TEMA 3: Cómo Influyen los Genes Sobre la Conducta PDF

TEMA 3 ¿CÓMO INFLUYEN LOS GENES SOBRE LA CONDUCTA? MODELOS EXPLICATIVOS SIMPLES Las relaciones entre genes y comportamiento se han tratado de explicar desde distintos puntos de vista. GENOTIPO: combinación particular de genes que tiene cada individuo (tipo genético...

TEMA 3 ¿CÓMO INFLUYEN LOS GENES SOBRE LA CONDUCTA? MODELOS EXPLICATIVOS SIMPLES Las relaciones entre genes y comportamiento se han tratado de explicar desde distintos puntos de vista. GENOTIPO: combinación particular de genes que tiene cada individuo (tipo genético) FENOTIPO: rasgos que nosotros podemos observar, incluidos los rasgos psicológicos. Estos son producto de la acción de los genes en interacción con el ambiente. EL MODELO DE “EL GEN DE” El principal malentendido es el de considerar que siempre hay una relación directa entre poseer determinada variante de un gen y manifestar un fenotipo. Es el modelo de “el gen de” (el gen de la inteligencia, el gen del alcoholismo, el gen de la depresión, etc.). Este modelo considera, en su vertiente más simplista, que hay un gen para cada carácter y que su presencia, de alguna forma, asegura o determina la presencia del fenotipo en cuestión. Esta idea es, en realidad, una generalización de la forma en cómo algunos genes específicos pueden estar en la base del desarrollo de enfermedades concretas como es el caso de la anemia falciforme o la enfermedad de Huntington. En estos casos, como en el de muchas de las llamadas enfermedades raras, la presencia en el genoma de una persona de una variante concreta de un gen tiene una influencia decisiva en el desarrollo de un trastorno. El error está en considerar que este es el único modo en que los genes afectan al fenotipo y extender esta forma de influencia a cualquier otra enfermedad o rasgo. Es decir, se sigue identificando influencia genética con determinismo VIA LINEAL genético en el sentido de que la presencia de material genético debería ser causa suficiente para producir un efecto fenotípico. Se entiende, desde este punto de vista, que los genes causan la conducta. Planteado el problema de esa forma, ciertamente la conclusión debe ser que el determinismo genético no existe, lo que no debe servir para negar cualquier forma de influencia genética sobre caracteres complejos. En un paso algo más avanzado, este modelo tiene una extensión en la pluralidad de genes. Es decir, una vez se comprende que son muchos los genes que pueden influir sobre la mayoría de los caracteres complejos, el modelo puede ampliarse para pluralizar la presencia genética (“los genes de”). Esto añade algo de complejidad al caso, pero el modelo explicativo continúa siendo simplista. MODELO DE “ACCIÓN CONJUNTA” Se trata de una participación al unísono, una acción conjunta, de genes y ambiente para producir la conducta. De acuerdo con esta concepción tanto el material genético como el ambiente actúan y son importantes para dar lugar al fenotipo. Es decir, se añade un nuevo elemento que comparte terreno en la génesis de la conducta. En realidad, la superficialidad de este modelo no permite explicar cómo se produce esa “acción conjunta” entre genes y ambiente y simplemente incorpora los efectos ambientales en un sumatorio donde co-existen el determinismo genético y el ambiental. Sería la “lucha” o la “colaboración” entre estos dos determinismos lo que produciría el resultado fenotípico final. ERRORES COMUNES EN LA INTERPRETACIÓN DE LA INFLUENCIA GENÉTICA Estas dos concepciones producen problemas a la hora de interpretar en qué forma los genes contribuyen al comportamiento y, en especial, al comportamiento humano. Algunos de los más importantes son: “Si un carácter tiene influencia genética no puede ser modificado”. Esta idea de inmutabilidad deriva también del determinismo genético. Mantiene que si hay genes que influyen sobre una conducta, entonces la presencia de estos asegura que la conducta se manifieste y poco se puede hacer por evitarlo. “Si el carácter tiene influencia genética debe aparecer precozmente”. Esto tampoco es así, las influencias genéticas pueden manifestarse en distintos momentos del ciclo vital en relación con otros factores ambientales. “Si los genes influyen en la conducta es para mal”. Dado que en el devenir histórico de la genética de la conducta ha existido un cierto sesgo hacia el estudio de aspectos negativos, se ha desarrollado una cierta sensación de que la influencia genética sólo es importante cuando hay un funcionamiento incorrecto o que provoca algún tipo de disfunción. “Lo biomédico es genético, pero lo psicológico no”. En general se asume con mucha más facilidad que los genes influyan sobre fenotipos de tipo biomédico que sobre fenotipos de carácter psicológico. Sin embargo, lo cierto es que el peso relativo de los factores genéticos no depende de que el fenotipo sea clasificado como de un tipo u otro. LA INTERACCIÓN ENTRE GENES Y AMBIENTE De acuerdo con esta concepción más elaborada, el material genético interactúa con el ambiente para producir el fenotipo. Tanto los factores ambientales como el gen o genes implicados en un fenotipo ejercerían sus efectos sobre el organismo, donde interactuarían afectando al funcionamiento de diversos sistemas y produciendo, finalmente, la emisión de un comportamiento determinado. La influencia genética contempla la posibilidad de influencias por múltiples vías, con interacciones complejas entre genes diversos, que tienen diferentes grados de influencia sobre el fenotipo. Estas influencias genéticas interactúan con los efectos de los factores ambientales para producir el comportamiento. Por otra parte, este modelo tiene en cuenta también que la propia conducta tiene la capacidad de modificar las circunstancias ambientales y estas, a su vez, pueden incidir sobre la capacidad de expresión génica a través de mecanismos epigenéticos. Si entendemos por interacción simplemente el que tanto los factores genéticos como los ambientales sean necesarios para el desarrollo del comportamiento, esto es absolutamente cierto; pero la interacción es algo más y requiere que un factor se apoye en el otro para producir algún tipo de consecuencia, dando lugar a algo nuevo, con características propias y donde no se puede disociar el efecto de los factores. Es claro que el comportamiento, o cualquier otro fenotipo, no podría existir sin la contribución conjunta de genes y ambiente. Incluso en casos en los que la relación entre la acción génica y el fenotipo parecería más directa y menos dependiente de otros factores, se puede observar que el efecto fenotípico final depende de la acción conjunta de genes y ambiente. No cabe preguntarse por la contribución de genes o ambiente a la propia existencia de un fenotipo (ya sabemos que ambos deben estar presentes), pero sí que cabe preguntarse por la contribución de genes y ambiente sobre las características específicas de lo que estamos observando. Es decir, la pregunta no tiene sentido cuando se centra en la existencia o no de un fenotipo, pero lo adquiere cuando gira alrededor de las características que muestra o, dicho de otra forma, sobre las variaciones de ese fenotipo. En otras palabras, cómo contribuyen los genes y el ambiente a las diferencias entre los individuos en un fenotipo determinado.  ¿CUÁL ES LA RELACIÓN ENTRE LA VARIACIÓN GENÉTICA Y FENOTÍPICA? VARIACIÓN FENOTÍPICA Y VARIACIÓN GENÉTICA El concepto de variación no solo es esencial para comprender cómo afectan los genes al comportamiento; la variación es el eje fundamental de la propia evolución. La variación fenotípica depende de la existencia de factores genéticos y ambientales individuales; de que algunos genes no sean exactamente iguales entre una persona y otra y de que cada individuo tenga experiencias y exposiciones diferentes. Es decir, de que haya variación genética y variación ambiental. La variación genética depende de una serie de factores:  El número de genes implicados.  Cómo se distribuyen en una población los alelos que influyen en el rasgo.  Las frecuencias alélicas.  El tamaño del efecto de las variantes.  La forma de actuar de los genes. Todos estos factores pueden ser muy diferentes entre individuos de una misma población, generando diferencias entre ellos. NUMERO DE GENES IMPLICADOS Algunas de las enfermedades de origen genético más conocidas tienen su origen en un solo gen, son las llamadas enfermedades monogénicas. Sin embargo, la mayoría de los caracteres, y especialmente los conductuales, están influidos por más de un gen. Son poligénicos. Lógicamente, cuantos más genes influyan sobre un carácter más posibles combinaciones de alelos habrá y mayor será la variación genética. DISTRIBUCIÓN Y FRECUENCIAS ALÉLICAS La variación genética en una población depende también de factores relacionados con cómo se distribuyen los alelos de los distintos genes y con qué frecuencia están representados dichos alelos. La frecuencia alélica describe la proporción de copias de un alelo particular que está presente en los individuos de una población. Así, algunos alelos tienen una frecuencia muy baja en la población. Las enfermedades raras de origen genético suelen estar causadas por este tipo de alelos. Otras variantes tendrán una frecuencia alta y, lógicamente, la distribución de tales frecuencias influirá sobre la variación genética que se puede encontrar en una población. En este sentido, se habla de variantes raras (rare variants) y variantes comunes (common variants). Estos conceptos reflejan la probabilidad de que una variante concreta esté presente en una población. Lógicamente, muy pocas personas en una población serán portadoras de variantes raras, mientras que las variantes comunes serán habituales en una parte importante de la población. TAMAÑO DEL EFECTO El tamaño del efecto es un concepto que indica cuál es la magnitud o fuerza de un fenómeno. El tamaño del efecto se refiere a en qué grado los cambios en el genotipo son capaces de producir efectos observables en un fenotipo. Algunas variantes génicas tienen un efecto muy importante sobre el fenotipo. Otras variantes, sin embargo, tienen un efecto muy pequeño y la presencia de un alelo u otro produce cambios apenas detectables y no observables externamente. Incluso en algunos casos, se puede decir que el tamaño del efecto es nulo. En el genoma coexisten variantes génicas de un tamaño de efecto muy grande con otras de tamaño de efecto imperceptibles, que pueden afectar al mismo fenotipo. Las variantes raras aparecen en la población con una frecuencia muy baja, pero con un efecto muy importante. Por otro lado, el mismo fenotipo puede verse afectado, de manera casi imperceptible por multitud de variantes que están presentes en un gran número de individuos en la población; son las variantes comunes. Tomadas de una en una, cada una de estas variantes tiene un efecto tan pequeño que no puede ser observado directamente en el fenotipo, pero conjuntamente, su efecto puede ser muy importante. FORMA DE ACTUAR No todos los genes actúan de la misma forma. Aunque su papel es el de servir como fuente de información para que la célula pueda sintetizar proteínas y productos relacionados, el efecto de estos productos en el organismo puede no ser equivalente. En realidad, el fenotipo que observamos en el organismo será una combinación de los efectos de cada gen implicado en el mismo. En general, podemos hablar de tres formas de actuar de los genes: o Efectos aditivos: Hablamos de efectos aditivos cuando nos referimos a la acción de alelos individuales sobre el fenotipo de interés. Es decir, cuando la presencia de un alelo concreto hace una contribución medible al carácter. o Efectos de dominancia: Los efectos de dominancia se refieren a la relación entre dos alelos del mismo par génico. En lugar de que cada alelo haga su contribución independientemente del otro, uno de los alelos es ‘dominante’ sobre el otro dentro del mismo par, lo que quiere decir que es el que se expresa cuando están juntos. o Efectos epistáticos: Los efectos epistáticos se producen cuando un gen influye sobre el efecto de otro gen. Es decir, cuando la presencia (o ausencia) de un alelo en un locus, afecta a la expresión de otro alelo en un locus diferente, ubicado en otro punto del genoma. PLEIOTROPÍA Y POLIGENIA Hay dos principios generales que están relacionados con todo lo que se ha mencionado anteriormente sobre la forma de actuar de los genes: Pleiotropía: Un gen puede afectar a varios rasgos diferentes. Lógicamente, algunos genes pueden afectar a más de un rasgo si su actividad gira en torno a aspectos muy básicos del funcionamiento del organismo. Poligenia: Es la contraparte de la pleitropía. Si un gen puede afectar a varios rasgos, un rasgo puede estar afectado por muchos genes. VARIACIÓN FENOTÍPICA CONTINUA Y DISCONTINUA La variación fenotípica puede presentarse de diversas maneras; las diferencias entre los individuos pueden ser cualitativas o cuantitativas. En el primer caso las formas fenotípicas son cualitativamente diferentes sin una continuidad entre ellas. Se habla entonces de variación discontinua. Es el caso, por ejemplo, de cualquier trastorno de origen genético, en el que el fenotipo se diferencia de forma cualitativa entre tener o no tener determinada enfermedad. Sin embargo, en muchos fenotipos esta diferencia en categorías no existe. En ellos siempre existiría un valor intermedio entre dos valores dados (altura). Este tipo de variaciones entra dentro de lo que se conoce como variación continua. Estas variaciones de tipo continuo eran, inicialmente, difíciles de analizar genéticamente ya que no contaban con rasgos característicos que pudieran atribuirse a genes específicos. De hecho, algunos como Bateson o DeVries, propusieron inicialmente que los caracteres continuos no estaban producidos genéticamente, y por lo tanto no se heredaban, postulando que las pequeñas diferencias eran debidas a causas ambientales. En contraposición a esta idea, Galton o Pearson mantenían que las características continuas eran susceptibles de heredarse. Evidentemente, el tiempo terminó dando la razón a la idea de que las influencias genéticas están presentes tanto en caracteres discontinuos como continuos. DEL GEN A LA CONDUCTA Los genes son, básicamente, manuales con información para sintetizar proteínas y otros productos similares, por lo que su impacto dependerá de cuál sea el papel de estas proteínas en el organismo. Dicho de otro modo, dependerá de:  Si a partir de la información que contienen, los mecanismos celulares sintetizan proteínas más o menos eficientes para cumplir con su papel.  Si el papel de estas proteínas es más o menos importante en procesos fundamentales para el organismo. Así, las distintas variantes de un gen (alelos) pueden dar lugar a que las células del individuo portador produzcan proteínas que cumplen su papel de forma más o menos rápida o con mayor o menor efectividad. Cuanto más amplias sean estas variaciones en la forma de actuar, mayor será el efecto a la hora de producir cambios en la conducta; siendo el caso extremo la ausencia total de determinada proteína, por incapacidad del alelo encargado o por la pérdida del mismo en el genoma. Por otra parte, el efecto de los genes en la conducta dependerá también de hasta qué punto las proteínas producidas participan en procesos fundamentales para el organismo. Si su participación es secundaria, o en procesos poco importantes, la relevancia de que la proteína cambie su modo de funcionamiento o no sea válida para cumplir su función será menor, que en casos de proteínas que ejecutan papeles primarios en procesos fundamentales para el funcionamiento del organismo. ENDOFENOTIPOS Es imposible encontrar un único gen que gestione, por sí mismo, un fenotipo complejo, como cualquier conducta. Los efectos individuales de cada gen son mucho más concretos y para observarlos hay que buscar mediciones más directas, centrándose en fenotipos más simples o endofenotipos. Habitualmente, se ha utilizado este término para referirse a aquellos fenotipos internos del organismo, por lo general no observables externamente, que varían dependiendo de los genes. Es decir, se denominarían como endofenotipos a las manifestaciones fenotípicas más cercanas a la actividad génica. Cuanto más cerca está el endofenotipo de la expresión génica, es de suponer que reflejan de forma más fidedigna su actividad, ya que dichos endofenotipos no estarían tan influidos por otros factores (genéticos o ambientales). En este sentido, el término se ha utilizado de forma intercambiable con otros términos, como fenotipo intermedio o incluso biomarcador. Esta diversidad en la nomenclatura es un reflejo de la longitud de lo que podríamos llamar cadena fenotípica, que va desde la proteína producida a partir del gen hasta el fenotipo que puede ser observado externamente. VÍAS HACIA LA CONDUCTA Combinando la eficiencia de la proteína sintetizada a partir del gen y la importancia de su papel, son muchas formas en que la actividad génica termina afectando a la conducta. Cualquier gen que afecta al desarrollo del sistema nervioso, aunque el tamaño de su efecto sea pequeño, puede producir pequeñas diferencias entre individuos. La acumulación de todos los efectos diferenciales, de todas las variantes, de todos los genes implicados es lo que produce finalmente las diferencias que observamos en el comportamiento de los individuos, debidas a sus diferentes genotipos. Por otra parte, si alguno de estos alelos produjera una proteína “dañada”, que no pudiera cumplir con su función en absoluto, o estuviera ausente, podría producir una alteración tan importante que fuera observable externamente. De esta forma, se puede decir que las vías de los genes hacia la conducta son múltiples y variadas, y parten de los productos, principalmente proteínas, que se sintetizan a partir de la información contenida en dichos genes. A partir de aquí su acción dependerá de cómo actúa esa proteína, su importancia para el desarrollo de los procesos que tienen lugar en células y tejidos, y la relevancia de esos procesos en el funcionamiento del organismo. VULNERABILIDAD Y PROTECCIÓN El efecto de los factores genéticos sobre la conducta se ha vinculado a los conceptos de vulnerabilidad y protección. Esto se ha planteado más claramente en el ámbito de la psicopatología, pero, en realidad, es aplicable a cualquier comportamiento en el que intervienen tanto genes como ambiente. La misma condición genética puede conferir una mayor vulnerabilidad y facilitar el desarrollo de un fenotipo determinado, pero a la vez actuar como protección en relación a otro fenotipo. Esta relación entre genes y ambiente incrementando o disminuyendo la probabilidad de aparición de determinados rasgos se puede desarrollar en dos modelos complementarios: diátesis-estrés y espiral descendente. Modelo diátesis-estrés: es una forma clásica de integrar el papel de factores biológicos y ambientales en la conducta. Se ha utilizado con frecuencia para tratar de explicar la aparición de trastornos mentales como resultado de una interacción entre herencia y experiencias vitales. Según este modelo, determinados factores genéticos pueden activarse solamente cuando se produce la exposición a determinados factores ambientales o, dicho de otra forma, algunos individuos presentarían una cierta vulnerabilidad (diátesis), conferida por su constitución genética, ante determinados estresores ambientales. El umbral de resistencia, ante eventos vitales estresantes, sería diferente para distintos individuos en función de sus características genéticas. Modelo de espiral descendente: postula que la vulnerabilidad genética implicaría una mayor tendencia a la exposición a ambientes o situaciones de riesgo. Esta mayor exposición incrementa el riesgo de aparición de problemas, lo que a su vez aumentaría la exposición, alimentando la espiral. La vulnerabilidad, en este caso, no implicaría una mayor susceptibilidad a los efectos del ambiente, sino a una tendencia a la sobreexposición a circunstancias ambientales negativas.