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Gastronomia molecular: O uso da Nutrigenômica como ferramenta de prevenção do Câncer

ASCOMCERASCOMCERI SIMPÓSIO DE NUTRIÇÃO ONCOLÓGICAI SIMPÓSIO DE NUTRIÇÃO ONCOLÓGICA

Primeiro DiaPrimeiro Dia

Gastronomia Molecular: Gastronomia Molecular: O uso da nutrigenômica como O uso da nutrigenômica como

ferramenta de prevenção do câncerferramenta de prevenção do câncer

1/47Juiz de Fora – Setembro de 2010

Prof. Renato Moreira NunesNutricionista 1996 UFVEspecialização farmacologia 1999 EFOAMestre em Ciência da Nutrição 2004 UFVDoutorando Biologia Molecular 2007- 2011 UFVProfessor Efetivo 2009 UFJF


Gastronomia Molecular: O uso da Nutrigenômica como ferramenta de

prevenção do Câncer

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I Simpósio de Nutrição Oncológica do Hospital ASCOMCER


OBJETIVO

� Levar o Profissional de Saúde a vislumbrarnovas perspectivas do conhecimento do alimento e aimportância da Nutrição no tratamento Moleculardo Câncer.

Conceitos

Objetivos

Doenças

Gastronomia

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do Câncer.

www.ufjf.br/renato_nunes

Considerações

Referências


NUTRIÇÃO E GASTRONOMIA

Gastronomia

Conceitos

Objetivos

O que é ?

• Nutrição;

• Dietética;Doenças

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• Culinária;

• Gastronomia;

Considerações

Referências



Apesar dos mecanismos exatos seremdesconhecidos, a nutrição pode modificar oprocesso de carcinogênese em qualquer estágio.

Inclusive o metabolismo carcinógeno, defesa

Gastronomia

Conceitos

Objetivos

Doenças

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Inclusive o metabolismo carcinógeno, defesacelular e hospedeira, diferenciação da célula ecrescimento do tumor. A nutrição também édesfavoravelmente afetada pelo tumor e pelotratamento médico dado, apresentandoproblemas especiais nos cuidados Nutricionais.

(Boullata and Armenti, 2004; McCabe e cols, 2003)

Considerações

Referências



Estrutura do Cardápio Institucional

• Entrada

• Prato principal

• Opção

Gastronomia

Conceitos

Objetivos

Doenças

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• Opção

• Guarnição

• Acompanhamento

• Sobremesa

• Liquido

Considerações

Referências



Gastronomia

Conceitos

Objetivos

Cardápios Hospitalares

• Seguem os institucionais com adaptações

• Dieta livreDoenças

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• Dieta livre

• Dieta Branda

• Dieta Pastosa

• Dieta Semi-líquida

• Dieta Líquida

Considerações

Referências



Frutas, verduras, legumes e cereaisintegrais

Contém vitaminas, fibras e outroscompostos

Gastronomia

Conceitos

Objetivos

Doenças

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Auxiliam a destruírem oscarcinógenos antes que eles causem sériosdanos às células.

Bloquear ou reverter os estágios iniciaisdo processo de carcinogênese.

Considerações

Referências



Verduras, frutas, legumes e cereais sãoricos em vitaminas C, A, E e fibras.

Cebola, de brócolis, repolho e couve-flor, de legumes vermelhos ou amarelos(cenoura, abóbora, batata-baroa, batata-doce

Gastronomia

Conceitos

Objetivos

Doenças

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(cenoura, abóbora, batata-baroa, batata-doceetc.) e das folhas em geral, principalmenteos vegetais folhosos verde-escuro. Frutascítricas como a laranja, o caju, a acerola, emuitas outras, como o mamão.

Considerações

Referências


Substâncias anticarcinogênicas em alimentos

Vitaminas Flavonóides Catequinas Minerais

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Antocianinas

Carotenóides Isotiocianatos Isoprenóides

Isoflavonas


Substâncias anticarcinogênicas em alimentos

SELÊNIOCereais , carnes e peixes Ingestão 55mg/diaInteração com Vitamina C e vitamina E com efeito preventivo sobre o Câncer.

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Efeito quimioprotetor � inclusive como pré-suplementoCausa efeitos negativo no metabolismo carcinogênicoIntensifica a resposta imuneDiminuição da proliferação celular por aumento da apoptoseAumento da Concentração de Se diminui a incidência de câncerde mama e a diminuição da concentração aumenta a incidênciade câncer gástrico e de Próstata.

Waitzberg, 2004


Vitamina ERecomendação 15mg/diaProteção do DNA e ProteínasAumento da Função ImuneBloqueio da formação de NO

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Bloqueio da formação de NOEfeito protetor á fumantesDiminuição da incidência de CA de próstataDiminuição da incidência de CA de cólon uterinoProtege o CA se dado antes da radioterapia em baixa doseDose alta de Vit. E antes da radioterapia inibe ocrescimento do CA

Waitzberg, 2004


Vitamina CEvidências de que a vit. C diminui o CA de estômago,boca, faringe, esôfago, pulmão, pâncreas e cérvixDiminuição da NitrosaçãoDiminuição do dano da mucosa

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Diminuição do dano da mucosaAumento da atividade de reparo do DNAAção positiva na relação inversa entre consumo de nitrato evit. CParece não haver beneficio nutricional com asuplementaçãoProtege o CA se dado antes da radioterapia em baixa dose

Waitzberg, 2004


Beta CarotenoAlfa caroteno (1), licopeno(3), beta caroteno(2), luteína(4),zeaxantina(5) e beta-criptoxantina (6)Cenoura (1, 2), laranja (6), tomate (3), espinafre e couve(4,5)Diminuição da incidência de CA de pulmão, cavidade oral,

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Diminuição da incidência de CA de pulmão, cavidade oral,faringe, laringe, próstata, e estômago.Possível aumento da apoptose celularAltas doses regridem lesões pré-cancerosas e aumento orisco de CA de pulmãoVit. A antes da radioterapia aumento o dano a célulatumoral

Waitzberg, 2004


Diminuição das nitrosaminas

Café �Kahwerl e dafestrol

Couve de bruxelas � indole-3-carbinol

Gastronomia

Conceitos

Objetivos

Doenças

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Chá � polifenois e vitamina C

Waitzberg, 2004

Considerações

Referências


Quimioprotetores

Uva � polifenol – reverastrolBeterraba � polifenol betacianinaSemente de Uva � procianidinasSoja � flavonasVegetais � quecertina

Gastronomia

Conceitos

Objetivos

Doenças

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Vegetais � quecertinaEspeciarias � curcumina (diminui reaçãoinflamatória, apoptose)Vegetais Crisíferos (couve, repolho, brócolo,agrião) � glicosinolatosAlho e cebloa � flavolizantes (apoptose eproliferação) Waitzberg, 2004

Considerações

Referências


Isoflavonas

Vários estudos experimentais e humanos relatam que oconsumo de proteína de soja (isoflavonas) reduz o riscode vários tipos de câncer ( mama, próstata e cólon )

Busby et al. (2002); Messiana (1999); Lamartiniere et al. (1998)

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Ácidos Graxos Poliinsaturados ϖ-3 (EPA) : tem efeitos protetores no desenvolvimento do tumores, caquexia e

metástases em modelos experimentais.

Parece que o processo de metástase pode ser efetivamente anulada in vivo apenas pelo ácido eicosapentaenóico (EPA)

e não por outro ϖ-3 ou ϖ-6.

Nitenberg e Raynard (2000)


BIOLOGIA MOLECULAR

O advento da Biologia Molecularacrescenta novas abordagens ao diagnóstico eà compreensão da patogênese das doenças

Genoma

Conceitos

Objetivos

Gastronomia

Doenças

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Genoma23 pares de cromossomos,22 autossômicos1 sexual (XX ou XY)3 bilhões de nucleotídeos5% representam 30 mil genes

Considerações

Referências


BIOLOGIA MOLECULAR

GenômicaTranscriptômicaProteômicaMetabolômica

Conceitos

Objetivos

Gastronomia

Doenças

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Metabolômica

(Van Ommen, 2004)(Guttmacher e Collins, 2002)

(Davis & Milner, 2004)

Considerações

Referências


BIOLOGIA MOLECULARBIOLOGIA MOLECULAR

Nutrigenômica

Refere-se às influências de fatores dietéticossobre o genoma humano. Assim, o foco principalé a investigação de como os nutrientes modificama expressão gênica nas células e nos tecidos de

Conceitos

Objetivos

Doenças

Gastronomia

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a expressão gênica nas células e nos tecidos deinteresse

(Schuch, Voigt et al., 2010)

Considerações

Referências


ENTENDENDO A NUTRIGENÔMICA

Sabemos que as diferenças na ação de umamesma vitamina, por exemplo, dependem daherança genética.

E que essa mesma herança pode influenciar o

Conceitos

Objetivos

Doenças

Gastronomia

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E que essa mesma herança pode influenciar ocurso de certas doenças.

Hoje não podemos mais prescindir dessesconhecimentos para o pleno exercício damedicina e, particularmente, da nutrição.

Tudo isso se relaciona com a expressão gênica

(Vannucchi, 2008)

Considerações

Referências


ALTERAÇÃO A EXPRESSÃO GÊNICA

Enzimas, peptídeos, receptores, neurotrofinas,canais iônicos e moléculas de adesão, entreoutros, são regulados pela expressão gênica.Modificações no padrão dessa expressãoacarretam alterações de respostas celulares a

Conceitos

Objetivos

Doenças

Gastronomia

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acarretam alterações de respostas celulares aestímulos de neurotransmissores, peptídeos e deoutras moléculas sinalizadoras.

(Vannucchi, 2008)

Considerações

Referências



Diversos são os fatores que alteram aexpressão gênica:� Consumo de medicamentos;� Exposição a poluentes;� Práticas de exercício físico;� Estresse

Conceitos

Objetivos

Doenças

Gastronomia

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� Práticas de exercício físico;� Estresse� Alimentação.

Considerando que os alimentos representam ofator ambiental ao qual estamos constantementeexpostos, destaca-se que são hábitos alimentaresos principais responsáveis pelas alterações naexpressão gênica.

(Ong e Moreno, 2009)

Considerações

Referências


ENTENDENDO A NUTRIGENÔMICAENTENDENDO A NUTRIGENÔMICA

Estas interações entre o alimento e a expressãogênica é diretamente influenciada pormecanismos que podem mediar a regulação daexpressão gênica:

1 – Ativação de fatores de transcrição atuandocomo ligantes;

Conceitos

Objetivos

Doenças

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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)

Considerações

Referências



O estatus nutricional durante a fase dedesenvolvimento fetal pode alterar o estadoepigenético do genoma, afetando os níveis daexpressão gênica durante toda a vida pós-natal.

Conceitos

Objetivos

Doenças

Gastronomia

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expressão gênica durante toda a vida pós-natal.

(Stover, 2004)

Considerações

Referências



Ações diretas: ácidos graxos e vitaminas A e D

Ações indiretas: resveratrol (vinho tinto),catequinas (chá verde), genisteína (soja), fitoalexina(proteína enzimática (endoglicanase) da paredecelular vegetal); pisatina (ervilha)), o curcumin

Conceitos

Objetivos

Doenças

Gastronomia

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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 ativaçãodo fator nuclear de transcrição kappa B (NFkB),associado à oncogênese.

(Ong e Moreno, 2009)

Considerações

Referências



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 metilaçãoocorre na fase inicial do desenvolvimento e pode se

Conceitos

Objetivos

Doenças

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ocorre na fase inicial do desenvolvimento e pode sepropagar pela vida toda.

Um dos fatores que exerce grande influência nopadrão de metilação é a disponibilidade celular dasvitaminas que participam do metabolismo docarbono (B6, B12 e ácido fólico).

(Furlan, Ferraz et al., 2007)

Considerações

Referências


Histonas

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Metilação


DOENÇASNuma pesquisa comandada pelo

geneticista Michael Skinner, daUniversidade de Washington, ratosforam expostos a um tipo de inseticida.

A substância causou a metilação de

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A substância causou a metilação dedois genes relacionados à produção deesperma e os animais passaram aproduzi-lo em menor quantidade.

A deficiência se perpetuou por quatro gerações. Maisde 90% dos machos descendentes das cobaias apresentavamos mesmos problemas, sem nunca terem sido expostos aoinseticida.


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

Conceitos

Objetivos

Doenças

Gastronomia

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(Fujii, Medeiros et al., 2010)

Portanto, a deficiência desses nutrientes leva àalterações no metabolismo do carbono,prejudicando a metilação do DNA e aumentandoo risco de doenças crônicas, como o câncer edoenças cardiovasculares.

No entanto a expressão dos gentes possui umpadrão individual (polimorfismo)


Considerações

Referências


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COLOCANDO EM PRÁTICA A NUTRIGENÔMICA

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DOENÇAS

Câncer, a obesidade, a diabetes e doençascardiovasculares, são multifatoriais , suaetiologia está relacionada tanto a fatoresambientais quanto genéticos (grande número).

Conceitos

Objetivos

Doenças

Gastronomia

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Primeiro nível de interação: fase fetal,primeira interação gene-nutriente;

Segunda: erro congênito no metabolismo,

Terceiro nível: doenças multifatoriais, longaexposição ao mesmo tipo de dieta


Considerações

Referências


DOENÇAS

CÃNCERO fator de transcrição nuclear NF-kappaB

� Ativo em 85% dos tumores malignoshumanos;

Conceitos

Objetivos

Doenças

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� A sua ativação promove a progressão do ciclocelular, 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.

Considerações

Referências


DOENÇAS

CÃNCERO ácido fólico e a vitamina B12 estão entre as

substâncias originárias da dieta que já foramdeterminadas como possuindo ação protetorapara o dano de DNA.

Conceitos

Objetivos

Doenças

Gastronomia

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para o dano de DNA.

Diminuição dos níveis de homocisteína, quealém de estar relacionada com aumento do riscocardiovascular, parece possuir também um papeldeletério sobre o DNA

(Fenech et al. 1997, Fenech et al. 1998).

Considerações

Referências


DOENÇAS

CÃNCERO papel protetor da dieta parece ser mais

efetivo com relação ao risco de câncer emindivíduos que não possuem a deleção do geneGSTT1, assim como indivíduos classificados

Conceitos

Objetivos

Doenças

Gastronomia

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GSTT1, assim como indivíduos classificadoscomo acetiladores rápidos para o gene NAT2tendem a um risco aumentado de câncer, napresença de uma dieta rica em carne vermelha .


Considerações

Referências


DOENÇAS

CÃNCERAtualmente, pode-se afirmar que compostos

bioativos da dieta como a curcumina, agenisteína, o resveratrol, o ácido ursólico, olicopeno, a capsaisina, a silimarina, as

Conceitos

Objetivos

Doenças

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licopeno, a capsaisina, a silimarina, ascatequinas, as isoflavonas, o indol-3-carbinol, assaponinas, os fitoesteróis, a luteína, a vitamina C,o folato, o beta caroteno, a vitamina E, osflavonoides, o selênio e as fibras dietéticas atuamcomo agentes protetores contra o câncer.


Considerações

Referências


DOENÇAS

CÃNCEREm estudo de Davis e Uthus (2004), os autores

listam componentes da dieta envolvidos commaior susceptibilidade do desenvolvimento decâncer, dentre eles se destacam:

Conceitos

Objetivos

Doenças

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câncer, dentre eles se destacam:

� A deficiência de zinco, de selênio e devitamina C;

� O excesso do consumo de álcool e devitamina A;

� A exposição aos metais pesados como o níquel


Considerações

Referências


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Futuro


O FUTURONo futuro, o estudo das respostas do

organismo em particular de componentes dadieta em níveis de metaboloma, proteoma etranscriptoma podem mostrar padrõesonganoespecíficos de grande valor.

Conceitos

Objetivos

Doenças

Gastronomia

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onganoespecíficos de grande valor.

O desafio para os próximos anos é o detraduzir a nutrigenômica em dados e predizercom precisão o efeito benéfico ou prejudicialpara a saúde dos componentes da dieta.

Por último, a indústria de alimentos pode usaro conhecimento derivado de nutrigenômica paradesenvolver produtos com base em provas.

Considerações

Referências


O FUTURONutricionista como conselheiro genético

Conceitos

Objetivos

Doenças

Gastronomia

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Bioeficácia nutricional

Considerações

Referências


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“As pessoas que mudam o mundo, são aquelas que tem coragemde fazer perguntas e dignidade de elaborar respostas coerentes

com a realidade. O setor de Saúde precisa de mais pessoas assim, urgentemente..."

RMNunes


Bakker, G.C.Erk, M.J.v., et al. "An antiinflammatorydietary mix modulates inflammation and oxidative andmetabolic stress in overweight men: a nutrigenomicsapproach." Americam Journal of Clinical Nutrition 91: 1044-1059.(2010)

Bergmann, M.M.Bodzioch, M., et al. "Bioethics in humamnutrigenomics reserch: European Nutrigenomics OrganisationWorkshop report." British Journal of Nutrition 95: 1024–

Conceitos

Objetivos

Doenças

Gastronomia

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Workshop report." British Journal of Nutrition 95: 1024–1027.(2006)

Fujii, T.M.d.M., Medeiros, R.d., et al. "Nutrigenomics andnutrigenetics: important concepts for the nutrition science."Nutrire: rev. Soc. Bras. Alim. Nutr. = J. Brazilian Soc. FoodNutr. 35(1): 149-166.(2010)

Furlan, L.R., Ferraz, A.L.J., et al. "A genômica funcional noâmbito da produção animal: estado da arte e perspectivas."Revista Brasileira de Zootecnia 36(Suplemento Especial): 331-341.(2007)

Considerações

Referências


Guttmacher, A.E. eCollins, F.S. "Genomic Medicine - APrimer." The New England Journal of Medicine 347(19): 1512-1520.(2002)

Kaput, J. eRodriguez, R.L. "Nutritional genomics: the nextfrontier in the postgenomic era." Physiol. Genomics 16: 166-177.(2004)

Laviano A, Meguid M. Nutritional Issues in CancerManagement. Nutrition 1996d;12 (5):358-71.

Marti, A.Moreno-Aliaga, M.A.J., et al. "Avances en nutrición

Conceitos

Objetivos

Doenças

Gastronomia

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Marti, A.Moreno-Aliaga, M.A.J., et al. "Avances en nutriciónmolecular: nutrigenómica y/o nutrigenética." NutricionHospitalaria 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 biologiamolecular na área de nutrição: nutrigenômica. Nutrição nasdoenças Crônicas não-transmissiveis. L. Cuppari. São Paulo,Manole: 473-503.(2009)

Ridner, E.Gamberale, M.C., et al. "Nutrigenómica: revisión delestado actual y aplicaciones." Actualización en Nutrición 10(2):114-123.(2009)

Considerações

Referências


Schuch, a.B.Voigt, F., et al. "Nutrigenética: a interação entrehábitos alimentares e o perfil genético individual." RevistaBrasileira de Biociência 8(1): 73-84.(2010)

Steemburgo, T., Azevedo, M.J.d., et al. "Interação entre genee 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

Conceitos

Objetivos

Doenças

Gastronomia

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Stover, P.J. "Nutritional genomics." Physiologie Genomics16: 161-165.(2004)

Swanson, K.S., Schook, L.B., et al. "Nutritional Genomics:implications for: implications for companion animals." Journalof Nutrition 133: 3033-3040.(2003)

Vannucchi, H. Avanços em nutrigenômica: A interação entrenutrientes e genes influenciando a saúde humana. Nestê Bio -Nutrição e Saúde. São Paulo: 04-11.(2008)

Considerações

Referências


Obrigado!

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