Epigenética e a influência dos nossos genes | Courtney Griffins | TEDxOU

Esta palestra foi dada em um evento TEDx, que usa o formato de conferência TED, mas é organizado de forma independente por uma comunidade local. Para saber mais visite http://ted.com/tedx

Porque queremos entender quais genes são necessários para o desenvolvimento de vasos sanguíneos, Courtney Griffin estuda algumas enzimas que ajudam a ligar e desligar genes. Essas enzimas estão especialmente envolvidas em relaxar o DNA que normalmente está bem enrolado nas nossas células.

Há nove anos, eu estava
em um consultório médico,

contemplando o debate entre inato
versus adquirido de uma nova perspectiva.

Eu me formei como geneticista

e passei a minha carreira
manipulando DNA

e vendo as profundas consequências
em um laboratório,

por isso, sempre apostei mais no inato,
ou o lado genético do debate.

Mas, quando meu médico me contou
que estava grávida de gêmeos idênticos,

eu me dei conta que a minha convicção
estava para ser colocada em teste.

Para começar, não tínhamos planejado
dois boletos para creche de uma vez só.

comecei a imaginar meio que brincando
quais seriam as consequências

se talvez nós mandássemos
só um gêmeo para a creche

e talvez escondêssemos o outro na minha
gaveta do escritório durante o dia.

(Risos)

Apesar do DNA idêntico,
de alguma forma eu duvidava

que as coisas sairiam bem
para o gêmeo na gaveta do escritório.

(Risos)

Gêmeos idênticos têm tido
um grande impacto

na compreensão dos cientistas
em o que é inato e adquirido.

Estudos sobre gêmeos idênticos
que são separados ao nascimento

e criados em famílias separadas
têm nos ajudado a entender

diferentes traços que são
mais afetados pela natureza, ou DNA,

do que pela criação,
ou ambiente doméstico.

Por exemplo, alguns traços,
como QI ou tendências criminosas,

são mais afetados pelo seu DNA
do que a casa em que você foi criado.

Por outro lado, outros traços,
como depressão em homens,

ou a sua preferência
por um determinado partido político,

são mais influenciados
pelo seu meio do que pelo seus genes.

Mas e os gêmeos idênticos que são criados
no mesmo ambiente doméstico?

A natureza e criação deles
são praticamente as mesmas.

E ainda assim, qualquer pai
de gêmeos idênticos, até eu,

pode rapidamente apontar
as diferenças entre suas crianças.

Um gêmeo pode ter preferência
por algum tipo de comida,

ou ter aptidão para algum esporte
ou instrumento musical.

E, às vezes, diferentes questões
de saúde podem surgir nessas crianças.

Por exemplo, existem relatos de autismo,

ou asma, ou transtorno bipolar

surgindo cedo em um dos gêmeos
enquanto o outro não é afetado.

Como explicamos essas diferenças,
dado que o DNA dessas crianças é idêntico?

E em grande parte,
a criação deles também é a mesma.

Bem, acontece que algumas
dessas diferenças podem ser explicadas

por uma terceira influência bem poderosa
em nossa vida, além da natureza e criação.

É a epigenética.

Eu vou falar com vocês hoje
sobre o que é epigenética

e como ela impacta a sua vida, mesmo
se você não tiver um irmão gêmeo idêntico.

Antes de falar sobre epigenética,
temos que considerar o nosso DNA

e como ele se encaixa em nossas células

porque, acreditem ou não,
das 50 trilhões de células no seu corpo,

cada uma contém quase
dois metros lineares de DNA.

Se nós o esticássemos, seria tão comprido
quanto um homem bem alto.

Como é possível todo
esse material genético caber

em algo do tamanho de um núcleo celular,
que é 400 mil vezes menor?

A resposta é que fazemos isso
enrolando nosso DNA

em volta de grupos
de proteínas chamadas histonas.

Podemos pensar nas histonas
como carretéis moleculares.

Há cerca de 30 milhões desses carretéis
em cada uma das nossas células.

Isso ajuda a explicar como uma quantidade
enorme de DNA cabe num espaço tão pequeno.

Nós chamamos o conjunto
dessas histonas e DNA de cromatina.

Apesar de a cromatina resolver

o grande problema de armazenamento
que a célula tem,

ela também traz um novo
problema para a célula,

que é a acessibilidade do DNA.

Lembrem-se de que as unidades funcionais
do DNA são os genes codificados nele.

Eles são as instruções para a célula:

são eles que dizem para as células
o que fazer e o que se tornar

e mesmo assim, quando esses genes
estão compactados em cromatina,

a célula não é capaz de lê-los;
eles poderiam nem estar ali.

É aí que entra a epigenética.

"Epi" significa "no topo de"
e "genética", nossos "genes",

se refere literalmente
a uma série de instruções

que está no topo do nosso DNA
e nossas histonas.

Marcadores epigenéticos são pequenas
etiquetas químicas na nossa cromatina

que podem ajudar a instruí-la
se deve se compactar ou se descompactar.

Essas instruções podem afetar

como a célula lê os genes subjacentes
codificados no DNA.

Então, para mostrar isso esquematicamente,

alguns marcadores epigenéticos,
aqui em vermelho,

podem ajudar a condensar a cromatina.

Quando eles fazem isso,
eles escondem os genes subjacentes,

impedindo que a célula consiga lê-los.

Eles desligam esses genes.

Outros marcadores epigenéticos,
mostrados aqui em verde,

podem ajudar a descondensar a cromatina.

Quando eles fazem isso,
o gene se torna acessível à célula,

e a célula consegue lê-lo e ligá-lo.

Esses tipos de marcadores epigenéticos
têm muita influência na nossa biologia.

Considerem, por exemplo,

o que torna nossas células
diferentes umas das outras,

o que faz com que elas pareçam
e se comportem de modo diferente,

o que faz uma célula muscular,
por exemplo, ser diferente de um neurônio?

Afinal, essas células contêm
exatamente o mesmo DNA,

mas são as instruções epigenéticas
que as ajudam a dizer

quais genes ligar e quais desligar.

Com esses diferentes genes em jogo,
elas podem se tornar células diferentes.

Vocês devem estar se perguntando
quando a informação epigenética

é estabelecida na nossa cromatina?

A resposta é que muito disso acontece
durante o desenvolvimento embrionário.

Curiosamente, quando somos concebidos,

e somos apenas um agrupado de algumas
células embrionárias indiferenciadas,

com potencial para se tornar
qualquer tipo de célula no nosso corpo,

a nossa cromatina não tinha
muitos marcadores epigenéticos.

Apenas quando as nossas células
começam a se dividir

e recebem sinais e informação
de células vizinhas,

é que os marcadores epigenéticos
começam a acumular,

e então os genes começam
a serem ligados e desligados,

e a célula muscular
se torna diferente de um neurônio.

Isso me leva a um importante
ponto sobre epigenética.

Os marcadores epigenéticos
podem ser influenciados pelo ambiente.

Quando eu digo ambiente,
não me refiro apenas às células vizinhas

que dizem a um neurônio
para se tornar um neurônio.

Eu também me refiro ao ambiente
fora do desenvolvimento do embrião.

A comida que a mãe come,
ou as vitaminas pré-natais que ela toma,

ou os cigarros que ela fuma,

ou o estresse que ela encontra
em casa ou no trabalho,

podem todos ser transmitidos
como sinais químicos

pela corrente sanguínea
para o feto em desenvolvimento,

e podem se estabelecer
como marcadores genéticos

que afetam os genes do próprio feto
e a sua saúde em longo termo.

Isso foi mostrado experimentalmente
em camundongos.

Camundongos têm um gene chamado agouti,
que os tornam obesos e amarelos

e suscetíveis a doenças,
como câncer e diabetes.

Esse gene e essas características
podem ser passados adiante

de geração em geração através do DNA
de maneira que uma mãe agouti

procriará uma prole obesa,
amarela e suscetível a doenças,

se essa prole tiver o gene agouti.

Uma coisa interessante sobre esse gene

é que pode ser desligado, se marcadores
epigenéticos silenciadores acumularem

ao seu redor.

Se uma mãe agouti grávida recebe uma dieta

suplementada com esses
marcadores epigenéticos silenciadores,

esses marcadores serão quimicamente
transmitidos para o DNA do seu embrião,

e vão se acumular ao redor do gene agouti
e efetivamente desligá-lo.

O embrião dela manterá esses marcadores,

e ele vai nascer e crescer

para se tornar um camundongo adulto
magro, marrom e saudável.

Mesmo essa mãe
sendo geneticamente idêntica

em relação ao DNA a ambas as proles,

podemos ver que a dieta que ela
consumiu durante a gravidez

pode afetar a saúde
e a aparência da sua prole.

Isso, claro, tem implicações
além do mundo dos camundongos,

porque estudos em humanos mostraram

que uma mulher que não se alimentam bem
durante a gravidez,

que come comidas ruins, terão crianças

mais suscetíveis a desenvolver
obesidade e doenças cardiovasculares.

Do mesmo modo, se a mulher
fumar durante a gravidez,

seus filhos crescerão
com maior chance de desenvolver asma.

Acredita-se que essas correlações entre
comportamento maternal durante a gravidez

e consequências para a saúde
no longo termo para os filhos

estejam relacionadas pela epigenética,

como o que viram aqui
no caso dos camundongos.

Outro ponto importante sobre epigenética

é que esses tipos de marcadores
podem ser transmitidos

não apenas da mãe grávida para o feto,

mas também de geração em geração

se esses marcadores são
desligados no nosso esperma ou óvulos.

Portanto, se você está na plateia
e não está grávida,

e nem pensando em engravidar, pense nisso,

porque as decisões de estilo de vida
que você faz hoje

ainda podem afetar futuras gerações.

Por exemplo, um estudo de longo termo
conduzido na Suécia e Inglaterra

mostrou que garotos jovens
que comeram demais ou começaram a fumar

durante seus anos de pré-adolescência,
quando o esperma começa a se desenvolver,

tiveram filhos e netos com longevidade
significativamente mais curta.

Acredita-se que marcadores epigenéticos

que foram transmitidos
pela dieta e hábito de fumo deles,

afetou a saúde em longo termo
das gerações futuras deles.

Esse tipo de informação epigenética,
também pode ser passada, claro,

pelas mulheres pra suas filhas e netas,

se os marcadores epigenéticos
estabelecem-se nos óvulos delas.

A ideia de herança transgeracional
dos marcadores epigenéticos

é ainda debatida e estudada no caso
dos humanos, mas eu devo acrescentar

que em organismos não humanos,
camundongos, moscas, minhocas,

existe um monte de evidências
que mantém a veracidade dessa teoria.

Está sendo mostrado em laboratório
que ao longo de dezenas de gerações,

os marcadores epigenéticos
podem ser passados adiante.

Outra coisa sobre os marcadores que é bom
saber, é que eles não nos afetam

apenas quando somos um embrião
em desenvolvimento,

ou quando o esperma e óvulo
que nos concebeu estava se desenvolvendo;

eles podem nos afetar
depois do nosso nascimento.

Isso é bastante relevante
quando pensamos no nosso cérebro

que continua a crescer
e desenvolver durante nossa vida.

Vejam esse exemplo com ratos.

Ratos têm um gene chamado
receptor de glucocorticoide

e ele pode ser expresso, ou lido,
em uma certa região do cérebro do rato.

Quando isso ocorre, ele ajuda o rato
a lidar com situações de estresse.

Quanto mais receptores o rato tiver
nessa região do cérebro,

melhor ele vai lidar com estresse.

Existem estudos que mostraram
que as interações

entre a mãe rato e seus filhotes
durante a primeira semana de vida

pode ter consequências de longo termo
para quantos receptores de glucocorticoide

esses filhotes vão ter
no cérebro deles quando adultos

e, portanto, o quanto melhor
vão lidar com estresse.

É assim que isso funciona.

Quando filhotes de ratos nascem,
o gene receptor de glucocorticoide

é envolvido por um número desses
marcadores epigenéticos silenciadores.

Eles efetivamente desligam o gene.

Porém, se a mãe rato lamber
e acariciar bastante os seus filhotes,

basicamente cuidar bem deles,
durante a primeira semana da vida deles,

esses marcadores epigenéticos
podem ser removidos do gene.

Isso permite que o gene receptor
de glucocorticoide seja ligado de novo,

e continua ligado no cérebro deles
durante o resto da vida.

Eles crescem tornando-se
animais bem ajustados

que lidam bem com estresse.

Se uma mãe rato ignora seus filhotes

(Risos)

o gene do receptor de glucocorticoide
vai manter esses marcadores silenciadores,

eles não vão embora, e vão ficar no
cérebro dos filhotes durante a vida deles.

Esses ratos serão bastante
ansiosos em situações de estresse.

Isso traz um ponto bastante
encorajador sobre epigenética

que é a reversibilidade desses marcadores.

Se você está sentado na plateia,

amaldiçoando seus pais e seus avós

por más escolhas de estilo de vida deles,
ou pela falta de lambidas e carícias

(Risos)

que você recebeu quando era bebê, anime-se

porque cientistas estão fazendo
um tremendo progresso

em criar remédios que podem reverter
marcadores epigenéticos tóxicos

para ajudar a combater certas doenças.

Isso é especialmente promissor
no caso de alguns cânceres

que são afetados ou ligados
por marcadores epigenéticos anômalos.

É assim que isso pode funcionar.

Nosso corpo tem alguns genes
chamados genes supressores de tumor.

O trabalho desses genes é proteger
as células pra não se tornarem cancerosas.

Mas, se muitos marcadores epigenéticos
silenciadores começam a acumular em volta,

os genes são desligados

e não podem mais realizar
seu trabalho de proteção da célula.

Então, cientistas desenvolveram drogas,
que tiveram aprovação da FDA,

e estão em testes clínicos,
que podem mirar nesses marcadores,

efetivamente removendo-os
dos genes supressores de tumor

e permitindo que esses genes voltem
ao seu trabalho de proteger a célula.

Imaginem só.

Isso é um grande desvio
da terapia do câncer tradicional.

Historicamente, sempre nos concentramos
em matar as células cancerígenas.

Isso, porém, está tendo uma abordagem
em recuperar o estado original da célula,

relembrando-as daquilo
que e elas deveriam fazer.

Esse tipo de abordagem terapêutica
está mostrando grandes perspectivas

em termos de outras doenças,
além do câncer,

doenças que são afetadas de modo similar
por marcadores epigenéticos anômalos,

como diabetes, lúpus, asma

e alguns distúrbios neurológicos,
como doença de Huntington e Alzheimer.

Eu sou otimista que esse tipo de terapia
trará grandes perspectivas

para a nossa saúde nos próximos anos,

mas devo alertar que um dos desafios
enquanto vamos em frente

é descobrir como direcionar esses
medicamentos para os marcadores tóxicos

e, ao mesmo tempo, preservar os benéficos,
que ajudam a manter nossa saúde.

Quero concluir enfatizando

que há coisas que podemos fazer agora para
influenciar nosso epigenoma positivamente.

Não é tarde demais para começar
a comer alimentos mais saudáveis

que já sabemos que nos fazem bem,

como vegetais folhosos, grãos integrais,
evitar cigarros, cocaína, estresse,

tudo que foi mostrado experimentalmente

que afeta nosso epigenoma negativamente.

Essas são coisas que você pode fazer

para impactar seus genes
e sua saúde de longo termo.

E se não for incentivo o bastante,

elas também podem impactar a saúde
dos seus futuros filhos e netos.

Acredito que esse conceito, de que podemos
impactar nossos genes positivamente,

é realmente profundo e empoderador

porque sempre trabalhamos sob a suposição

de que nossos genes são inalteráveis,
que estão além da nossa influência.

Gostaria de terminar hoje,
desafiando vocês, e a mim mesma,

a aproveitar a oportunidade
que está diante de nós

de impactar a nossa saúde
de longo termo positivamente,

tratando do nosso epigenoma com cuidado,
com decisões de estilo de vida saudáveis.

Obrigada.

(Aplausos)