressão gênica de forma direta (Figura 1).

Figura 1 – Vias metabólicas afetadas pela modulação dirigida por glicose e/ou frutose
[pic 1]

Fonte: elaborada pela autora.

Sabe-se que os carboidratos digeríveis são uma importante fonte de energia para as células e, ainda, são sinalizadores da secreção de insulina, portanto levam a processos metabólicos tais quais o estímulo para o transporte e captação, síntese de glicogênio e triacilgliceróis, formação de lipoproteínas, entre outros. Essas vias podem ser estimuladas com o aumento na concentração do próprio nutriente ou por intermédio de outros fatores (insulina ou outros metabólitos secundários) que agem ativando enzimas ou promovendo a expressão de genes regulatórios. Os genes/enzimas mais responsivos a concentrações de glicose e frutose são os da via glicolítica (especialmente hexoquinase, fosfofrutoquinase e piruvatoquinase) e os genes que codificam os transportadores do tipo GLUT e SGLT (IBÁÑEZ; MOLINA, 2020).

Contudo, esses nutrientes também podem afetar a expressão gênica de maneira mais específica. Um estudo no qual ratos foram tratados com glicose ou frutose, de forma independente, demonstraram que o estímulo com frutose aumenta a expressão de SLC2A5, o gene que codifica GLUT5, o transportador específico para frutose, e esse efeito não foi obtido após tratamento com glicose. Esse aumento na expressão de SLC2A5 em animais perfundidos com frutose foi direcionado por um mecanismo de acetilação de histonas, um mecanismo epigenético com função regulatória na expressão gênica. Outro estudo demostrou que a administração de frutose pode levar ao aumento da expressão de genes como os da glicose-6-fosfatase e fosfofrutoquinase, enquanto leva à diminuição de apolipoproteína C e GLUT2, um importante captador de glicose. A glicose, por sua vez, pode dirigir o aumento da expressão de diferentes tipos de transportadores de glicose e de enzimas, como a ácido graxo sintase (FAS) (síntese de ácidos graxos), enquanto direciona a diminuição da expressão de enzimas envolvidas com a gliconeogênese (CUI et al., 2004; SUZUKI et al., 2011).