O conceito de epigenética mudou desde que foi introduzido pela primeira vez na década de 1940 por Conrad Waddington para descrever “o ramo da biologia que estuda as interações causais entre genes e seus produtos que dão origem ao fenótipo”.
Hoje em dia, o significado de epigenética é aceito como o estudo de mudanças hereditárias no perfil de expressão genética que não implicam uma mudança na sequência de DNA, mas modificam a acessibilidade do código por meio da metilação do DNA e modificações de aminoácidos na cauda amino-terminal de histonas e RNAs não codificantes.
Foi proposto que essas mudanças poderiam ser classificadas em três tipos: epigenética direta, que ocorre na vida útil de uma pessoa; epigenética indireta, que ocorre dentro do útero devido a eventos durante a gestação; e epigenética indireta, que se refere às mudanças que afetaram os predecessores individuais e, de alguma forma, talvez por meio de mudanças nos gametas ou no ambiente intrauterino, são transmitidas através das gerações.
O imenso interesse no campo levou a muitos estudos mostrando a ligação entre mudanças epigenéticas e certas doenças, como diabetes, insuficiência cardíaca, câncer, doenças inflamatórias intestinais e doenças neurodegenerativas.
Certas enzimas foram descritas como tendo um papel fundamental nessas modificações epigenéticas: DNA metiltransferases (DNMTs), responsáveis pela adição covalente de um grupo metil ao DNA, levando à repressão de certos genes; histona acetiltransferases (HATs), com a função de acetilação de proteínas histonas, permitindo que a estrutura da cromatina se abra e se torne mais ativa transcricionalmente, e histona desacetilases (HDACs), que regulam a desacetilação de histonas, levando à hipoacetilação em direção à heterocromatina e à supressão genética.
Assim, a busca por moléculas que pudessem atingir esses alvos começou, e o termo “epidrugs’’ foi cunhado para descrever compostos químicos que alteram a estrutura do DNA e da cromatina, promovendo a interrupção de modificações transcricionais e pós-transcricionais pela inibição de DNMTs e HDACs, principalmente. Em 2022, vários compostos foram aprovados pela Food and Drug Administration dos EUA para uso clínico, enquanto outros compostos são sondas químicas.
Exemplos de epidrugs representativos e candidatos a epidrugs incluem azacitidina (inibidor de DNMT1), 5-aza-2′desoxicitidina (inibidor de DNMTs e HDACs), procaína (inibidor de DNMTs), hidralazina (inibidor de DNMTs), vorinostat (inibidor de HDACs), romidepsina (inibidor de HDACs), panobinostat (inibidor de HDACs) e belinostat (inibidor de HDACs).
Outros Epifármacos Emergentes
Alvo em RNAs não codificantes (por exemplo, miRNAs e lncRNAs envolvidos na regulação epigenética).
Medicamentos que modulam outros complexos de remodelação da cromatina.
Nutrientes que Funcionam como Epifármacos
Certos nutrientes e compostos bioativos podem atuar como moduladores epigenéticos, influenciando diretamente ou indiretamente os processos epigenéticos. Exemplos incluem:
1. Folato (Vitamina B9)
Fonte: Vegetais de folhas verdes, legumes, cereais fortificados.
Função: Fornece grupos metil para reações de metilação no DNA.
2. Vitamina B12
Fonte: Carnes, ovos, laticínios.
Função: Cofator em reações de metilação do DNA.
3. Polifenóis
Exemplos: Resveratrol (encontrado no vinho tinto), catequinas (presentes no chá verde) e curcumina (da cúrcuma).
Função: Moduladores de acetilação e metilação de histonas.
4. Ácido Graxo Ômega-3
Fonte: Peixes gordurosos (salmão, sardinha), nozes, sementes de linhaça.
Função: Influencia a regulação epigenética de genes anti-inflamatórios.
5. Compostos Sulfurados
Exemplo: Sulforafano (presente em vegetais crucíferos como brócolis).
Função: Inibe HDACs, promovendo a expressão de genes supressores tumorais.
6. Colina
Fonte: Ovos, carne de frango, soja.
Função: Importante na produção de grupos metil para metilação do DNA.
7. Flavonoides
Exemplo: Genisteína (soja).
Função: Modula a metilação do DNA e a expressão de oncogenes.
8. Zinco
Fonte: Nozes, sementes, carnes.
Função: Cofator de enzimas epigenéticas.
Epifármacos e nutrientes epigenéticos representam uma fronteira na medicina personalizada, abordando doenças em seu núcleo regulatório e oferecendo esperança para condições resistentes aos tratamentos convencionais. Aprenda mais no curso de genômica nutricional.
