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19/07/2005

Pesquisas confirmam a influência da genética no comportamento sexual

The New York Times
Nicholas Wade

Em Nova York
Os biólogos têm feito um progresso considerável na identificação de membros de uma classe especial de genes --aqueles que moldam o comportamento de um animal em relação aos outros de sua espécie. Esses genes do comportamento social prometem oferecer visões profundas de como os cérebros são construídos para certas tarefas complexas.

Cerca de 30 desses genes foram revelados até agora, a maioria em animais de laboratório como vermes, moscas, camundongos e ratos silvestres. Os pesquisadores muitas vezes esperam que os resultados dessas criaturas se apliquem quase diretamente às pessoas quando são genes que causam doenças como câncer.

Eles são muito mais cuidadosos ao extrapolar no caso dos genes de comportamento. Ainda assim, entender a base genética do comportamento social dos animais deverá esclarecer em parte o comportamento humano.

No mês passado, pesquisadores relataram o papel desses genes no comportamento sexual de ratos silvestres e moscas de frutas. Sabia-se há muito tempo que um gene promovia a fidelidade entre casais e um bom comportamento parental dos ratos silvestres machos.

Os pesquisadores descobriram que esse gene é naturalmente modulado na população de roedores de modo a produzir um espectro de comportamentos, desde a monogamia até a poligamia, cada um dos quais pode ser vantajoso em diferentes circunstâncias ecológicas.

Do segundo gene, muito estudado pelos biólogos das moscas de frutas, sabe-se que participa da elaborada seqüência de comportamentos do macho para atrair a fêmea.

Novas pesquisas definiram que uma característica especial do gene, que atua diferentemente em machos e fêmeas, é suficiente para induzir o comportamento complexo do macho.

Os genes de comportamento social representam um verdadeiro quebra-cabeça, pois envolvem circuitos neurais no cérebro que muitas vezes são acionados por uma variante ambiental à qual os animais reagem.

Catherine Dulac, de Harvard, descobriu que o camundongo macho depende dos feromônios, ou hormônios transportados pelo ar, para decidir como se comportar em relação a outros camundongos. Ele detecta os feromônios com o órgão vomeronasal, um tecido do focinho especializado em detectar odores.

A regra do camundongo macho para lidar com estranhos é simples: se for um macho, ataque; se for uma fêmea, acasale-se. Mas os camundongos machos que são geneticamente modificados para bloquear as células vomeronasais tentam se acasalar com os machos invasores, em vez de atacá-los.

Os camundongos têm outros meios --audição e visão-- para distinguir entre macho e fêmea. Mas curiosamente a natureza colocou a discriminação sexual necessária para o comportamento de acasalamento sob um circuito neural diferente, acionado pelo órgão vomeronasal. "Isso foi muito surpreendente para nós", disse Dulac.

O gene que foi eliminado dos camundongos é um membro de nível inferior em uma rede supostamente complexa que governa a entrada e saída de impulsos necessários para o acasalamento.

Orientação sexual

O gene comportamental mais surpreendente descoberto até agora é um gene de nível muito alto na mosca das frutas, a drosófila. O gene é chamado sem-fruta ['fruitless'] porque quando ele é rompido nos machos estes perdem o interesse pela fêmea e formam cadeias de acasalamento com outros machos.

O comportamento habitual do macho em relação à fêmea é realmente elaborado para uma pequena mosca. Ele se aproxima da fêmea, toca-a com suas patas dianteiras, canta uma canção vibrando as asas, lambe-a e dobra o abdômen para se acasalar. Se ela ficar impressionada, diminui a velocidade e aceita a proposta. Se não, vibra as asas na direção dele, um gesto que não precisa de tradução.

Todos esses comportamentos, como os cientistas descobriram anos atrás, estão sob o controle do gene sem-fruta --também conhecido apenas por "fru"-- que é acionado em um conjunto específico de neurônios no cérebro da mosca.

O gene é disposto em uma série de blocos. Diferentes combinações de blocos são escolhidas para produzir diferentes proteínas. A seleção de blocos é controlada por um promotor, uma região do DNA que fica perto mas fora do gene fru.

Até agora foram descobertos quatro desses genes promotores. Três funcionam da mesma maneira nas moscas machos e fêmeas. Mas o quarto escolhe blocos diferentes para ser transcrito, produzindo proteínas diferentes nos machos e nas fêmeas. Essa diferença parecia ser de alguma forma a chave para todo o conjunto de comportamentos de flerte do macho.

No mês passado, Barry J. Dickson, da Academia Austríaca de Ciências, ofereceu uma prova elegante dessa idéia ao modificar geneticamente moscas machos para fazer versões femininas da proteína sem-fruta, e moscas fêmeas para gerar a versão masculina.

As moscas machos quase não faziam a corte. Mas as moscas fêmeas com a forma masculina do sem-fruta perseguiam agressivamente outras fêmeas, realizando todas as etapas do flerte masculino, exceto a última.

Como a forma masculina da proteína sem-fruta rege esse comportamento complexo?

Dickson e seus colegas descobriram que a proteína é produzida em 21 grupos de neurônios no cérebro da mosca. Os neurônios, provavelmente conectados em circuito, supostamente dirigem cada etapa do flerte em uma seqüência coordenada.

Surpreendentemente, as moscas fêmeas possuem o mesmo circuito neurológico. A presença da forma masculina do hormônio sem-fruta de certa forma ativa o circuito de maneiras ainda desconhecidas.

O sem-fruta serve como uma chave interruptora desse comportamento, assim como outros genes conhecidos servem como interruptores para a formação de um olho ou de outros órgãos.

Liga-desliga

Os comportamentos e os órgãos são construídos aproximadamente da mesma maneira, cada qual com um gene interruptor que controla uma rede de genes de nível inferior?

Dickson escreve que pode haver outros desses genes ativadores de comportamentos, mas talvez tenham escapado à detecção porque rompê-los --a maneira habitual como os geneticistas fazem os genes se revelarem-- é letal para a mosca. (A perda completa do gene sem-fruta também é letal, e o gene foi descoberto por um feliz acaso.)

Embora os pesquisadores gostem de enfocar genes específicos, estão aprendendo que no comportamento o genoma de um organismo está intimamente ligado a seu ambiente, e que pode haver uma reação elaborada entre os dois.

As abelhas melíferas passam suas primeiras duas ou três semanas de vida adulta como nutrizes e depois passam para funções fora da colméia, como provedoras de alimento, pelas três semanas seguintes.

Se todas as provedoras de alimentos forem removidas de uma colméia, as abelhas nutrizes sentirão falta delas através de um feromônio e assumirão mais cedo o papel de provedoras.

Mas conforme a colônia envelhece ficam muito poucas nutrizes, então algumas abelhas permanecem como nutrizes por mais tempo que o habitual.

Gene Robinson, um biólogo de abelhas da Universidade de Illinois, descobriu que um conjunto característico de genes é acionado no cérebro das abelhas nutrizes e outro conjunto nas abelhas provedoras.

Isso é uma conseqüência da ocupação das abelhas, e não de sua idade, já que tanto as provedoras prematuras como as nutrizes mais velhas têm padrões de expressão genética cerebral que se equiparam a suas funções.

Evidentemente, a divisão de trabalho entre as abelhas de uma colméia é socialmente regulada por meio de mecanismos que de certa forma ativam conjuntos de genes diferentes em seus cérebros.

Influência do meio-ambiente

Um caso notável de interação genoma-meio ambiente foi descoberto no comportamento materno de ratos. Os filhotes que recebem muitos cuidados de suas mães na primeira semana de vida são menos temerosos quando adultos e mais tranqüilos em relação ao estresse do que os filhotes que recebem menos cuidados individuais.

No ano passado, Michael J. Meaney e seus colegas da Universidade McGill em Montreal relataram que um gene no cérebro dos filhotes bem-cuidados é quimicamente modificado durante o período de cuidados e permanece assim durante toda a vida. A modificação faz o gene produzir maior quantidade de uma substância que diminui a reação do cérebro ao estresse.

O sistema permitiria que os ratos descontraídos transmitissem seu comportamento para seus filhotes pelo mesmo processo de bons cuidados, assim como as mães estressadas transmitem seu temor para os filhotes.

"Entre os mamíferos", Meaney e colegas escreveram em um relatório de suas conclusões no ano passado, "a seleção natural pode ter moldado os filhotes para reagir a variações sutis no comportamento dos pais, como uma previsão das condições ambientais que eles vão enfrentar quando se tornarem independentes dos pais."

Uma plena compreensão desses genes comportamentais incluiria ser capaz de rastrear cada mudança celular, seja num hormônio, num feromônio ou numa molécula sinalizadora, que causou a ativação do gene e a todas as conseqüências decorrentes.

Robinson propôs o nome de "sociogenômica" para a idéia de compreender a vida social em termos dos genes e moléculas sinalizadoras que os mediam.

Os genes descobertos até agora parecem agir de maneiras diferentes, e é difícil afirmar qualquer regra geral sobre como o comportamento é governado.

"Ainda é cedo e não temos informação suficiente para desenvolver teorias", disse Robinson.

Uma questão de certo interesse é até onde vai nas pessoas a formação genética do comportamento. Larry J. Young, da Universidade Emory, que estuda o comportamento social de ratos silvestres, disse que, nas pessoas, atividades como bebês mamando, comportamento materno e impulsos sexuais provavelmente são moldadas pelos genes, mas os impulsos sexuais também são moldados pela experiência.

"Os genes nos dão o background de nossos impulsos gerais, e variações desses genes podem explicar diversos traços de personalidade em seres humanos, mas em última instância nosso comportamento é muito influenciado por fatores ambientais", ele disse.

Os pesquisadores podem explorar rigorosamente como os genes comportamentais atuam em animais inferiores realizando testes que são impossíveis ou antiéticos em pessoas.

"O problema dos seres humanos é que é extremamente difícil provar qualquer coisa", disse Dulac. "Os seres humanos simplesmente não são um sistema experimental muito bom." Estudos também revelam papel da interação entre gene e ambiente Luiz Roberto Mendes Gonçalves

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