Epigenética é o estudo das mudanças hereditárias na expressão de genes durante a mitose e /ou meiose que não são causadas por alterações na sequência do DNA (ácido desoxirribonucleico). Os eventos epigenéticos estão relacionados com a adaptação estrutural de regiões cromossômicas, a fim de registrar, sinalizar ou perpetuar a atividade da expressão gênica que estão envolvidos na diferenciação celular, desenvolvimento embrionário, fetal e em todo ciclo da vida.
Os principais componentes dos eventos epigenéticos e os mais amplamente estudados são a metilação do DNA e modificações pós-traducionais em histonas (proteínas que compõem a estrutura da cromatina).
Inicialmente, os estudos apontaram para a possibilidade de que fatores ambientais, incluindo a dieta, são reguladores chave dos eventos epigenéticos, participando tanto da metilação do DNA quanto das modificações pós-traducionais em histonas.
A metilação do DNA é uma reação que envolve a adição do radical metil (CH3) à citosina do DNA, especialmente em regiões promotoras de genes, que pode silenciar a sua expressão enquanto estiver metilado e retornar sua expressão quando não metilado. Essa reação é catalisada por uma família de DNA metiltransferases (DNMTs) que utiliza a S-adenosilmetionina (SAM) como doadora do radical metil. A SAM é uma molécula gerada no ciclo da metionina e a sua disponibilidade é diretamente influenciada pela dieta. O folato, a vitamina B12 e B6, a colina e betaína são chamados de doadores de grupo metil e estão metabolicamente relacionados na formação da metionina e na sua conversão em SAM. Assim, os eventos epigenéticos são diretamente influenciados por esses compostos dietéticos.
Em pesquisa realizada com ratos comprovou-se que a suplementação dietética de doadores de metil durante o desenvolvimento embrionário aumenta os níveis de metilação em genes específicos, resultando em mudanças na expressão gênica. Os pesquisadores concluíram que o desenvolvimento embrionário representa uma fase sensível dos eventos epigenéticos aos fatores dietéticos.
A atividade das histonas também pode ser alterada por componetes dietéticos, através de atuação na HDAC (desacetilase de histona). Esta enzima apresenta atividade aumentada em tumores, silenciando genes supressores tumorais e genes de reparo de danos ao DNA. Compostos bioativos de alimentos que possuem atividade quimiopreventiva, como o butirato (ácido graxo de cadeia curta proveniente da fermentação das fibras solúveis), dialil dissulfeto (fitoquímico presente no alho e cebola) e sulforafano (fitoquímico presente no brócolis), possuem atividade inibitória da HDAC. Por esse efeito, pesquisas observaram que esses compostos alteram a expressão de genes específicos, aumentando a expressão de genes supressores tumorais e genes de reparo de danos ao DNA. Os resultados das pesquisas experimentais sugerem que a contínua exposição a estes componentes bioativos dos alimentos é necessária para manter o controle dos mecanismos epigenéticos.
Assim, com os avanços da pesquisa em nutrigenômica torna-se cada vez mais clara a ideia de que a dieta possui diferentes substâncias que, dependendo do tempo e das concentrações, são capazes de modular os eventos epigenéticos.
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