New Insights into Nutrition, Genes and Brain Disorders

Palavras-chave - doença de Alzheimer; ingestão energética, atividade física e metabolismo energético; transtornos neurológicos e mentais; interações nutrição-gene; esquizofrenia.

Keywords - Alzheimer's disease; energy intake, physical activity and energy metabolism; neurological and mental disorders; nutrition-gene interactions; schizophrenia.

Resumo

A função cerebral sofre o impacto da nutrição durante todo o ciclo de vida, com profundas implicação na saúde e na doença. Particularmente importantes são os efeitos do estado energético, ou seja, ingestão energética, atividade física e metabolismo energético, no cérebro. Esta revisão apresenta uma avaliação crítica das descobertas recentes sobre as interações nutrição e genes, e especialmente o estado energético em duas áreas relacionadas: (1) transtornos mentais e esquizofrenia, (2) transtornos neurológicos (ligados ao desenvolvimento neurológico e processos neurodegenerativos) e doença de Alzheimer. A subnutrição pré-natal aumenta o risco de esquizofrenia, enquanto a supernutrição e a obesidade estão ligadas ao risco aumentado de depressão e demência. Por outro lado, a atividade física e a melhor ingestão energética possível têm efeitos benéficos na redução do risco de depressão e doença de Alzheimer. Esses efeitos são mediados por alterações na expressão gênica e costumam envolver mecanismos epignéticos. Além disso, variações em muitos genes-alvo, incluindo o fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) e a apolipoproteína E (APOE), que mudam as respostas individuais à dieta e a suscetibilidade à doença de maneira acentuada. Os custos pessoais, sociais e econômicos da saúde mental abaixo do ideal e transtornos cerebrais são imensos. Avanços futuros no entendimento das complexas interações entre nutrição, genes e o cérebro pode reduzir esses custos. A nutrição abaixo do ideal, tendo como alvo a variabilidade genética individual, deveria ajudar a evitar e tratar muitos transtornos cerebrais devastadores, incluindo depressão, esquizofrenia e doença de Alzheimer.
 
Abstract

Brain function is affected by nutrition throughout the life-cycle, with profound implications for health and disease. Especially important are the effects of energy status, i.e. energy intake, physical activity and energy metabolism, on the brain. This review provides a critical assessment of recent discoveries in nutrition-gene interactions, and especially energy status, in two related areas: (1) mental disorders and schizophrenia, (2) neurological (neurodevelopmental and neurodegenerative) disorders and Alzheimer's disease. Prenatal undernutrition increases the risk of schizophrenia, while overnutrition and obesity are linked with increased risk of depression and dementia. By contrast, physical activity and optimal energy intake have beneficial effects on reducing the risk of depression and Alzheimer's. These effects are mediated by changes in gene expression, and often involve epigenetic mechanisms. Moreover, variations in multiple target genes, including brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and apolipoprotein E (APOE), markedly alter individual responses to nutrition and susceptibility to disease. Personal, social and economic costs of sub-optimal brain health and brain disorders are immense. Future advances in understanding the complex interactions between nutrition, genes and the brain may reduce these costs. Optimal nutrition, targeted to individual genetic variability, should help to prevent and treat many devastating brain disorders, including depression, schizophrenia and Alzheimer's disease.

Recebido – 16/04/2012  Aprovado 31/8/2012