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Após a descoberta do DNA, o código do ácido nucléico era comumente considerado o início e o fim da herança genética.
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Hoje, sabe-se que marcações químicas ligadas a seções-chave de uma sequência genética não apenas afetam a maneira como os genes são lidos, mas também podem mudar em resposta a exposições ambientais. Além do mais, eles podem realmente ser transferidos de uma geração para outra.
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Chamado de herança epigenética transgeracional, isso pode ser uma rota pela qual se a pessoa é saudável ou não, seu estilo de vida ou mesmo o ambiente dos pais afeta a saúde e o desenvolvimento da prole na árvore genealógica por gerações.
Embora as próprias mudanças pareçam claras, os mecanismos exatos em funcionamento ainda precisam ser totalmente compreendidos.
Agora, um novo estudo em lombrigas (publicado na PNAS) mostrou como uma modificação epigenética comum pode ser transmitida por meio de três gerações através do esperma, influenciando a atividade gênica e o desenvolvimento na “grande prole”.
Embora as evidências de humanos de memória epigenética tão duradoura permaneçam escassas, o estudo de lombrigas (Caenorhabditis elegans) é bastante revelador.
“Esses resultados estabelecem relação de causa e efeito entre as marcas de histonas transmitidas pelo esperma e a expressão e desenvolvimento de genes na prole e nos netos”, diz Susan Strome, bióloga molecular e celular da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz (EUA).
Mudanças epigenéticas são ornamentos moleculares adicionados ao DNA que vêm em várias formas e governam quando e como as instruções genéticas são seguidas.
Se o maquinário da célula que lê seu genoma não puder acessar certos genes porque moléculas volumosas estão em seu caminho, esses genes não serão decifrados em proteínas. Enrolar longos filamentos de DNA em torno de grandes complexos proteicos chamados histonas de maneira bastante apertada pode ter efeito silenciador semelhante.
Acreditava-se que a maioria dessas modificações epigenéticas era apagada e “reiniciada” após a fertilização, em que as células sexuais são reprogramadas para garantir o desenvolvimento normal. Mas, como mostram estudos com animais (incluindo número baseado em mamíferos), parece que algumas mudanças epigenéticas podem escapar da reprogramação e serem transferidas entre gerações.
Este último estudo usou a C. elegans como organismo modelo para investigar se as marcas epigenéticas são preservadas ou reescritas em embriões de lombrigas e, se persistirem, como essas marcas influenciam a expressão gênica na prole.
Uma marcação epigenética em uma proteína histona que faz com que o DNA seja mais densamente empacotado, desligando os genes naquela região.
Os pesquisadores “despojaram” seletivamente essa marcação de histona dos cromossomos do esperma da C. elegans, que foram então usados para fertilizar óvulos com cromossomos totalmente marcados.
Em seguida, eles analisaram os níveis de atividade genética na prole resultante e descobriram que os genes nos cromossomos herdados do esperma não eram mais suprimidos.
“Alguns genes foram ativados de forma aberrante e permaneceram no estado sem a marca repressiva, enquanto o resto do genoma recuperou a marca, e esse padrão foi passado para os netos”, explica Strome. “Especulamos que, se esse padrão de empacotamento de DNA for mantido na linha germinativa, ele poderá ser transmitido por várias gerações.”
Claro, estamos falando de lombrigas. Pesquisas anteriores sobre essas criaturas translúcidas mostraram que mudanças epigenéticas podem ser transmitidas por 14 gerações, mas diz pouco sobre os humanos.
Alguns estudos humanos raros e notáveis descobriram evidências de que o acesso dos avós aos alimentos afeta os resultados de saúde dos filhos de seus filhos, ou seja, duas gerações depois.
Outras pesquisas analisaram as ligações entre a saúde materna, incluindo hábitos de fumar e asma infantil, ou mostraram como eventos na primeira infância podem gravar edições químicas no DNA de uma pessoa que influenciam sua saúde mais tarde.
Mas os estudos humanos que fazem conexão direta entre a saúde dos pais, as mudanças epigenéticas nas células sexuais e os resultados da prole são “praticamente inexistentes”, como disse uma revisão do campo, em parte devido às limitações dos estudos epidemiológicos que só podem produzir associações, não relações causais.
Desvendar a influência de marcadores epigenéticos de influências genéticas, culturais e comportamentais também é um grande desafio. Como começar a separar a genética das circunstâncias sociais ou condições ambientais que persistem por gerações não é algo fácil.
É por isso que estudos com animais como este são úteis para “iluminar como a herança epigenética pode moldar o desenvolvimento e a saúde das gerações futuras”, escrevem Strome e seus colegas no artigo.
A equipe diz que suas descobertas refletem as de células de mamíferos cultivadas em laboratório e que outros estudos recentes sugeriram que os marcadores de histonas herdados do esperma também são característica dos camundongos.
Esses paralelos podem significar que o mecanismo também pode se estender aos humanos. Mas ainda não sabemos muito sobre como a herança epigenética opera em várias gerações, ou se realmente funciona.
Dados os obstáculos éticos e logísticos para investigar tais questões em humanos, pode levar muito tempo até que isso aconteça.
Via Science Alert
Imagem destacada: Shutterstock
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