Por Sérgio Nunes, professor de educação física, personal trainer, especialista em atividade física, saúde e qualidade de vida.
A epigenética é um campo de estudo da biologia que se concentra em mudanças hereditárias na expressão gênica sem alterações na sequência do DNA. O termo “epigenética” vem do grego “epi”, que significa “além de” ou “sobre”, e “genética”, que se refere à hereditariedade. “Além do DNA”! Está ligado principalmente ao meio ambiente (lugar onde vive e/ou frequenta), relacionamentos, materiais tóxicos e aos hábitos de vida de cada indivíduo!
Ao contrário das mutações genéticas que alteram a sequência do DNA, os mecanismos epigenéticos atuam modificando a estrutura do DNA ou os marcadores químicos que ficam ligados ao DNA e às proteínas que o envolvem. Para ilustrar, seria como manter o chassi do carro e alterar a sua carenagem. Essas modificações podem influenciar – para o bem ou para o mal – a atividade “normal” dos genes, ligando-os ou desligando-os e, assim, controlar a expressão dos mesmos.
Pesquisas científicas atuais mostram que as influências ambientais podem realmente afetar a forma como os genes são expressos e a condição para isso acontecer. As nossas experiências com o meio ambiente (o lugar que vivemos) e o reforço dessas experiências ao longo da vida e o modo de vida que levamos, podem determinar como os genes são ativados e desativados e até mesmo se alguns serão expressos ou não. Inclusive, através da “memória epigenética”, ser transmitida para as gerações futuras (filhos e netos). Portanto o meio ambiente e o estilo de vida do indivíduo podem afetar a biologia ou a fisiologia de seus descendentes, mesmo sem nenhuma alteração na sua sequência genética.
Durante o desenvolvimento, o DNA que compõe nossos genes acumula marcas químicas que determinam a quantidade expressa de genes. Esse conjunto de marcas químicas é conhecido como “epigenoma“. As diferentes experiências que temos, principalmente ao longo da infância, mas também durante a vida toda, podem reorganizar essas marcas químicas de maneira diferente. Assim experiências na primeira infância tem um poderoso poder em alterar a expressão gênica e afetar o desenvolvimento em longo prazo.
É importante ressaltar que os efeitos dos fatores ambientais e do estilo de vida nas alterações epigenéticas podem variar de pessoa para pessoa, dependendo de fatores genéticos individuais e de interações complexas entre o ambiente e o genoma. No entanto, essas descobertas destacam a importância de adotar um estilo de vida saudável e de reduzir a exposição a substâncias nocivas para promover a saúde e prevenir doenças.
Entender a epigenética é fundamental para compreender como os genes interagem com o ambiente e como essas interações podem afetar a saúde e o desenvolvimento de doenças. A pesquisa nessa área tem implicações importantes para a medicina e a áreas ligadas à saúde, incluindo o desenvolvimento de terapias direcionadas e a compreensão dos mecanismos subjacentes a doenças complexas.
Mas como os fatores ambientais e o estilo de vida podem influenciar as alterações epigenéticas?
Dieta: A alimentação pode influenciar as alterações epigenéticas por meio de compostos presentes nos alimentos. Por exemplo, alguns nutrientes, como o ácido fólico, a vitamina B12 e o selênio, são necessários para a metilação adequada do DNA. A deficiência desses nutrientes pode levar a alterações epigenéticas indesejadas. Além disso, a exposição a certos compostos alimentares, como os fitoquímicos encontrados em frutas e vegetais, também pode afetar a expressão gênica por meio de mecanismos epigenéticos.
Exposição a substâncias químicas: A exposição a substâncias químicas ambientais, como poluentes atmosféricos, pesticidas, metais pesados e produtos químicos industriais, pode afetar as alterações epigenéticas. Essas substâncias podem interferir na metilação* do DNA, modificar as histonas** e afetar outros mecanismos epigenéticos***. A exposição a esses agentes pode aumentar o risco de desenvolvimento de doenças, como câncer, distúrbios metabólicos e doenças cardiovasculares.
* adição de grupos metila (-CH3) ao DNA, geralmente na região dos promotores dos genes. A metilação do DNA tende a silenciar a expressão gênica, impedindo que os genes sejam ativados.
** histonas são proteínas que ajudam a organizar o DNA em uma estrutura chamada cromatina. As modificações químicas nas histonas, como a adição ou remoção de grupos químicos, podem alterar a forma como o DNA é empacotado e, consequentemente, afetar a expressão gênica.
*** Como, por exemplo, o RNA não codificante que desempenha diversos papéis na regulação da expressão gênica. Por exemplo, os microRNAs são pequenos fragmentos de RNA que podem se ligar a sequências específicas de mRNA (RNA mensageiro) e interferir na sua tradução em proteínas.
Estresse: O estresse crônico pode ter um impacto significativo nas alterações epigenéticas. Estudos têm demonstrado que o estresse pode afetar a metilação do DNA e a expressão de genes relacionados ao sistema de resposta ao estresse. Além disso, experiências traumáticas durante a infância podem levar a mudanças epigenéticas que persistem ao longo da vida e estão associadas a uma maior vulnerabilidade a doenças mentais e físicas.
Atividade física: A prática regular de exercícios físicos também pode influenciar as alterações epigenéticas. Estudos têm mostrado que o exercício pode modular a metilação do DNA em genes associados ao metabolismo, à inflamação e à saúde cardiovascular. Além disso, o exercício também pode afetar a expressão de genes relacionados ao crescimento celular e à resposta antioxidante (que se relaciona diretamente com maior longevidade).
Os fatores genéticos individuais também podem influenciar as alterações epigenéticas de várias maneiras. A herança genética de uma pessoa pode determinar sua suscetibilidade a certos padrões de modificação epigenética e influenciar como o ambiente interage com o genoma. Essa interação gene-ambiente, portanto, pode moldar as alterações epigenéticas. Por exemplo, determinados polimorfismos genéticos (variações na sequência de DNA) podem tornar um indivíduo mais suscetível a certos estímulos ambientais que desencadeiam modificações epigenéticas. Essas interações complexas entre fatores genéticos e ambientais podem contribuir para a variabilidade observada nas alterações epigenéticas entre indivíduos.
É importante destacar que a epigenética não é completamente determinada pela genética, nem totalmente influenciada pelo ambiente. É uma interação complexa, ainda em estudos, entre esses dois fatores. Compreender a interação entre esses fatores é essencial para uma visão abrangente da regulação gênica (indução, ativação, repressão ou desligamento de genes) e suas implicações para a saúde e doença.
Até recentemente, pensava-se que as influências dos genes eram definidas e que os efeitos das experiências e ambientes principalmente nas crianças, na arquitetura do cérebro e nos resultados das saúdes física e mental no longo prazo eram um mistério. Essa falta de entendimento levou a várias conclusões enganosas sobre o grau em que fatores e experiências ambientais negativos e positivos podiam afetar tanto o feto em desenvolvimento quanto uma criança pequena.
Ao contrário da crença popular, os genes herdados dos pais não definem imutavelmente o desenvolvimento futuro de uma criança.
Variações nas sequências de DNA entre os indivíduos certamente influenciam a maneira como os genes são expressos e como as proteínas codificadas por esses genes funcionarão. Mas isso é apenas parte da história. O ambiente em que alguém se desenvolve, antes e logo após o nascimento, fornece fortes experiências que modificam quimicamente determinados genes que, por sua vez, definem quanto e quando são expressos. Assim, ao mesmo tempo em que fatores genéticos exercem fortes influências, os fatores ambientais têm a capacidade de alterar os genes herdados. Fica evidente, então, que as experiências adversas fetais e na primeira infância podem levar (e levam) a alterações físicas e químicas no cérebro, que podem durar por toda a vida.
Experiências prejudiciais, como desnutrição, exposição a toxinas ou drogas químicas e estresse tóxico antes do nascimento ou na primeira infância não são “esquecidas”, mas sim incorporadas à arquitetura do cérebro em desenvolvimento através do epigenoma. As “memórias biológicas” associadas a essas alterações epigenéticas podem afetar múltiplos sistemas orgânicos e aumentar o risco não apenas de maus resultados relativos às saúdes física e mental, mas também de prejuízos no comportamento e na capacidade de aprendizagem futuros.
A pesquisa tem mostrado que alterações epigenéticas específicas ocorrem nas células cerebrais à medida que habilidades cognitivas, como aprendizagem e memória, se desenvolvem, e que a ativação repetida de circuitos cerebrais dedicados à aprendizagem e memória, por meio da interação com o ambiente, como a interação “intensa” recíproca com adultos, facilita essas alterações epigenéticas positivas. Também sabemos que nutrição materna e fetal de qualidade, combinada com o apoio socioemocional positivo das crianças em seus ambientes familiar e comunitário, reduzirá a probabilidade de alterações epigenéticas negativas que aumentam o risco de prejuízos posteriores às saúdes física e mental.
O epigenoma pode ser afetado por experiências positivas, como relacionamentos de apoio e oportunidades de aprendizagem, ou influências negativas, como toxinas ambientais ou circunstâncias estressantes da vida, que deixam uma “assinatura” epigenética única nos genes. Essas assinaturas podem ser temporárias ou permanentes, e os dois tipos afetam a facilidade com que os genes são ativados ou desativados. Pesquisas recentes demonstram que pode haver maneiras de reverter determinadas mudanças negativas e restaurar a funcionalidade saudável, mas isso exige muito mais esforço e que pode, ainda, não ter êxito na alteração de todos os aspectos das assinaturas. E custa caro! Assim, a melhor estratégia é apoiar relacionamentos responsivos e reduzir o estresse para criar cérebros fortes desde o início, ajudando as crianças a crescer para serem membros saudáveis e produtivos da sociedade.
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