Laços de família

Por Luiz Henrique.

Frequentemente, vemos pessoas com dúvidas sobre a segurança de cruzamentos consanguíneos em ratos. Sabemos que, em humanos, isso é bem problemático. Mas e em ratos? Será que é a mesma coisa? Vamos ver, de perto, a questão do inbreeding.

rat_dna

Monumento em Novosibirsk, Rússia

Charles Darwin estudou a questão da variação de características, dentro de uma mesma espécie, com profundidade. No livro “A Origem das Espécies”, ele faz uma análise comparativa sobre a aptidão à sobrevivência dos filhos, segundo o grau de variação dos pais. Segundo ele, se os pais forem muito diferentes (de gêneros diferentes, por exemplo), dificilmente seus filhos, se chegarem a nascer, serão saudáveis. Por outro lado, se os filhos têm ancestrais com pouca variação (são todos aparentados), a saúde deles pode ser comprometida. Hoje, mais de 150 anos após a publicação deste livro, sabemos com muito mais detalhes o que realmente acontece e que há algumas exceções à esta “regra”. Normalmente, é verdade que muita variação ou pouca variação são prejudiciais, donde os filhos mais saudáveis saem de um meio termo disso. Porém, hoje temos ferramentas poderosíssimas para avaliar essas coisas. Hoje, temos o conhecimento da genética.

 

Cada traço hereditário nosso é codificado em moléculas especiais, dentro de nossas células, o que chamamos de DNA. Esse código genético é dividido em segmentos, como se fossem as palavras de um texto, separados por espaços. Cada trecho desses é chamado gene. Nós, tanto humanos quanto ratos, temos por volta de 30.000 genes. Esses genes ficam organizados em “pacotes” enovelados, chamados cromossomos. Humanos têm 23 pares de cromossomos, ratos têm 21. Note que contamos os cromossomos aos pares. Nós temos 46 cromossomos em uma célula comum do nosso corpo, com 23 tipos diferentes de cromossomos. Assim, cada um tem seu par, semelhante em função. Isso porque herdamos 23 cromossomos diferentes de nossa mãe e 23 de nosso pai. Por exemplo, seu pai tem dois cromossomos com um gene (cada um) para o tipo sanguíneo dele. O mesmo ocorre com sua mãe. Seu pai forneceu um deles para você e o outro veio da sua mãe. Neste cromossomo, o lugar em que fica o gene para uma determinada característica é sempre o mesmo, chamado locus. Neste mesmo locus, o código pode variar um pouco. É por isso que temos vários tipos sanguíneos (A, B, O, AB). Cada variante dessa é chamada alelo. Meu pai tinha tipo sanguíneo A. Minha mãe, tem tipo O. O meu tipo é O, também. O que aconteceu foi o seguinte. Minha mãe tem os genes para o tipo O, ii (dois “i” minúsculos). Meu pai tinha os genes Ai (um para o A, um para o O). Eu fiquei com um dos “is” dele e um da minha mãe, o que resultou em ii, como ela. Meu pai tinha sangue tipo A, porque o A “domina” sobre o i. Pessoas com tipo A podem ter genes AA, ou Ai. No segundo caso, a característica não aparece e dizemos que o gene é recessivo. Suponha que duas pessoas tenham os genes Ai e Ai. As duas têm tipo sanguíneo A. Mas elas podem fornecer aos filhos, tanto o A, quanto o i. Assim, os filhos podem ser AA, Ai ou ii. Ou seja, mesmo os pais sendo, ambos, tipo A, o filho pode nascer tipo O. Essa característica fica “escondida” nos pais. É com esse tipo de característica que os criadores precisam se preocupar. Se uma característica para uma doença for recessiva, ela pode ficar “escondida” nos pais. Eles têm essa característica, mas ela não aparece. Dizemos que eles são portadores dessa característica. Voltando ao caso do tipo sanguíneo, temos ainda outro caso: o tipo B. O tipo B não domina nem é dominado por A, mas domina i. Assim, BB e Bi se expressarão como tipo B. Mas se uma pessoa Ai tiver filhos com uma Bi, podem nascer AB, Ai, Bi ou ii, ou seja, tipo AB, tipo A, tipo B ou tipo O.

Suponha que exista uma doença genética, recessiva. Vamos representá-la pela letra “D”. Assim, um indivíduo DD ou Dd é saudável, enquanto um dd é doente. Pais saudáveis, neste caso, podem ter filhos doentes. Veja só. Se um deles for DD, o filho será saudável, pois basta ter um D para isso. Mas se os dois forem portadores da doença, ou seja, os dois são Dd, os filhos podem nascer com DD, Dd ou dd. Se o alelo “d” é raro na população, será difícil que a doença apareça, pois sempre temos uma grande chance de cruzamentos com indivíduos com DD. Mas se um indivíduo é portador de “d” e cruzamos apenas seus filhos, a chance de aparecer alguém dd é cada vez maior. O cruzamento consanguíneo aumenta a incidência de características recessivas. Note que isso só é ruim, se a característica recessiva é indesejável. Há características recessivas desejáveis. O cruzamento consanguíneo, na verdade, aumenta a homozigose, ou seja, a semelhança entre os genes de um mesmo locus. Isso acontece, porque os filhos podem herdar dos dois lados (por parte de pai e de mãe), um gene que é cópia (ou que veio de) um gene de uma mesma pessoa. Veja a figura abaixo.

inbreeding

Como um neto pode ter um gene de um só avô

Cruzamos os indivíduos A e B. Eles têm três filhos. Cruzamos então o segundo com o terceiro filho. O gene vermelho na última geração é cópia do gene do avô. Um deles recebeu os dois genes do mesmo indivíduo (do avô). Por isso, foi criado um coeficiente, chamado coeficiente de consanguinidade (ou COI, Coefficient of Inbreeding). Ele é a probabilidade de dois genes, em um dado locus, serem cópias de um único gene (de um ancestral). Algumas linhagens de ratos de laboratório possuem um coeficiente próximo a 100%. Ou seja, quase todos os seus genes vieram de um mesmo ancestral (cada um). Nesse caso, quaisquer dois indivíduos da mesma linhagem (e do mesmo sexo) são praticamente idênticos, do ponto de vista genético (chamamos isso de isogenia). Se eles são saudáveis, terão filhos saudáveis, pois os filhos são idênticos aos pais. Não importa se o cruzamento for entre irmãos ou não. Um irmão é geneticamente idêntico a um primo distante – não faz diferença, neste caso.

Nós, humanos, temos muitos problemas com casamentos consanguíneos, porque temos uma variação genética muito grande. Na verdade, somos uma espécie híbrida. Em nosso genoma (pelo menos no meu, que é brasileiro), temos genes vindo de Homo Sapiens, de Neandertais e de Denisovanos. Neandertais e Denisovanos eram outras espécies de hominídeos que se miscigenaram com o Homo Sapiens (na Europa e Ásia), como foi recentemente comprovado por “testes de paternidade” em indivíduos que tiveram seus restos mortais preservados. Esses cruzamentos entre indivíduos de espécies diferentes são problemáticos (nem todos os descendentes são férteis), mas oferece algumas vantagens.

Ratos de laboratório, por outro lado, têm uma variação genética relativamente pequena. São todos vindos, seja de perto ou de longe, dos ratos do Instituto Wistar. Qualquer cruzamento é consanguíneo em algum grau, pois são todos parentes. Isso faz com que a tolerância a cruzamentos entre irmãos seja muito grande.

Por causa dessa tolerância, o cruzamento consanguíneo pode ser usado, como técnica, para fixar características desejáveis e eliminar as indesejáveis. Como esse tipo de cruzamento aumenta a homozigose (os genes idênticos no mesmo locus), os problemas ligados a genes recessivos tendem a aparecer com mais frequência, ao invés de ficarem escondidos. Uma vez identificados, não se reproduz aqueles indivíduos. Com o tempo (e em muitas gerações), pode-se eliminar a propensão a uma determinada doença, por exemplo. Sem esta técnica, a doença se espalharia silenciosamente até alcançar toda a população.

É por isso que recomendamos às pessoas que desejem ser criadores que estudem muito, principalmente sobre doenças hereditárias e técnicas de seleção genética. Abordei o tema de maneira muito simplificada, para fins didáticos. Na prática, uma característica pode ser determinada pela interação de vários genes (que podem estar em cromossomos diferentes). Isso complica bastante o cenário de transmissão e expressão delas.

Para terminar, alguns dados adicionais. Cruzamentos consanguíneos são usados com frequência em várias criações. Um exemplo, um tanto problemático até, é o dos cães. Cães não têm uma tolerância muito boa a cruzamentos consanguíneos, mas conseguimos raças puras com esta técnica. Hoje, um pastor alemão tem um coeficiente de consanguinidade próximo a 45%. A reprodução indiscriminada, por pessoas que não conhecem nada sobre genética, fez com que doenças hereditárias se tornassem comuns nessa raça. A epilepsia é um exemplo. Em cavalos, o coeficiente não passa de 25% (confira estes dados aqui e aqui). No caso de ratos, uma colônia só pode ser chamada de linhagem, se tiver origem em cruzamentos consanguíneos a, no mínimo, 20 gerações. Para se atingir a isogenia (ou seja, indivíduos com coeficiente de consanguinidade próximo de 100%), são necessárias 40 gerações, pelo menos (há muitas informações sobre isso aqui).

Moral da história: cruzamentos consanguíneos em ratos é uma faca de dois gumes. Pode ser desastroso para aqueles que não sabem o que estão fazendo, mas é uma técnica valiosa nas mãos de criadores competentes e responsáveis.

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