Herança epigenética

A herança epigenética explica muitos padrões de herança até agora inexplicáveis ou pouco entendidos. A epigenética refere-se a todas as mudanças reversíveis e herdáveis no genoma funcional que não alteram a sequência de nucleotídeos do DNA. Inclui o estudo de como o hábito de vida e o ambiente social em que uma pessoa está inserida pode modificar o funcionamento de seus genes e como os padrões de expressão são passados para os descendentes.

Existem três mecanismos principais de alterações epigenéticas: metilação genética, metilação de histonas e interferência de RNAi. A metilação do DNA está relacionada normalmente ao silenciamento de genes. Ela ocorre em 70 a 80% nas ilhas CpG que estão associadas aos promotores gênicos.

As modificações de histonas melhor estudadas são as acetilações, fosforilações e ubiquitinações, formando o que chamamos de código de histonas determinando a conformação da cromatina. Já a ação de RNAs não codificadores está relacionada ao silencimento póstranscricional de genes através do mecanismo de RNA de interferência onde ocorre o bloqueio da tradução ou degradação do RNAm alvo.

Richard Francis (2011) ilustra o modo pelo qual a epigenética opera, ao analisar os efeitos de um episódio ocorrido no fim da Segunda Grande Guerra, o da fome que vitimou grande parte da população rural da Holanda ocidental, sob a ocupação alemã. O estudo mostrou que homens e mulheres de 50 anos, que estavam no útero de suas mães durante o período de fome, apresentaram doenças cardíacas, hipertensão e diabetes do tipo II em maior proporção do que a média da população.

A dieta dos adultos induz mudanças em todas as células, mesmo espermatozoides e óvulos, e essas alterações podem ser transmitidas aos filhos. As meninas cujas mães sofreram fome no primeiro trimestre de gravidez tiveram mais tendência ao câncer de mama, as que foram expostas à subnutrição no segundo trimestre de gestação apresentaram maior incidência de problemas nos pulmões e rins.

Estudos mostram que a ingestão de ácidos gordos (ou graxos), como ômega-3, colina, betaína, ácido fólico e vitamina B12, por mães e pais altera a cromatina e leva a mutações, tanto boas (aumento de vida da criança) ou más (obesidade). Temos como exemplo que uma alimentação rica em soja, vitamina B2 e ácido fólico desliga o gene da obesidade e regula o gene MTHFR. E dietas ricas em vegetais diminuem a expressão dos genes ligados ao câncer de próstata no estágio inicial da doença.

Experimentos realizados com animais mostrou que filhotes de ratos superalimentados desenvolvem sinais indicadores de síndrome metabólica, resistência à insulina, obesidade e intolerância à glicose, e passaram algumas destas características aos seus descendentes, que, em seguida, desenvolveram elementos da síndrome metabólica. Em outro experimento, acasalando machos obesos com fêmeas magras, tanto os filhos quanto netos dos camundongos gordos eram mais propensos a desenvolver diabetes ou fígado com gordura quando comiam fast food.

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Fonte da imagem: Meridianos 

Além da alimentação, outros fatores ambientais podem induzir mutações gênicas, as quais podem levar ao desenvolvimento tumoral. Dentre os fatores ambientais, podemos citar: radiação solar, medicamentos, agrotóxicos, álcool e a fumaça do cigarro.

O cigarro fumado pela avó durante sua gravidez pode ser responsável pela asma de seus futuros netos. Na verdade, as crianças cujas mães tenham sido expostas durante a gestação ao tabagismo de suas próprias mães têm maior risco de desenvolver asma. E filhos de fumantes têm maior probabilidade de apresentar obesidade.

Diferenças hormonais em crianças nascidas de mães que passaram por trauma físico ou emocional extremo tornam as crianças mais suscetíveis a transtornos de humor, como ansiedade e depressão. Cientistas já notaram que crianças nascidas de mulheres que presenciaram o 11 de Setembro demonstram mais chance de desenvolver estresse.

A falta de carinho materno na infância altera os genes que controlam a produção dos hormônios do estresse. Essa alteração pode levar a transtornos, como depressão, como mostrado por um estudo realizado com ratas, onde algumas ratas gastam muito tempo com seus filhotes, enquanto outras não.  Os filhotes de ratas dedicadas crescem menos ansiosos do que os filhotes de ratas pouco dedicadas.  Mas o comportamento materno muda de acordo com o ambiente.  Em ambientes favoráveis, mães dedicadas tem filhos calmos.  Em ambientes desfavoráveis, mães menos zelosas tem filhos ansiosos.  O comportamento da mãe, dessa forma, molda o fenótipo (calmo ou ansioso) de seus filhotes para que eles enfrentem melhor o ambiente disponível.

A perda de memória causada pelo consumo de cocaína pode ser transmitida a gerações futuras. Um estudo com ratos mostrou que o uso da droga afetou a memória de três gerações consecutivas de ratinhos.

A pesquisa na área da epigenética pode ser muito informativa ao nos ajudar a compreender porque eventos ambientais, como o trauma, podem ser tão transformadores. Neste momento uma pessoa passa por determinada situação que funciona como um divisor de água em sua vida.


Referencias:

BENDER, J. (2004) DNA METHYLATION AND EPIGENETICS. Annu. Rev. Plant Biol. 2004. 55:41–68

EADS CA, LORD RV, WICKRAMASINGHE K, LONG TI, KURUMBOOR SK, BERNSTEIN L, et al. Epigenetic patterns in the progression of esophageal adenocarcinoma. Cancer Res, 61(8):3410–3418, 2001

FRANCIS, R. Epigenetics: the ultimate mystery of inheritance. New York: Norton & Company, 2011.

Grant-Downton, R.T. & Dickinson, H.G.. (2005). EPIGENETICS AND ITS IMPLICATIONS FOR PLANT BIOLOGY. 1. THE EPIGENETIC NETWORK IN PLANTS. Annals of Botany 96: 1143–1164.

HOLLIDAY, R. Epigenetics: a historical overview. Epigenetics, Philadelphia, v. 1, n. 2, p. 76-80, 2006.

LANDECKER, H.; PANOFSKY, A. From social structure to gene regulation, and back: a critical introduction to environmental epigenetics for sociology. Annual Review of Sociology, Palo Alto, v. 39, p. 333-357, 2013. DOI : 10.1146/annurev-soc-071312-145707

TOST, J. DNA methylation: an introduction to the biology and the disease-associated changes of a promising biomarker. Molecular Biotechnology, Totowa, v. 44, n. 1, p. 71-81, 2010.

Juliana Dalbó

Juliana Dalbó

Biomédica, formada pela UNES - Faculdade do Espírito Santo, com especialização em Gestão em Saúde Pública e Meio Ambiente pela Universidade Cândido Mendes - UCAM. Atualmente cursa doutorado em Biotecnologia na Universidade do Espírito Santo pela RENORBIO - Rede Nordeste de Biotecnologia.
Juliana Dalbó

Juliana Dalbó

Biomédica, formada pela UNES - Faculdade do Espírito Santo, com especialização em Gestão em Saúde Pública e Meio Ambiente pela Universidade Cândido Mendes - UCAM. Atualmente cursa doutorado em Biotecnologia na Universidade do Espírito Santo pela RENORBIO - Rede Nordeste de Biotecnologia.

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