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Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORAUNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORADepartamento de NutriçãoDepartamento de Nutrição
Juiz de Fora – Setembro de 2010
I Semana da Nutrição da UFJFI Semana da Nutrição da UFJF
Prof. Renato Moreira Nunes Nutricionista 1996 UFV Especialização farmacologia 1999 EFOA Mestre em Ciência da Nutrição 2004 UFV Doutorando Biologia Cel. Estrutural 2007- 2011 UFV Professor Efetivo 2009 UFJF
Terceiro diaTerceiro dia
Uso do alimento na promoção da saúde Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica”Perspectiva da Nutrigenômica”
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
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Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
I Semana da Nutrição da UFJFAlimentando o Saber
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
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OBJETIVO
Levar o Estudante e o Profissional de Nutrição a vislumbrar novas perspectivas do conhecimento do alimento e a possível atuação do nutricionista dentro da visão molecular.
www.ufjf.br/renato_nunes
OBJETIVO
Levar o Estudante e o Profissional de Nutrição a vislumbrar novas perspectivas do conhecimento do alimento e a possível atuação do nutricionista dentro da visão molecular.
www.ufjf.br/renato_nunes
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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BIOLOGIA MOLECULAR
O advento da Biologia Molecular acrescenta novas abordagens ao diagnóstico e à compreensão da patogênese das doenças
Genoma23 pares de cromossomos, 22 autossômicos1 sexual (XX ou XY) 3 bilhões de nucleotídeos 5% representam 30 mil genes
BIOLOGIA MOLECULAR
O advento da Biologia Molecular acrescenta novas abordagens ao diagnóstico e à compreensão da patogênese das doenças
Genoma23 pares de cromossomos, 22 autossômicos1 sexual (XX ou XY) 3 bilhões de nucleotídeos 5% representam 30 mil genes
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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BIOLOGIA MOLECULAR
O Projeto Genoma Humano foi fundamental para os estudos da interação entre gene e meio ambiente, visto que cada ser humano sendo único possui um fenótipo diferente dos demais. Portanto, sua interação com o meio em que vive, certamente, mostra-se distinta também
Projeto Genoma
(Fujii, Medeiros et al., 2010)
BIOLOGIA MOLECULAR
O Projeto Genoma Humano foi fundamental para os estudos da interação entre gene e meio ambiente, visto que cada ser humano sendo único possui um fenótipo diferente dos demais. Portanto, sua interação com o meio em que vive, certamente, mostra-se distinta também
Projeto Genoma
(Fujii, Medeiros et al., 2010)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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BIOLOGIA MOLECULAR
GenômicaTranscriptômicaProteômicaMetabolômica
(Van Ommen, 2004)(Guttmacher e Collins, 2002)
(Davis & Milner, 2004)
BIOLOGIA MOLECULAR
GenômicaTranscriptômicaProteômicaMetabolômica
(Van Ommen, 2004)(Guttmacher e Collins, 2002)
(Davis & Milner, 2004)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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Regulação da Dieta
Regulação da Dieta
Processo de expressão Gênica
Processo de expressão Gênica
Técnicas de Genômica Funcional
Técnicas de Genômica Funcional
Genômica (seqüenciamento e identificação de polimorfismo)
Transcriptômica(microarrays)
Proteômica(Gel 2d e MS/MS)
Transcrição, processamento do RNA
Tradução,Modificação de proteínas
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Regulação
da Dieta
Regulação
da Dieta
Processo de expressão
Gênica
Processo de expressão
Gênica
Técnicas de Genômica Funcional
Técnicas de Genômica Funcional
Genômica (seqüenciamento e identificação de polimorfismo)
Transcriptômica(microarrays)
Proteômica(Gel 2d e MS/MS)
Transcrição, processamento do RNA
Tradução,Modificação de proteínas
Metaboloma
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BIOLOGIA MOLECULAR
Nutrigenética
Influência da variabilidade genética na resposta à dieta
(Jada, 2005)(Furlan, Ferraz et al., 2007)
BIOLOGIA MOLECULAR
Nutrigenética
Influência da variabilidade genética na resposta à dieta
(Jada, 2005)(Furlan, Ferraz et al., 2007)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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BIOLOGIA MOLECULAR
Nutrigenômica
Refere-se às influências de fatores dietéticos sobre o genoma humano. Assim, o foco principal é a investigação de como os nutrientes modificam a expressão gênica nas células e nos tecidos de interesse
(Schuch, Voigt et al., 2010)
BIOLOGIA MOLECULAR
Nutrigenômica
Refere-se às influências de fatores dietéticos sobre o genoma humano. Assim, o foco principal é a investigação de como os nutrientes modificam a expressão gênica nas células e nos tecidos de interesse
(Schuch, Voigt et al., 2010)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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Gene
Nutriente
NutrigenéticaPolimorfismo
NutrigenômicaExpressão de Genes
Adaptado de: (Steemburgo, Azevedo et al., 2009)
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Em resumo, a nutrigenética aborda estudos das diferenças entre indivíduos em relação à resposta a um nutriente ou uma dieta em particular, enquanto a nutrigenômica estuda as diferenças entre os nutrientes com relação à expressão gênica.
(Schuch, Voigt et al., 2010)
Em resumo, a nutrigenética aborda estudos das diferenças entre indivíduos em relação à resposta a um nutriente ou uma dieta em particular, enquanto a nutrigenômica estuda as diferenças entre os nutrientes com relação à expressão gênica.
(Schuch, Voigt et al., 2010)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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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)
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)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA
Enzimas, peptídeos, receptores, neurotrofinas, canais iônicos e moléculas de adesão, entre outros, são regulados pela expressão gênica. Modificações no padrão dessa expressão acarretam alterações de respostas celulares a estímulos de neurotransmissores, peptídeos e de outras moléculas sinalizadoras.
(Vannucchi, 2008)
ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA
Enzimas, peptídeos, receptores, neurotrofinas, canais iônicos e moléculas de adesão, entre outros, são regulados pela expressão gênica. Modificações no padrão dessa expressão acarretam alterações de respostas celulares a estímulos de neurotransmissores, peptídeos e de outras moléculas sinalizadoras.
(Vannucchi, 2008)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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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)
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)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA
Nutrientes e compostos bioativos podem influenciar a expressão genética de forma direta ou indireta. Na forma direta: no interior do núcleo da célula. Se ligam a fatores de transcrição e induzem ou inibem a transcrição do gene.
Na forma indireta: sua ação ocorre a partir da interação de nutrientes e compostos bioativos com receptores de membrana ou quinases com a ativação e/ou inativação de diferentes proteínas citoplasmáticas, que resultará na ativação ou inativação de um fator de trasncrição.
(Ong e Moreno, 2009)
ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA
Nutrientes e compostos bioativos podem influenciar a expressão genética de forma direta ou indireta. Na forma direta: no interior do núcleo da célula. Se ligam a fatores de transcrição e induzem ou inibem a transcrição do gene.
Na forma indireta: sua ação ocorre a partir da interação de nutrientes e compostos bioativos com receptores de membrana ou quinases com a ativação e/ou inativação de diferentes proteínas citoplasmáticas, que resultará na ativação ou inativação de um fator de trasncrição.
(Ong e Moreno, 2009)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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ENTENDENDO A NUTRIGENÔMICA
1 - Nutrientes e compostos bioativos de alimentos podem atuar no genoma, direta ou indiretamente, para alterar a expressão e estrutura do gene;
2 - Em determinadas circunstâncias e em certos indivíduos, a alimentação pode ser um importante fator de risco para certas doenças;
3 - O grau com que a alimentação influencia o balanço entre saúde e doença depende da estrutura genética do indivíduo;
(Ong e Moreno, 2009)(Kaput e Rodriguez, 2004)
(Ridner, Gamberale et al., 2009)
ENTENDENDO A NUTRIGENÔMICA
1 - Nutrientes e compostos bioativos de alimentos podem atuar no genoma, direta ou indiretamente, para alterar a expressão e estrutura do gene;
2 - Em determinadas circunstâncias e em certos indivíduos, a alimentação pode ser um importante fator de risco para certas doenças;
3 - O grau com que a alimentação influencia o balanço entre saúde e doença depende da estrutura genética do indivíduo;
(Ong e Moreno, 2009)(Kaput e Rodriguez, 2004)
(Ridner, Gamberale et al., 2009)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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ENTENDENDO A NUTRIGENÔMICA
4 - Genes modulados pela alimentação parecem ter papel importante na incidência, progressão e/ou gravidade de doenças crônicas não-transmissíveis;
5 – Intervenções dietéticas baseadas na necessidade e no estado nutricional, bem como no genótipo, podem ser utilizadas para desenvolver uma nutrição personalizada que otimize a saúde e previna ou atenue as DCNT.
(Ong e Moreno, 2009)(Kaput e Rodriguez, 2004)
(Ridner, Gamberale et al., 2009)
ENTENDENDO A NUTRIGENÔMICA
4 - Genes modulados pela alimentação parecem ter papel importante na incidência, progressão e/ou gravidade de doenças crônicas não-transmissíveis;
5 – Intervenções dietéticas baseadas na necessidade e no estado nutricional, bem como no genótipo, podem ser utilizadas para desenvolver uma nutrição personalizada que otimize a saúde e previna ou atenue as DCNT.
(Ong e Moreno, 2009)(Kaput e Rodriguez, 2004)
(Ridner, Gamberale et al., 2009)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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ENTENDENDO A NUTRIGENÔMICA
Estas interações entre o alimento e a expressão gênica é diretamente influenciada por mecanismos que podem mediar a regulação da expressão gênica:1 – Ativação de fatores de transcrição atuando como ligantes;2 – Alteração das concentrações de substratos intermediários das rotas metabólicas;3 – Influência (positiva ou negativa) sobre as rotas de sinalização
(Ridner, Gamberale et al., 2009)(Kaput e Rodriguez, 2004)
ENTENDENDO A NUTRIGENÔMICA
Estas interações entre o alimento e a expressão gênica é diretamente influenciada por mecanismos que podem mediar a regulação da expressão gênica:1 – Ativação de fatores de transcrição atuando como ligantes;2 – Alteração das concentrações de substratos intermediários das rotas metabólicas;3 – Influência (positiva ou negativa) sobre as rotas de sinalização
(Ridner, Gamberale et al., 2009)(Kaput e Rodriguez, 2004)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA
Como ficam as recomendações nutricionais para a população a partir de agora?
(Ong e Moreno, 2009)
ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA
Como ficam as recomendações nutricionais para a população a partir de agora?
(Ong e Moreno, 2009)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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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)
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)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA
Ações diretas: ácidos graxos e vitaminas A e D
Ações indiretas: resveratrol (vinho tinto), catequinas (chá verde), genisteína (soja), fitoalexina (proteína enzimática (endoglicanase) da parede celular vegetal); pisatina (ervilha)), o curcumin (açafrão da Índia), a capsaicina (pimenta), partenolide + Vitamina D3 (Crisântemo), própolis, selênio e zinco, que são capazes de inibir a ativação do fator nuclear de transcrição kappa B (NFkB), associado à oncogênese.
(Ong e Moreno, 2009)
ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA
Ações diretas: ácidos graxos e vitaminas A e D
Ações indiretas: resveratrol (vinho tinto), catequinas (chá verde), genisteína (soja), fitoalexina (proteína enzimática (endoglicanase) da parede celular vegetal); pisatina (ervilha)), o curcumin (açafrão da Índia), a capsaicina (pimenta), partenolide + Vitamina D3 (Crisântemo), própolis, selênio e zinco, que são capazes de inibir a ativação do fator nuclear de transcrição kappa B (NFkB), associado à oncogênese.
(Ong e Moreno, 2009)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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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)
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)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
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Histonas
Metilação
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
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DOENÇASNuma pesquisa comandada pelo geneticista Michael Skinner, da Universidade de Washington, ratos foram expostos a um tipo de inseticida. A substância causou a metilação de dois genes relacionados à produção de esperma e os animais passaram a produzi-lo em menor quantidade. A deficiência se perpetuou por quatro gerações. Mais de 90% dos machos descendentes das cobaias apresentavam os mesmos problemas, sem nunca terem sido expostos ao inseticida.
DOENÇASNuma pesquisa comandada pelo geneticista Michael Skinner, da Universidade de Washington, ratos foram expostos a um tipo de inseticida. A substância causou a metilação de dois genes relacionados à produção de esperma e os animais passaram a produzi-lo em menor quantidade. A deficiência se perpetuou por quatro gerações. Mais de 90% dos machos descendentes das cobaias apresentavam os mesmos problemas, sem nunca terem sido expostos ao inseticida.
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ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICAA S-adenosilmetionina metaboliza nutrientes provenientes da dieta, como a colina, metionina, ácido fólico, vitamina B6 (piridoxina), B12 (cobalamina) e B2 (riboflavina) .
Portanto, a deficiência desses nutrientes leva à alterações no metabolismo do carbono, prejudicando a metilação do DNA e aumentando o risco de doenças crônicas, como o câncer e doenças cardiovasculares.
No entanto a expressão dos gentes possui um padrão individual (polimorfismo)
(Fujii, Medeiros et al., 2010)
ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICAA S-adenosilmetionina metaboliza nutrientes provenientes da dieta, como a colina, metionina, ácido fólico, vitamina B6 (piridoxina), B12 (cobalamina) e B2 (riboflavina) .
Portanto, a deficiência desses nutrientes leva à alterações no metabolismo do carbono, prejudicando a metilação do DNA e aumentando o risco de doenças crônicas, como o câncer e doenças cardiovasculares.
No entanto a expressão dos gentes possui um padrão individual (polimorfismo)
(Fujii, Medeiros et al., 2010)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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POLIMORFISMO
As diferenças no genoma são de aproximadamente 0,1%.
Isto se deve à presença de polimorfismos, que são variações comuns de pelo menos 1% no DNA.
Menos do que 1% = mutações. O Polimorfismo pode ocorrer por deleção ou por polimorfismo de nucleotídeo único (SNP).
Pode ocorrer no promotor, no intron e no exon.
(Ong e Moreno, 2009)
POLIMORFISMO
As diferenças no genoma são de aproximadamente 0,1%.
Isto se deve à presença de polimorfismos, que são variações comuns de pelo menos 1% no DNA.
Menos do que 1% = mutações. O Polimorfismo pode ocorrer por deleção ou por polimorfismo de nucleotídeo único (SNP).
Pode ocorrer no promotor, no intron e no exon.
(Ong e Moreno, 2009)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
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POLIMORFISMO
Doenças associadas a polimorfismos são consideradas multifatoriais, pois são causadas por um conjunto de fatores ambientais e pelo somatório de vários alelos de diferentes genes relacionados, aumentando a suscetibilidade para a patologia.
(Schuch, Voigt et al., 2010)
POLIMORFISMO
Doenças associadas a polimorfismos são consideradas multifatoriais, pois são causadas por um conjunto de fatores ambientais e pelo somatório de vários alelos de diferentes genes relacionados, aumentando a suscetibilidade para a patologia.
(Schuch, Voigt et al., 2010)
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ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
475AG LEU47PRO
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
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POLIMORFISMOImportância prática de um SNP (“snips”) no contexto da nutrigenética: Genes que respondem a alimentação e que se encontrem cronicamente ativados nas doenças; Genes que codificam proteínas envolvidas no metabolismo em pontos chaves; Conseqüência funcional importante; Alta prevalência na população de interesse; Presente em genes com biomarcadores associados.
(Schuch, Voigt et al., 2010)
POLIMORFISMOImportância prática de um SNP (“snips”) no contexto da nutrigenética: Genes que respondem a alimentação e que se encontrem cronicamente ativados nas doenças; Genes que codificam proteínas envolvidas no metabolismo em pontos chaves; Conseqüência funcional importante; Alta prevalência na população de interesse; Presente em genes com biomarcadores associados.
(Schuch, Voigt et al., 2010)
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ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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32/58
Posso ir embora? Eu não quero mais brincar disso!!!!
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33/58
COLOCANDO EM PRÁTICA A NUTRIGENÔMICACOLOCANDO EM PRÁTICA A NUTRIGENÔMICA
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DOENÇAS
Câncer, a obesidade, a diabetes e doenças cardiovasculares, são multifatoriais , sua etiologia está relacionada tanto a fatores ambientais quanto genéticos (grande número).
Primeiro nível de interação: fase fetal, primeira interação gene-nutriente;
Segunda: erro congênito no metabolismo,
Terceiro nível: doenças multifatoriais, longa exposição ao mesmo tipo de dieta
(Schuch, Voigt et al., 2010)
DOENÇAS
Câncer, a obesidade, a diabetes e doenças cardiovasculares, são multifatoriais , sua etiologia está relacionada tanto a fatores ambientais quanto genéticos (grande número).
Primeiro nível de interação: fase fetal, primeira interação gene-nutriente;
Segunda: erro congênito no metabolismo,
Terceiro nível: doenças multifatoriais, longa exposição ao mesmo tipo de dieta
(Schuch, Voigt et al., 2010)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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DOENÇAS
CÃNCER
O fator de transcrição nuclear NF-kappaB Ativo em 85% dos tumores malignos humanos; A sua ativação promove a progressão do ciclo celular, a angiogênese , a migração celular (metastase) e a supressão da apoptose; Ativado por: Infecção, Lesões ambientais (hipoxia ,pH ácido, isquemia, metais tóxicos, radiação, cigarro), Drogas, Estresse oxidativo, Indutores de apoptose, Carcinógenos, Citocinas.
DOENÇAS
CÃNCER
O fator de transcrição nuclear NF-kappaB Ativo em 85% dos tumores malignos humanos; A sua ativação promove a progressão do ciclo celular, a angiogênese , a migração celular (metastase) e a supressão da apoptose; Ativado por: Infecção, Lesões ambientais (hipoxia ,pH ácido, isquemia, metais tóxicos, radiação, cigarro), Drogas, Estresse oxidativo, Indutores de apoptose, Carcinógenos, Citocinas.
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ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
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DOENÇAS
CÃNCER
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).
DOENÇAS
CÃNCER
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).
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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DOENÇAS
CÃNCER
O papel protetor da dieta parece ser mais efetivo com relação ao risco de câncer em indivíduos que não possuem a deleção do gene GSTT1, assim como indivíduos classificados como acetiladores rápidos para o gene NAT2 tendem a um risco aumentado de câncer, na presença de uma dieta rica em carne vermelha .
(Schuch, Voigt et al., 2010)
DOENÇAS
CÃNCER
O papel protetor da dieta parece ser mais efetivo com relação ao risco de câncer em indivíduos que não possuem a deleção do gene GSTT1, assim como indivíduos classificados como acetiladores rápidos para o gene NAT2 tendem a um risco aumentado de câncer, na presença de uma dieta rica em carne vermelha .
(Schuch, Voigt et al., 2010)
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ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
38/58
DOENÇAS
CÃNCER
Atualmente, pode-se afirmar que compostos bioativos da dieta como a curcumina, a genisteína, o resveratrol, o ácido ursólico, o licopeno, a capsaisina, a silimarina, as catequinas, as isoflavonas, o indol-3-carbinol, as saponinas, os fitoesteróis, a luteína, a vitamina C, o folato, o beta caroteno, a vitamina E, os flavonoides, o selênio e as fibras dietéticas atuam como agentes protetores contra o câncer.
(Fujii, Medeiros et al., 2010)
DOENÇAS
CÃNCER
Atualmente, pode-se afirmar que compostos bioativos da dieta como a curcumina, a genisteína, o resveratrol, o ácido ursólico, o licopeno, a capsaisina, a silimarina, as catequinas, as isoflavonas, o indol-3-carbinol, as saponinas, os fitoesteróis, a luteína, a vitamina C, o folato, o beta caroteno, a vitamina E, os flavonoides, o selênio e as fibras dietéticas atuam como agentes protetores contra o câncer.
(Fujii, Medeiros et al., 2010)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
39/58
DOENÇAS
CÃNCER
Em estudo de Davis e Uthus (2004), os autores listam componentes da dieta envolvidos com maior susceptibilidade do desenvolvimento de câncer, dentre eles se destacam: A deficiência de zinco, de selênio e de vitamina C; O excesso do consumo de álcool e de vitamina A; A exposição aos metais pesados como o níquel
(Fujii, Medeiros et al., 2010)
DOENÇAS
CÃNCER
Em estudo de Davis e Uthus (2004), os autores listam componentes da dieta envolvidos com maior susceptibilidade do desenvolvimento de câncer, dentre eles se destacam: A deficiência de zinco, de selênio e de vitamina C; O excesso do consumo de álcool e de vitamina A; A exposição aos metais pesados como o níquel
(Fujii, Medeiros et al., 2010)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
40/58
DOENÇAS
DIABETES 2
Os genes regulados pela dieta tem um papel central no seu desenvolvimento.
Indivíduos respondentes e refratários.
Identificação de alelos que contribuem para o desenvolvimento das doenças crônicas, de caráter poligênico.
(Marti, Moreno-Aliaga et al., 2005) (Furlan, Ferraz et al., 2007)
(Stover, 2004)
DOENÇAS
DIABETES 2
Os genes regulados pela dieta tem um papel central no seu desenvolvimento.
Indivíduos respondentes e refratários.
Identificação de alelos que contribuem para o desenvolvimento das doenças crônicas, de caráter poligênico.
(Marti, Moreno-Aliaga et al., 2005) (Furlan, Ferraz et al., 2007)
(Stover, 2004)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
41/58
DOENÇASDIABETES 2
Vários genes estão envolvidos na regulação do metabolismo lipídico e na sensibilidade à insulina. Proteínas produzidas por estes genes possuem funções relacionadas com a síntese e catabolimo de ácidos graxos e resistência e resposta à insulina, e genes relacionados ao metabolismo lipídico, como das apolipoproteínas B e E.
SREBP´s; PPAR´s; IFABP; PPARG.(Shimano et al. 1997, Laudes et al,2004)
(Mutch et al. 2005)
DOENÇASDIABETES 2
Vários genes estão envolvidos na regulação do metabolismo lipídico e na sensibilidade à insulina. Proteínas produzidas por estes genes possuem funções relacionadas com a síntese e catabolimo de ácidos graxos e resistência e resposta à insulina, e genes relacionados ao metabolismo lipídico, como das apolipoproteínas B e E.
SREBP´s; PPAR´s; IFABP; PPARG.(Shimano et al. 1997, Laudes et al,2004)
(Mutch et al. 2005)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
42/58
Outros Genes
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
43/58
Gene Polimorfismo Localização Ação Associação
IL-6 -174C/Gleucócitos e células endoteliais, tecido muscular e adiposo.
Efeito pro-inflamatórioprodução de citocinas
ObesidadeReistência a insulina, Síndrome metabólica e Diabetes2Diminuição da perda de peso
Asp358Ala(T/G)
Maior consumo de energiaObesidade abdominal
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
44/58
UCP1 tecido Marron
Mecanismo de regulação da energia para gerar calor Proteínas carreadoras no interior da mitocôndria
UCP2 e UCP3
-866G/A.-55C/T,Int2-143G/C, Tyr99Tyr, Int3-47G/A, Int4-498C/T e Tyr210Tyr
Tecido muscular e no músculo esquelético
Risco aumentado de desenvolver obesidade.Ineficiência de dietas hipocalóricas
Gene Polimorfismo Localização Ação Associação
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
45/58
Gene Polimorfismo Localização Ação Associação
LEPR Lys656Asn Tecido adiposo
Leptina Atuação no Hipotálamo
Menor resposta a dieta e apresentou menor redução de peso, IMC, circunferência abdominal, pressão arterial e de valores de leptina plasmática;Redução da leptina com dietas pobres em gordura, mas sem efeito com dietas pobres em carboidratos
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
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Gene Polimorfismo Localização Ação AssociaçãoMCRMCR3 Thr6Lys
Val81IlePresente no hipotálamo
MelanocortinaRelacionada ao controle de apetite
Crianças com obesidade e homozigotas para o alelo de risco dos polimorfismos (Lys e Ile, respectiva//) são mais propensas a tornar-se adultos obesos do que crianças heterozigotas;Dificulta a capacidade de oxidação de ácidos graxos,
MCR4 V1031I Influência no IMC com aumento do risco para obesidade de 18% a 30%;Associação positiva com alto consumo de carboidratos
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
47/58
Gene Polimorfismo Ação Associação
FABp2
Ala54/Thr54 A absorção de ácidos graxos (AG) da dieta pela mucosa intestinal, é carreada pela proteína denominada proteína transportadora de ácidos graxos 2
Redução na sensibilidade periférica à insulina bem como maiores valores de ácidos graxos livres séricos, no uso de dieta rica em ácidos graxos saturados, em comparação em monoinsaturados ou em carboidratos;Possível efeito deletério do consumo de gordura saturada no polimorfismo, em especial, no DMT
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
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Gene PolimorfismoIL-6 -174C/G; Asp358Ala (T/G)
PPARs PPAR-gama1; PPAR-gama2; (Pro12Ala)ADRBs ADRB2; (Arg16Gly); (Gln27Glu)*UCP2 e UCP3 -866G/A; -55C/T; Int2-143G/C, Tyr99Tyr, Int3-47G/A,
Int4-498C/T e Tyr210Tyr
LEPR Lys656AsnMCR3 Thr6Lys; Val81IleMCR4; V1031IFTO rs9939609 A/TLIPC -514C > T; adipoQ -11391G>A; -11377C > G; 45T > G; e 276G > T
PGC-1alfa Gly482SeFABp2 Ala54/Thr54ApoA G 75 A ApoE -219G→T
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
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Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
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ÉTICA
Aspectos Bioéticos da Nutrigenômica
ÉTICA
Aspectos Bioéticos da NutrigenômicaBio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
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PREPARAÇÃO DOS CURSOS DE NUTRIÇÃO
Estamos preparados?
A regulação da expressão gênica por nutrientes representa uma das principais fronteiras de estudo na área de nutrição.
Apesar disso, durante a década de 90, a nutrição foi bastante lenta na aplicação das oportunidades oferecidas pela biologia molecular
(Ong e Moreno, 2009)
PREPARAÇÃO DOS CURSOS DE NUTRIÇÃO
Estamos preparados?
A regulação da expressão gênica por nutrientes representa uma das principais fronteiras de estudo na área de nutrição.
Apesar disso, durante a década de 90, a nutrição foi bastante lenta na aplicação das oportunidades oferecidas pela biologia molecular
(Ong e Moreno, 2009)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
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O FUTUROAplicações da proteômica na área de nutrição, incluindo as intervenções nutricionais, distúrbios intestinais elucidação imunorelacionados, caracterização de ingredientes funcionais (tais como probióticos em leite ou soja.
A intervenção nutricional baseada no conhecimento das exigências nutricionais, estado nutricional e do genótipo pode ser usado para prevenir, atenuar ou curar doenças crônicas.
O FUTUROAplicações da proteômica na área de nutrição, incluindo as intervenções nutricionais, distúrbios intestinais elucidação imunorelacionados, caracterização de ingredientes funcionais (tais como probióticos em leite ou soja.
A intervenção nutricional baseada no conhecimento das exigências nutricionais, estado nutricional e do genótipo pode ser usado para prevenir, atenuar ou curar doenças crônicas.
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
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O FUTURONo futuro, o estudo das respostas do organimo em particular de componentes da dieta em níveis de metaboloma, proteoma e transcriptoma podem mostrar padrões onganoespecíficos de grande valor.
O desafio para os próximos anos é o de traduzir a nutrigenômica em dados e predizer com precisão o efeito benéfico ou prejudicial para a saúde dos componentes da dieta.
Por último, a indústria de alimentos pode usar o conhecimento derivado de nutrigenômica para desenvolver produtos com base em provas.
O FUTURONo futuro, o estudo das respostas do organimo em particular de componentes da dieta em níveis de metaboloma, proteoma e transcriptoma podem mostrar padrões onganoespecíficos de grande valor.
O desafio para os próximos anos é o de traduzir a nutrigenômica em dados e predizer com precisão o efeito benéfico ou prejudicial para a saúde dos componentes da dieta.
Por último, a indústria de alimentos pode usar o conhecimento derivado de nutrigenômica para desenvolver produtos com base em provas.
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
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O FUTURO
Nutricionista como conselheiro genético
Bioeficácia nutricional
O FUTURO
Nutricionista como conselheiro genético
Bioeficácia nutricional
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ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
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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: 1044-1059.(2010)
Bergmann, M.M.Bodzioch, M., et al. "Bioethics in humam nutrigenomics reserch: European Nutrigenomics Organisation Workshop report." British Journal of Nutrition 95: 1024–1027.(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): 149-166.(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): 331-341.(2007)
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: 1044-1059.(2010)
Bergmann, M.M.Bodzioch, M., et al. "Bioethics in humam nutrigenomics reserch: European Nutrigenomics Organisation Workshop report." British Journal of Nutrition 95: 1024–1027.(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): 149-166.(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): 331-341.(2007)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
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Guttmacher, A.E. eCollins, F.S. "Genomic Medicine - A Primer." The New England Journal of Medicine 347(19): 1512-1520.(2002)
Kaput, J. eRodriguez, R.L. "Nutritional genomics: the next frontier in the postgenomic era." Physiol. Genomics 16: 166-177.(2004)
Marti, A.Moreno-Aliaga, M.A.J., et al. "Avances en nutrición molecular: nutrigenómica y/o nutrigenética." Nutricion Hospitalaria XX(3): 157-164.(2005)
Muller, M. eKersten, S. "Nutrigenomics: goals and strategies." Nat. Rev. Genet. 4: 315-322.(2003)
Ong, T.P. eMoreno, F.S. Perspectivas de aplicação da biologia molecular na área de nutrição: nutrigenômica. Nutrição nas doenças Crônicas não-transmissiveis. L. Cuppari. São Paulo, Manole: 473-503.(2009)
Ridner, E.Gamberale, M.C., et al. "Nutrigenómica: revisión del estado actual y aplicaciones." Actualización en Nutrición 10(2): 114-123.(2009)
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Ridner, E.Gamberale, M.C., et al. "Nutrigenómica: revisión del estado actual y aplicaciones." Actualización en Nutrición 10(2): 114-123.(2009)
Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica
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Schuch, a.B.Voigt, F., et al. "Nutrigenética: a interação entre hábitos alimentares e o perfil genético individual." Revista Brasileira de Biociência 8(1): 73-84.(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): 497-508.(2009)
Stover, P.J. "Nutritional genomics." Physiologie Genomics 16: 161-165.(2004)
Swanson, K.S., Schook, L.B., et al. "Nutritional Genomics: implications for: implications for companion animals." Journal of Nutrition 133: 3033-3040.(2003)
Vannucchi, H. Avanços em nutrigenômica: A interação entre nutrientes e genes influenciando a saúde humana. Nestê Bio - Nutrição e Saúde. São Paulo: 04-11.(2008)
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Bio MolBio Mol
ConceitosConceitos
ConsideraçõesConsiderações
ObjetivosObjetivos
PolimorfismoPolimorfismo
DoençasDoenças
ReferênciasReferências
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