Recomendações Nutricionais, DRIs, Biodisponibilidade e Nutrigenômica

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1 Recomendações Nutricionais, DRIs, Biodisponibilidade e Nutrigenômica
Universidade Federal de Juiz de Fora Departamento de Educação Física Departamento de Nutrição Nutrição Humana - ATO008 Recomendações Nutricionais, DRIs, Biodisponibilidade e Nutrigenômica Prof. Renato Moreira Nunes Nutricionista UFV Especialista em Farmacologia EFOA Especialista em Psicologia UFJF Mestre em Ciência da Nutrição UFV Doutor em Biologia Molecular UFV Junho de 2013

2 Introdução O ser vivo alimenta-se para satisfazer duas necessidades básicas: Obter substâncias que lhe são essenciais Obter energia para a manutenção dos processos vitais. Carboidratos, lipídios e proteínas Fornecer energia para o organismo.

3 CONCEITOS Alimentação e Nutrientes Macronutrientes Carboidratos
Gorduras Proteínas São os principais componentes da dieta, são os responsáveis pelo fornecimento de calorias e manutenção do estado de nutrição dos indivíduos. Para saúde: – Manter o balanço energético e funções corporais vitais – Relação com doenças crônicas • Doença coronariana cardíaca • Hiperinsulinemia • Obesidade

4 CONCEITOS Micronutrientes Minerais
– Substâncias encontradas no corpo ou em alimentos em estado iônico (cátions ou ânions) ou como componentes de compostos orgânicos – Papel regulador (atividade de enzimas, equilíbrio ácido-base, pressão osmótica, entre outras) – Alguns (Zn e Fe) envolvidos no processo de crescimento – Representam 4 a 5% do peso corporal adulto Eletrólitos (importantes na manutenção do equilíbrio hidro-eletrolítico) Sódio Cloro Potássio

5 CONCEITOS Micronutrientes Minerais Macrominerais
(presentes em maiores concentrações no organismo). Cálcio Fósforo Magnésio Enxofre

6 CONCEITOS Micronutrientes Minerais
Microminerais - (Presentes em menores quantidades, mas com funções específicas essenciais) Ferro Zinco Cobre Iodo Cromo Selênio Manganês Molibdênio Níquel.

7 CONCEITOS Micronutrientes Minerais Elementos Ultra Traços
(Presentes em diminutas quantidades e com funções metabólica ainda não elucidadas) Flúor, Cobalto, Silício, Vanádio, Estanho, Chumbo, Mercúrio, Boro, Lítio, Estrôncio, Cádmio, Arsênio.

8 CONCEITOS Micronutrientes - Vitaminas – Composto orgânico
– Essencial em quantidades pequenas – Suporte às funções fisiológicas (manutenção, crescimento, desenvolvimento, reprodução) – Ausência causa síndrome deficiência específica Lipossolúveis (Vitaminas insolúveis em água e solúveis em lipídios e solventes orgânicos) A (retinol) D (calciferol) E (tocoferol) K (fitomenadiona, filoquinona, menadiona e menaquinona)

9 CONCEITOS Micronutrientes Vitaminas Hidrossolúveis
(São as do complexo B e a C) Tiamina (B1), Riboflavina (B2), Niacina (B3), Ác. Pantotênico (B5), Piridoxina (B6), Biotina (B7), Ac. Fólico (B9), Cobalamina (B12), Ac. Ascórbico (C).

10 CONCEITOS Desnutrição Má Nutrição Supernutrição

11 DRIs – Ingestão Dietética de Referência “Dietary Reference Intakes”
Conjunto de valores de referência para ingestão de nutrientes a serem utilizados no PLANEJAMENTO e na AVALIAÇÃO DE DIETAS de indivíduos e de populações SAUDÁVEIS Substitui as antigas RDAs, Dris foram criadas em 1997. (Franceschini, Piori e Euclydes, 2005; Marchioni, Slater, Fisberg, 2004)

12 1 - HISTÓRICO  1941 EUA RDAs (Recommended Dietary Allowance)
Food and Nutrition Board EUA RDAs (Recommended Dietary Allowance) • OBJETIVO: “... Servir de meta para uma boa nutrição, e, como um padrão de medida, por meio do qual se poderia medir o progresso até o alcance da meta”

13 probabilidade da dieta estar ou não adequada
Ainda hoje se considera que a principal importância dos padrões de referência para a ingestão de nutrientes seja AVALIAR e PLANEJAR dietas. probabilidade da dieta estar ou não adequada utiliza o padrão de referência de ingestão de nutrientes para traduzí-los em alimentos que forneçam os nutrientes em quantidade adequada • Reavaliados periodicamente até 2010

14 EUA + Canadá  DRIs  1938 Canadá Recommeended Nutrient Intakes (RNIs)
• Revalidados periodicamente até 2010 EUA + Canadá  DRIs

15 2 – RECOMENDAÇÕES ATUAIS - DRIs
• Diferem das RDAs e RNIs anteriores: - inclusão de valores de nutrientes visando à redução do risco de doenças crônicas não-transmissíveis (dados de segurança e eficácia) - estabelecimento de níveis superiores de ingestão de nutrientes (dados de risco) avaliação do risco: risco medido  meio sistemático de avaliação da probabilidade de ocorrência de efeitos adversos à saúde em humanos pelo excesso de exposição a um agente do meio ambiente (neste caso, um nutriente ou componente do alimento) - mais estudos  compostos bioativos (carotenóides, flavonóides, etc)

16 • DRIs: 4 valores de referência de ingestão de nutrientes  MAIOR abrangência que as RDAs
- planejamento de dietas • DRIs - definição de rotulagem - planejamento de programas de orientação nutricional • DRI de cada nutriente  refere-se à ingestão deste por indivíduos aparentemente saudáveis, ao longo do tempo

17  a informação disponível sobre o balanço do nutriente no organismo;
considera:  a informação disponível sobre o balanço do nutriente no organismo;  o metabolismo nas diferentes faixas etárias;  a redução de risco de doenças, levando-se em consideração variações individuais nas necessidades de cada nutriente;  a biodisponibilidade; e  os erros associados aos métodos de avaliação do consumo dietético

18 avaliação crítica na interpretação dos dados
• Aplicabilidade para a população brasileira: profissional ou pesquisador avaliação crítica na interpretação dos dados aspectos a serem considerados: - a ingestão dietética com seu erro associado; - as interações possíveis nas dietas considerando os hábitos alimentares das diferentes regiões; - o grau de morbidade da população; - as diferenças étnicas; e - os perfis antropométricos

19 SEMPRE que possível ASSOCIAÇÃO dos dados disponíveis de ingestão alimentar + perfil nutricional bioquímico e clínico do indivíduo NÃO utilize simplesmente os valores de recomendação, mas avalie se o valor apresentado pode ser aplicado para seu grupo de interesse ou individualmente

20 3 – DEFINIÇÕES DAS DRIs 3.1 – Necessidade média estimada
(Estimated Average Requeriment - EAR) 3.2 – Ingestão dietética recomendada (Recommended Dietary Allowance -RDA) 3.3 – Ingestão adequada (Adequate Intake - AI) 3.4 – Limite superior tolerável de ingestão (Tolerable Upper Intake Level - UL) Necessidade Estimada de Energia (Estimated Energy Requirement - EER 5.6 - Espectro aceitável da distribuição de macronutrientes (Acceptable Macronutrient Distribution Ranges - AMDR)

21 3.1 – Necessidade média estimada (Estimated Average Requeriment - EAR)
É um valor de ingestão diária de um nutriente que se estima que supra a necessidade de metade (50%) dos indivíduos saudáveis de um determinado grupo de mesmo gênero e estágio de vida. Conseqüentemente, metade da população teria, a esse nível, uma ingestão abaixo de suas necessidades. A EAR é usada na determinação da RDA e corresponde à mediana da distribuição de necessidades de um dado nutriente para um dado grupo de mesmo gênero e estágio de vida . Coincide com a média quando a distribuição é simétrica.

22 EAR – Necessidade Média Estimada
50% 50% DP DP Média EAR

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24 3.2 –Ingestão dietética recomendada
(Recommended Dietary Allowance -RDA) É o nível de ingestão dietética diária que é suficiente para atender as necessidades de um nutriente de praticamente todos (97 a 98%) os indivíduos saudáveis de um determinado grupo de mesmo gênero e estágio de vida. Observação: • A RDA de um nutriente é um valor a ser usado como meta de ingestão dietética para indivíduos saudáveis. Não deve ser utilizada para avaliar as dietas de indivíduos ou grupos ou para planejar dieta de grupos.

25 RDA- Recommended dietary allowance
Se o desvio padrão da EAR está disponível e os requerimentos para o nutriente em questão apresentam distribuição normal, então: RDA = EAR + 2 desvios-padrão A RDA para os nutrientes é um valor para ser usado como meta para ingestão de indivíduos saudáveis. Não deve ser usada para: avaliar a dieta de indivíduos ou grupos ou para o planejamento de dietas para grupos

26 97,72% 2,28% DP DP Média EAR RDA

27 RDA – Ingestão Dietética Recomendada

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31 3.3– Ingestão adequada (Adequate Intake - AI)
É utilizada quando não há dados suficientes para a determinação da RDA. Pode-se dizer que é um valor prévio à RDA. Baseia-se em níveis de ingestão ajustados experimentalmente ou em aproximações da ingestão observada de nutrientes de um grupo de indivíduos aparentemente saudável.

32 3.4 – Limite superior tolerável de ingestão
(Tolerable Upper Intake Level – UL) É o valor mais alto de ingestão diária continuada de um nutriente que aparentemente não oferece nenhum efeito adverso à saúde em quase todos os indivíduos de um estágio de vida ou gênero. À medida que a ingestão aumenta para além do UL o risco potencial de efeitos adversos também aumenta. Não é um nível de ingestão recomendado UL se aplica a uso diário crônico Uso de suplementos e alimentos fortificados (Franceschini, Piori e Euclydes, 2005; Marchioni, Slater, Fisberg, 2004)

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35 DRIs – Dietary Reference Intakes
Incluem 2 “novos” conceitos de referência: EER AMDR Substitui as antigas RDAs, Dris foram criadas em 1997. (Franceschini, Piori e Euclydes, 2005; Marchioni, Slater, Fisberg, 2004)

36 3.5 - Necessidade Estimada de Energia (Estimated Energy Requirement - EER
Média de ingestão energética dietética a qual mantém o BALANÇO ENERGÉTICO em adultos saudáveis com idade, sexo, peso, altura e nível de atividade física de acordo com um bom estado de saúde Substitui as antigas RDAs, Dris foram criadas em 1997. (Costa e Oliveira, 2008; Franceschini, Piori e Euclydes, 2005; Marchioni, Slater, Fisberg, 2004)

37 Necessidades de energia ou GET = Gasto Energético Basal + Termogênese induzida pela dieta + Atividade Física Gasto Energético Basal = GEB, Quantidade de energia utilizada em 24h por pessoa em repouso, ao acordar, 12h após última refeição temperatura ambiente confortável. Gasto Energético Repouso = GER, pessoa em repouso 30 min 3 a 4 h após refeição. Termogênese induzida pela dieta: gasto energia com digestão, absorção e metabolismo de nutrientes. Pico 1-4h após refeição. Menor CH (10%) e lipídeo (5%), maior proteína (até 25%) Atividade Física: Depende da duração e intensidade da atividade. Em geral um indivíduo sedentário requer 30% a mais que o GEB para a atividade física enquanto atletas requerem cerca de 100% ou mais.

38 EER – Necessidade Estimada de Energia
Equações foram desenvolvidas para indivíduos de peso normal (IMC de 18,5 a 25 kg/m2), de 0 a 100 anos de idade, baseando-se em dados de gasto energético medidos pela técnica da água duplamente marcada Substitui as antigas RDAs, Dris foram criadas em 1997. (Costa e Oliveira, 2008; Franceschini, Piori e Euclydes, 2005; Marchioni, Slater, Fisberg, 2004)

39 EER – Necessidade Estimada de Energia
Para crianças e mulheres grávidas ou lactantes, o EER inclui as necessidades de deposição de tecido ou de secreção de leite a uma taxa consistente com um bom estado de saúde Não há RDA e UL para as EERs Substitui as antigas RDAs, Dris foram criadas em 1997. (Costa e Oliveira, 2008; Franceschini, Piori e Euclydes, 2005; Marchioni, Slater, Fisberg, 2004)

40 EER para lactentes e crianças de 0 a 2 anos de idade
Não considera o sexo e a altura da criança, uma vez que esses fatores interferem no peso e, dessa forma, somente o peso se correlaciona diretamente com o gasto energético total Atividade física também não foi considerada Considera-se uma quota de deposição = fase de crescimento Substitui as antigas RDAs, Dris foram criadas em 1997. (Costa e Oliveira, 2008)

41 EER para adultos acima de 19 anos
Homens EER = 662 – 9,53 x idade [anos] + atividade física x (15,91 x peso [kg] + 539,6 x altura [m]) Onde, a atividade física (AF) será: AF = 1,00 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,0 <1,4 (sedentário) AF = 1,11 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,4 <1,6 (pouco ativo) AF = 1,25 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,6 <1,9 (ativo) AF = 1,48 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,9 <2,5 (muito ativo)

42 EER para adultos acima de 19 anos
Mulheres EER = 354 – 6,91 x idade [anos] + atividade física x (9,36 x peso [kg] x altura [m]) Onde, a atividade física (AF) será: AF = 1,00 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,0 <1,4 (sedentário) AF = 1,12 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,4 <1,6 (pouco ativo) AF = 1,27 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,6 <1,9 (ativo) AF = 1,45 se o FAF for estimado como sendo de ≥1,9 <2,5 (muito ativo)

43 Nível de Atividade Física (NAF)
Sedentário (≥1,0 <1,4 ) Trabalhos domésticos de esforço leve a moderado, atividades do cotidiano, sentado Pouco ativo ( ≥1,4 <1,6 ) Caminhadas (6,4km/h) + mesmas atividade do sedentário Ativo(≥1,6 <1,9 ) Ginástica aeróbica, corrida, natação, tênis + mesmas atividade do sedentário Muito Ativo (≥1,9 <2,5 Ciclismo de intensidade moderada, corrida, pular corda, tênis + mesmas atividade do sedentário

44 3.6 – Espectro aceitável da distribuição de macronutrientes
(Acceptable Macronutrient Distribution Ranges - AMDR) – Conceito: • Espectro percentual, em relação ao total energético da dieta, no qual o consumo de carboidratos, gorduras e proteínas não está associado a ocorrência de doenças crônicas. – Representam: • Ingestão associada a risco reduzido de doenças crônicas; • Ingestão na qual os nutrientes essenciais presentes na dieta podem ser consumidos em quantidade suficiente; • Ingestão baseada na relação adequada entre energia e atividade física para manter o balanço energético.

45 AMDR – Carboidratos A - Carboidrato Total
AMDR = % do VET - ingestão acentuada de carboidratos ou lipídios aumenta o risco de doenças cardiovasculares, obesidade e diabetes RDA- 130g/dia para adultos, baseado na quantidade MÍNIMA média de glicose utilizada pelo cérebro Ingestões medianas são de g/dia para homens e de g/dia para mulheres Substitui as antigas RDAs, Dris foram criadas em 1997. (IOM, 2002)

46 AMDR – Carboidratos A - Açucares
Não está definido a UL para açúcares totais ou de adição, mas é sugerido um nível de ingestão máximo de 25% ou menos de energia proveniente de açúcares de adição Ingestão média observada da população é de 15,7% Valores superiores a 25%, reduzem a ingestão de vitaminas e minerais, já que alimentos ricos em açúcares de adição são nutricionalmente pobres (IOM, 2002)

47 Fibras Não está definido AMDR Não está definido UL
AI para fibra total: 38g/dia homens e 25g/dia mulheres com idades de anos AIs são menores para indivíduos mais jovens e mais velhos (IOM, 2002)

48 Total de Fibras (g/dia)
Fibras - AI Estágio de Vida Total de Fibras (g/dia) Crianças Mulheres 0- 6 meses ND 9-13 anos 26 7- 12 meses 14-18 anos 1-3 anos 19 19-30 anos 25 4- 8 anos 31-50 anos Homens 51-70 anos 21 31 > 70anos 38 Gestante 28 30 anos >70anos Lactação 29 (IOM, 2002)

49 AMDR – Proteína AMDR proteína: 10-35% da ingestão energética de adultos, objetiva complementar as AMDR de gordura e carboidratos; RDA para homens e mulheres acima de 18 anos de idade é de 0,8g/kg/dia de proteína de boa qualidade. (IOM, 2002)

50 AMDR – Lipídios Totais AMDR- 20- 35% do VET;
Baseado em evidencias de alta ou baixa ingestão de lipídios podem acarretar doenças cardiovasculares; Não foram estabelecidas AI, RDA, ou UL. Valores superiores a 25%, reduzem a ingestão de vitaminas e minerais, já que alimentos ricos em açúcares de adição são nutricionalmente pobres (IOM, 2002)

51 AMDR – Faixas de Recomendação
Macronutrientes Crianças (1-3 anos) (%) (4 -8 anos) (%) Adultos (%) Lipídios 25- 35 ω- 6 (α- linolênico) 5 - 10 ω- 3 (α- linolêico) 0,6 – 1,2 Carbodirato 45 – 65 Protéina 5- 20 Valores superiores a 25%, reduzem a ingestão de vitaminas e minerais, já que alimentos ricos em açúcares de adição são nutricionalmente pobres (IOM, 2002)

52 AMDR Macronutriente Recomendação Colesterol Dietético
A menor quantidade possível em dieta nutricionalmente adequada Ácidos Graxos Trans Ácidos Graxos Saturados Açúcar de Adição Não ultrapassar 25% do valor energético total Valores superiores a 25%, reduzem a ingestão de vitaminas e minerais, já que alimentos ricos em açúcares de adição são nutricionalmente pobres (IOM, 2002)

53 Necessidade e Recomendação
Necessidade Nutricional: – “As necessidades nutricionais representam valores fisiológicos individuais requeridos para satisfazer suas funções fisiológicas normais e prevenir sintomas de deficiências. São expressas na forma de médias para grupos semelhantes da população”. Recomendação Nutricional: – “As quantidades de energia e de nutrientes que devem conter os alimentos consumidos para satisfazer as necessidades de quase todos os indivíduos de uma população sadia. Assim, as recomendações nutricionais baseiam-se nas necessidades de 97,5% da população”. (Franceschini, Piori e Euclydes, 2005; Marchioni, Slater, Fisberg, 2004)

54 satisfazer as necessidades nutricionais humanas
RECOMENDAÇÕES NUTRICIONAIS Dieta equilibrada – Objetivo: satisfazer as necessidades nutricionais humanas Crescimento Reparo tecidual Manutenção Desgaste orgânico “Níveis de ingestão de nutrientes essenciais, reconhecidos com base nos conhecimentos científicos, adequados as necessidades nutricionais de praticamente todas as pessoas saudáveis de uma população”.

55 EXEMPLO: FERRO Indivíduo adulto:
Necessidade: 1,08mg / dia x Recomendação: 8mg / dia Fatores considerados: - perdas basais, peso. - perdas basais, peso, perdas menstruais. Biodisponibilidade do nutriente. Facilitadores e redutores da absorção. Estado nutricional de ferro.

56 NECESSIDADES FISIOLÓGICAS
Variam de acordo com: Idade Sexo Estatura Peso Estado fisiológico Atividade física

57 Recomendações Nutricionais
Aplicação das Recomendações Nutricionais Dificuldades: Nutrientes x Alimentos Variabilidade do conteúdo de nutrientes. Rotulagem e tabelas de composição de alimentos. Estimativa do consumo e planejamento alimentar. Tabus e fatores culturais. Fatores sócio-econômicos.

58 Recomendações Nutricionais
Objetivos das Recomendações Nutricionais Promover adequado crescimento e desenvolvimento na infância e adolescência. Garantir uma gestação e amamentação adequadas. Evitar ou reduzir a incidência de doenças associadas com práticas inadequadas de alimentação e nutrição. Garantir o bom funcionamento dos tecidos e órgãos do organismo para as atividades diárias.

59 Limitações para a aplicação das DRIs em nosso meio:
Baseiam-se nas necessidades da população dos EUA e do Canadá. Não dispomos de dados atualizados de inquéritos dietéticos da nossa população: não é possível conhecer a variabilidade intrapessoal na ingestão dos vários nutrientes. A avaliação da adequação nutricional deve levar sempre em consideração outros parâmetros biológicos

60 Aplicações da DRIs A V L I Ç Ã O Indivíduos População
EAR: utilizada para verificar a probabilidade da ingestão estar inadequada EAR: utilizada para estimar a prevalência de inadequação da ingestão em uma população. EER: utilizada para verificar a probabilidade de a ingestão energética estar inadequada. EER: utilizada para verificar a probabilidade de a ingestão energética estar inadequada na população. RDA: a ingestão de nutrientes a este nível ou próximo do mesmo possui pouca probabilidade de estar inadequada. RDA: NÃO É UTILIZADA. AI: a ingestão de nutrientes a este nível ou próximo do mesmo possui pouca probabilidade de estar inadequada. UL: a ingestão acima da UL aumenta as chances de riscos adversos, devido a ingestão excessiva de nutrientes. UL: Utilizada para estimar o percentual da população em risco potencial de efeitos adversos devido a ingestão excessiva de nutrientes.

61 Aplicações da DRIs P L A N E J M T O Indivíduos População RDA: META para a ingestão EAR: utilizada para planejar a dieta com pequena probabilidade da ingestão inadequada EER: utilizada para planejar a ingestão com pequena probabilidade da ingestão inadequada AI: META para a ingestão. Utilizada quando não possui RDA AI: Utilizada para planejar a ingestão quando não possui RDA UL: utilizada como um guia para limitar a ingestão. A ingestão crônica acima da UL aumenta os riscos de efeitos adversos UL: utilizada planejar a ingestão. Com pequena probabilidade de efeitos adversos

62 BIODISPONIBILIDADE: CONCEITOS, DEFINIÇÕES E APLICABILIDADE

63 BIODISPONIBILIDADE FDA termo proposto para a área de farmacologia
intuito de estabelecer a proporção em que determinada substância ativa era absorvida na forma farmacêutica (no caso, medicamento), alcançava a circulação e tornava-se disponível no sítio de ação esta razão dependeria do tamanho da partícula, da forma química da substância e de sua absorção quando introduzida por via oral

64 termo começou a ser utilizado também na área de nutrição
Década de 80 termo começou a ser utilizado também na área de nutrição simples presença do nutriente no alimento ou dieta não garantia sua utilização pelo organismo • forma química do nutriente • quantidade ingerida • presença de ligantes e de outros nutrientes • mecanismos homeostáticos que regulam a absorção (micronutrientes)

65 - Inicialmente, a biodisponibilidade  proporção do nutriente que é digerido, absorvido e metabolizado pelo organismo, capaz de estar disponível para uso ou armazenamento - Entretanto, não deveriam ser incluídos na definição os termos digestão e absorção, já que alguns nutrientes não necessitam ser digeridos para serem absorvidos e outros, mesmo hidrolisados, podem não ser absorvidos - No que se refere ao termo metabolizados, algumas substâncias podem ser absorvidas, mas não metabolizadas, sendo subseqüentemente excretadas, o que sugere a inclusão, na definição, dos termos absorvíveis e metabolizáveis, ou seja, a proporção do nutriente que realmente é utilizada pelo organismo

66 - 1984: O’ Dell (Universidade de Missouri – Columbia) propôs a definição do termo biodisponibilidade como a proporção do nutriente nos alimentos que é absorvida e utilizada nos processos de transporte, assimilação e conversão à forma biologicamente ativa - O’ Dell também ressaltou a diferença entre os termos absorção verdadeira (a proporção do nutriente nos alimentos que se move do lúmen intestinal através da mucosa) e absorção aparente (a diferença entre o conteúdo de nutriente dos alimentos ingeridos e das fezes), que na ocasião era foco de constante confusão na literatura

67 A ideia da fração do nutriente absorvido para funções fisiológicas ou de estoque se estendeu até 1997, quando, então na Conferência Internacional de Biodisponibilidade (Holanda), foi proposta uma redefinição para o termo biodisponibilidade: “refere-se à fração de qualquer nutriente ingerido que tem o potencial para suprir demandas fisiológicas em tecidos alvos”

68 Nesta mesma Conferência adotou-se ainda a utilização do termo
SLAMANGHI, proposto em 1996 por West e de Pee, como um mnemônico (técnica de memorização) para representar os potenciais fatores que afetavam a biodisponibilidade de carotenóides, cujo significado representa todos os aspectos que devem ser considerados nos estudos de biodisponibilidade, e cada letra tem seu significado:

69 S = Species (especificação do nutriente)
L = Linkage (ligação molecular) A = Amount consumed in a meat (quantidade consumida na refeição) M = Matrix in wich the nutrient is incorporated (matriz onde o nutriente é incorporado) A = Attenuators of absorption and bioconversion (atenuantes da absorção e bioconversão) N = Nutrient status of the host (estado nutricional do hospedeiro) G = Genetic fators (fatores genéticos) H = Host related factors (fatores relacionados ao hospedeiro) I = Interaction (interações)

70 - 2001: Congresso de Biodisponibilidade (Suiça)
estudos devem considerar três aspectos: . Bioconversão, . Bioeficácia, . Bioeficiência

71 BIOCONVERSÃO: definida como a proporção do nutriente ingerido que estará disponível para a conversão em sua forma ativa (ex: quanto de pró-vitamina A, carotenóides da dieta, estará disponível para ser convertido em retinol) BIOEFICÁCIA: definida como a eficiência com a qual os nutrientes ingeridos são absorvidos e convertidos à forma ativa do nutriente ( ex.: quanto da pró-vitamina A, carotenóides da dieta, será absorvida e convertida à retinol) BIOEFICIÊNCIA: definida como a proporção da forma ativa convertida do nutriente absorvido que atingirá o tecido alvo (ex.: correlação inversa entre o risco de o feto apresentar um defeito de tubo neural e o estado nutricional em relação ao folato em eritrócitos maternos)

72 - Ainda hoje, a definição precisa de biodisponibilidade de nutrientes é complicada, em particular para os micronutrientes, dadas as diferentes concentrações endógenas (extensivo às diferentes condições metabólicas decorrentes de doenças), e pela potencialidade dos numerosos metabólitos bioativos. - Definir biodisponibilidade de micronutrientes, por ex., é reconhecer todos os fatores que a influenciam, como também precisar as taxas de utilização do nutriente absorvido, de suas trocas e excreção, o que varia dramaticamente

73 - Assim, a função primordial dos estudos de biodisponibilidade é correlacionar a quantidade dos nutrientes ou outras substâncias presentes na alimentação com o estado de saúde do indivíduo, e muitos passos são necessários para se obter respostas mais precisas sobre cada nutriente em particular

74 Uso do alimento na promoção da saúde Perspectiva da Nutrigenômica

75 Biologia Molecular O advento da Biologia Molecular acrescenta novas abordagens ao diagnóstico e à compreensão da patogênese das doenças Genoma 23 pares de cromossomos, 22 autossômicos 1 sexual (XX ou XY) 3 bilhões de nucleotídeos 5% representam 30 mil genes

76 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)

77 Biologia Molecular Genômica Transcriptômica Proteômica Metabolômica (Van Ommen, 2004) (Guttmacher e Collins, 2002) (Davis & Milner, 2004)

78 DNA RNA Regulação da Dieta Processo de expressão Gênica
Técnicas de Genômica Funcional DNA Genômica (seqüenciamento e identificação de polimorfismo) Transcrição, processamento do RNA RNA Transcriptômica (microarrays) Tradução, Modificação de proteínas Proteína Proteômica (Gel 2d e MS/MS)

79 Célula Metabólitos Metaboloma Fenótipo Regulação da Dieta
Processo de expressão Gênica Técnicas de Genômica Funcional DNA RNA Proteína Genômica (seqüenciamento e identificação de polimorfismo) Transcriptômica (microarrays) Proteômica (Gel 2d e MS/MS) Transcrição, processamento do RNA Tradução, Modificação de proteínas Célula Metabólitos Metaboloma Fenótipo

80 Nutrigenética Biologia Molecular
Influência da variabilidade genética na resposta à dieta (Jada, 2005) (Furlan, Ferraz et al., 2007)

81 Nutrigenômica Biologia Molecular
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)

82 Adaptado de: (Steemburgo, Azevedo et al., 2009)
Nutrigenética Polimorfismo Gene Nutriente Nutrigenômica Expressão de Genes Adaptado de: (Steemburgo, Azevedo et al., 2009)

83 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)

84 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 e da produção de novos alimentos Tudo isso se relaciona com a expressão gênica (Vannucchi, 2008)

85 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)

86 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)

87 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)

88 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)

89 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)

90 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)

91 alteração a expressão gênica
Como ficam as recomendações nutricionais para a população a partir de agora? (Ong e Moreno, 2009)

92 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)

93 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)

94 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)

95 Histonas Metilação

96 Doenças Numa 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.

97 alteração a expressão gênica
A 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)

98 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)

99

100

101 475AG LEU47PRO 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) 475AG LEU47PRO

102 Polimorfismo Importância 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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