Por que existem doenças genéticas?

Cientistas pesquisando o DNA

O que são doenças genéticas?

Uma doença genética é aquela causada por uma alteração (mutação) no nosso DNA. Esta alteração pode ser apenas a troca de uma única base dentre as 3 bilhões de bases existentes no DNA, ou até a presença de um cromossomo inteiro a mais ou a menos.

Várias destas doenças são hereditárias, ou seja, podem ser passadas de geração em geração, se mantendo prevalentes na população.

Por que as doenças genéticas são tão comuns?

Atualmente já foram descritas milhares de doenças que possuem alguma causa genética, sendo que mais de 6.000 são doenças raras que afetam cerca de 5% da população mundial. Essa taxa corresponde a 1 pessoa com doença genética rara em cada 20 pessoas no mundo. E aqui não estamos nem considerando as outras doenças genéticas mais comuns.

Diversas condições como diabetes, pressão alta, altos níveis de colesterol e triglicérideos, diferentes tipos de deficiência intelectual, Alzheimer e intolerância à lactose, entre tantas outras, possuem fatores genéticos que contribuem para a sua manifestação.

Fica claro que existem muitas variações genéticas (mutações) que podem causar doenças. Mas, se doenças genéticas trazem desvantagens para o ser humano, por que acumulamos tantas na nossa espécie? Será que as mutações genéticas que causam doenças também trazem alguma vantagem adaptativa para os seres humanos?

Doença genética e diversidade

Para entender como surgem doenças genéticas, precisamos compreender como surgem as mutações que geram diversidade e podem causar essas doenças na nossa população.

A diversidade de características dentro de uma espécie está muito relacionada à diversidade genética dela. Cada característica física, metabólica (conjunto de reações químicas que ocorrem dentro do organismo), e até alguns comportamentos, são determinados pelo DNA. E essa diversidade genética surge com o acúmulo de mutações ao longo das gerações.

A diversidade genética dos humanos surge nas células germinativas (óvulos e espermatozoides). Durante a sua formação essas células são replicadas inúmeras vezes, assim como o DNA dentro de seus núcleos, e esse processo não é isento de falhas. Os erros na duplicação do DNA para a formação de novas células germinativas são as mutações.

Mas vamos esclarecer que mutações não são necessariamente ruins. Na verdade, a estimativa é que nós acumulamos de 100 a 200 novas mutações a cada geração (por indivíduo). Se todas essas mutações causassem doenças, estaríamos todos doentes e existiria um número muito maior de doenças genéticas no mundo.

Grande parte dessas mutações são neutras, ou seja, não causam mudanças na adaptabilidade do indivíduo naquele momento no ambiente em que ele vive. Mas o acúmulo dessas mutações pode se tornar muito importante para a adaptação das próximas gerações a novos ambientes.

Como as mutações surgem de forma aleatória em cada geração, eventualmente alguma mutação maléfica pode ocorrer e levar ao desenvolvimento de uma doença. A gravidade dessa doença vai determinar se a mutação permanecerá na população ou se será eliminada:

  • Caso a doença afete gravemente o desenvolvimento do indivíduo e o impeça de se reproduzir, ele não terá filhos, e a mutação não será passada para a geração seguinte.
  • Caso a doença tenha sintomas brandos que não impeçam que o indivíduo se desenvolva e reproduza, ela poderá ser passada para seus filhos e se perpetuar na população.
Pessoas afetadas por doenças genéticas graves que se manifestam já na infância ou adolescência podem não chegar à idade adulta e não se reproduzir, dessa forma a mutação que causou a doença não será passada para a geração seguinte.

Outro ponto importante é o padrão de herança da doença. Muitas doenças genéticas só se manifestam se o indivíduo herdar duas cópias da mutação, uma do pai e uma da mãe. Como essas mutações são raras, é ainda mais raro que duas pessoas de famílias diferentes possuam a mesma mutação e, ainda que isso aconteça, as chances dos filhos herdarem ambas as cópias é de 25%.

Por isso, doenças genéticas graves são muito raras quando consideradas individualmente.

Mas existem algumas exceções a essa regra. Algumas mutações, apesar de causarem doenças graves, trazem também uma vantagem adaptativa, fazendo com que a sua frequência na população seja mais alta do que o esperado.

Geralmente isso acontece em doenças com padrão de herança autossômico recessivo, pois nesses casos se o indivíduo herdar uma única cópia da mutação a doença não se desenvolve e ele tira proveito somente da vantagem adaptativa. Chamamos esse fenômeno de seleção balanceadora.

Anemia falciforme, malária e a seleção balanceadora

Um exemplo interessante para entender como a seleção balanceadora funciona é a relação entre a anemia falciforme, uma doença que causa a deformação das células vermelhas do sangue, e a malária, doença infecciosa causada por um parasita transmitido por mosquitos.

Por ser uma doença grave, a anemia falciforme tem prevalência baixa na maior parte do mundo. No entanto, em populações africanas a prevalência é muito maior do que o esperado, o que acaba se refletindo também em populações com ancestralidade africana, como a brasileira.

Apesar de parecer estranho, isso acontece porque na África a mutação que causa a anemia falciforme traz também uma vantagem adaptativa extremamente importante para a população: a resistência à malária.

A malária é endêmica (restrita a um determinado local) em vários países africanos, por isso, nessa região, onde o número de casos da doença é muito elevado, mutações que proporcionem resistência à infecção são vantajosas, mesmo que elas possam eventualmente causar uma outra doença, como a anemia falciforme.

A prevalência da anemia falciforme em países africanos chega a ser 200 vezes maior que na Europa. No Brasil vemos algo semelhante: na Bahia, onde a ancestralidade africana é mais acentuada na população, a prevalência da doença é 17 vezes maior que no Rio Grande do Sul, onde a contribuição africana é menor. 

Na África temos uma frequência muito mais alta de portadores (quem possui somente uma cópia da mutação) da anemia falciforme que em qualquer outro lugar no mundo, pois a seleção balanceadora favorece esses indivíduos: eles não têm sintomas da anemia e também têm menor chance de contrair malária. Os portadores de anemia falciforme são o grupo mais bem adaptado naquela região.

Pessoas portadoras (única cópia da mutação) estão mais aptas a sobreviver até a idade adulta na África do que as afetadas por anemia falciforme (com duas cópias da mutação) e do que as vulneráveis à malária (sem nenhuma mutação).

A vantagem adaptativa de outras doenças genéticas pode não ser tão evidente quanto no caso da anemia falciforme, mas ela existe: a diversidade. A diversidade genética é essencial para a sobrevivência das espécies, é o nosso arsenal contra a seleção natural. Uma população diversa tem maior adaptabilidade e maiores chances de sobreviver a eventos adversos.

Sem diversidade não há evolução.

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Publicado por Letícia Marcorin

Letícia é Química, Analista de Sistemas e Doutora em Genética. Ensinar sobre ciência e genética está no seu DNA.

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