Epigenética intergeracional e você

Hoje eu queria abordar um assunto teórico que já discuti antes, mas aparentemente não neste site: a idéia da transmissão intergeneracional epigenética. Em resumo, a epigenética refere-se a marcadores químicos ligados ao seu DNA que regulam a forma como é expresso e regulado sem alterar o próprio DNA. Você poderia imaginar seu DNA como um livro cheio de informações e cada célula em seu corpo contém o mesmo livro. No entanto, nem todas as células expressavam o genoma completo; cada célula apenas expressa parte dela (e é por isso que as células da pele são diferentes das células musculares, por exemplo). A porção epigenética, então, poderia ser pensada como fita preta colocada sobre certas passagens nos livros para que não sejam lidas. À medida que esta fita é adicionada ou removida por influências ambientais, diferentes porções do DNA se tornarão ativas. Pelo que eu entendo sobre como isso funciona (o que é reconhecidamente muito pouco nesta junção), geralmente esses marcadores não são transferidos para a prole dos pais. As experiências de vida de seus pais, em outras palavras, não serão transmitidas por você através da epigenética. No entanto, tem havido algumas conversas ultimamente sobre as pessoas que levantam a hipótese de que não só estas mudanças ocasionalmente (talvez regularmente?) Passaram de pais para prole; A implicação parece estar presente que eles também podem ser transmitidos de forma adaptativa. Em suma, os organismos podem se adaptar ao seu ambiente, não apenas por fatores genéticos, mas também por meio de epigenéticos.

Quem teria adivinhado a evolução Lamarckiana ainda estava viva?

Fonte: Galerie des naturalistes de J. Pizzetta, Paris: Ed. Hennuyer, 1893

Um dos exemplos dados no artigo alvo sobre o assunto diz respeito a períodos de banquete e fome. Embora raras na maioria das nações do primeiro mundo nos dias de hoje, esses eventos provavelmente costumavam ser características mais recorrentes de nossa história evolutiva. O exemplo lá envolve o seguinte contexto: durante alguns anos, no início de 1900, a comida de Suécia era abundante, enquanto que durante outros anos era escasso. Os meninos que estavam atingindo a puberdade apenas no momento de uma temporada de festas costumavam ter netos que morreram seis anos antes do que os netos de meninos que experimentaram estações de fome durante a mesma janela de desenvolvimento. As causas da morte, nos dizem, muitas vezes envolvendo diabetes. Outro caso envolve os filhos de fumantes: os homens que fumavam antes da puberdade tendiam a ter filhos que eram mais gordos, em média, do que os pais que fumavam habitualmente, mas não começaram até depois da puberdade. A especulação, neste caso, é que o desenvolvimento foi de alguma forma afetado de forma permanente pela disponibilidade de alimentos (ou tabagismo) durante uma janela crítica de desenvolvimento e essas mudanças de desenvolvimento foram transferidas para seus filhos e os filhos de seus filhos.

Ao ler sobre esses exemplos, havia algumas coisas que me pareceram estranhas. Primeiro, parece estranho que nenhuma menção fosse feita de filhas ou netas nesse caso, enquanto que no exemplo da comida não havia nenhuma menção da geração masculina intermediária (eles apenas mencionavam avós e netos lá, não pais). Talvez haja mais dados que são permitidos lá, mas – no caso de não terem sido encontrados efeitos para pais ou filhas ou qualquer tipo – também é possível que um único conjunto de dados possa ter sido cortado em várias peças diferentes até os pesquisadores encontraram algo que vale a pena falar (por exemplo, não encontrou um efeito em geral? Tente quebrar os dados por gênero e testar novamente). Agora, isso pode ou não ser o caso aqui, mas, como aprendemos com os problemas de replicação em psicologia, uma maneira de aumentar sua taxa de falso positivo é dividir sua amostra em vários subgrupos diferentes. Por causa desta publicação, vou assumir que não é o caso e tratar os dados como representando algo real, em vez de um acaso estatístico.

Supondo que isso não seja apenas um falso positivo, há dois problemas com os exemplos, como os vejo. Eu vou me concentrar predominantemente no exemplo da comida para destacar esses problemas: primeiro, transmitir essas mudanças epigenéticas parece inadequada e, em segundo lugar, a história por trás parece improvável. Vamos tomar as questões por sua vez.

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Para entender por que esse tipo de transmissão epigenética intergeracional parece desadaptativo, considere duas crianças hipotéticas nascidas há um ano (nos anos 1900 e 1901). No momento em que o pai do primeiro filho estava atingindo a puberdade, houve uma fome temporária e a comida era escassa; Na época do segundo filho, a fome havia passado e a comida era abundante. De acordo com a lógica estabelecida, devemos esperar que (a) ambas as crianças terão sua expressão genética alterada devido aos marcadores epigenéticos transmitidos pelos pais, afetando seu desenvolvimento a longo prazo, e (b) as crianças, por sua vez, , passe esses marcadores para seus próprios filhos e os filhos de seus filhos (e assim por diante).

O grande jantar de Ação de Graças que deu seu neto de diabetes.

Fonte: Flickr / Jiayi Li

Os problemas aqui devem se tornar rapidamente evidentes. Em primeiro lugar, vamos começar por assumir que essas mudanças epigenéticas são adaptativas: elas são transmitidas porque são reprodutivamente úteis para ajudar uma criança a se desenvolver adequadamente. Especificamente, uma fome ou festa em ou ao redor da época da puberdade precisaria ser uma sugestão confiável quanto ao tipo de ambientes que seus filhos poderiam esperar encontrar. Se uma criança vai enfrentar uma falta de comida, eles podem querer desenvolver de maneira diferente do que se eles esperam que os alimentos sejam abundantes.

Agora, isso soa bem e bom, mas no nosso exemplo, esses dois filhos nasceram com apenas um ano de intervalo e, como tal, deveriam enfrentar (amplamente) o mesmo ambiente, pelo menos em relação à disponibilidade de alimentos (uma vez que a festa e a fome tendem a para ser mais global). Claramente, se as crianças estavam adotando diferentes planos de desenvolvimento em resposta a essa festa de fome, ambos (plano A afetado pela fome e plano B não afetados) não podem ser adaptáveis. Especificamente, se esta herança epigenética está tentando antecipar as condições futuras das crianças por aqueles presentes em torno do tempo da puberdade de seu pai, pelo menos um dos planos de desenvolvimento das crianças antecipará o conjunto de condições erradas. Dito isto, ambos os planos de desenvolvimento poderiam estar errados, e as condições poderiam parecer diferentes das previstas. Tentando antecipar as futuras condições que se encontrarão ao longo de sua vida (e durante a vida útil de seus filhos e netos), usar apenas informações da breve janela do tempo em torno da puberdade parece um plano condenado por falha ou, pelo menos, resultados subóptimos.

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Um segundo problema surge porque essas hipóteses têm a hipótese de serem intergeracionais capazes de transmissão em múltiplas gerações. Se for esse o caso, por que os pesquisadores neste estudo pagariam alguma mente nas condições que os avós estavam enfrentando em torno da época da puberdade per se? Não devemos nos preocupar mais com as condições que enfrentam várias origens, e não as mais imediatas? Para dizer isso em termos de um problema de frango / ovo, os avós em questão não devem herdar marcadores epigenéticos de seus próprios avós e assim por diante? Se fosse esse o caso, as condições que enfrentavam em torno de sua puberdade seriam irrelevantes (porque já herdavam esses marcadores de seus próprios pais) ou também teriam alterado os marcadores epigenéticos.

Se optarmos pela possibilidade anterior, então estudar as condições da puberdade dos avós não deve ser muito impactante. No entanto, se optarmos pela última possibilidade, ficamos de novo em um pouco de ligação teórica: se as condições enfrentadas pelos avós alterassem seus marcadores epigenéticos, esses mesmos marcadores também não teriam sido alterados pelas experiências dos pais e as experiências do neto também? Se eles estão sendo alterados pelo meio ambiente de cada geração, eles são candidatos pobres para a transmissão intergeracional (assim como o DNA que estava em constante mutação seria). Existe o nosso dilema, então: se a epigenética muda durante a vida, são improváveis ​​candidatos para transmissão entre gerações; Se as mudanças epigenéticas podem ser transmitidas através das gerações de forma estável, por que olhar para o período específico pré-puberdade para os avós? Não devemos nos preocupar com seus avós, e assim por diante?

"Oh, não, você não; você não está fixando esse tudo em mim ".

Fonte: Flickr / Jamie Beverly

Agora, para ser claro, uma fome em torno do tempo de concepção pode afetar o desenvolvimento em outras formas mais mundanas. Se uma criança não está recebendo nutrição adequada no momento em que eles estão crescendo, então é provável que certas partes do seu corpo em desenvolvimento não cresçam, como de outra forma. Quando você não tem calorias suficientes para suportar seu desenvolvimento completo, os trade-offs precisam ser feitos, como se você não tivesse dinheiro suficiente para comprar tudo o que quiser na loja, você deve deixar passar alguns itens para pagar outras. Esses tipos de resultados de desenvolvimento podem certamente ter efeitos a jusante sobre as gerações futuras através do comportamento , mas eles não parecem o tipo de mudanças que podem ser aprovadas na forma como o material genético pode. O mesmo pode ser dito sobre o exemplo de tabagismo fornecido também: as pessoas que fumaram durante as janelas de desenvolvimento críticas podem prejudicar seu próprio desenvolvimento, o que, por sua vez, afeta a qualidade da prole que produzem, mas não é como transmissão genética. Não seria mais surpreendente que descobrir que os pais expostos a resíduos radioativos tendem a ter filhos de qualidade diferente daqueles que não estão tão expostos.

Na medida em que essas mudanças intergeracionais são reais e não apenas estranhezas estatísticas, não parece provável que elas possam ser adaptativas; em vez disso, provavelmente refletiriam erros de desenvolvimento. Basicamente, a questão se resume à seguinte questão: as condições ambientais envolvendo uma janela de desenvolvimento particular são bons indicadores de condições futuras ao ponto que você deseja não apenas concentrar seu próprio desenvolvimento em torno deles, mas também o desenvolvimento de seus filhos e seus filhos, por sua vez? Para mim, a resposta parece um ressonante: "Não, e isso parece ser um excelente exemplo de rigidez do desenvolvimento, ao invés de plasticidade". Esse plano não permitiria que as crias atendessem às exigências de seus ambientes únicos particularmente bem. Não tenho esperança de que esse tipo de pensamento conduza a revoluções na teoria evolutiva, mas estou sempre disposta a provar que é errado se os dados corretos surgirem.