Estudo de Caso por: Dr. Fabiano de Abreu Agrela Rodrigues, pós-PhD em Neurociências e Especialista em Genômica
Resumo:
Este estudo de caso explora a probabilidade genética de um casal ter filhos com cabelo ruivo, analisando a presença de variantes no gene MC1R e em genes modificadores de pigmentação. A pesquisa avalia dados teóricos e fictícios, ilustrando como a herança mendeliana clássica e interações epistáticas influenciam fenótipos complexos como o cabelo ruivo, mesmo em situações de baixa probabilidade.
Introdução
O cabelo ruivo é uma característica fenotípica rara, observada em aproximadamente 1-2% da população mundial, sendo mais prevalente em populações de origem europeia, especialmente em áreas celtas. Este fenótipo é amplamente atribuído a variantes do gene *MC1R* (melanocortin-1 receptor), que regula a produção de melanina. Quando mutado, o MC1R favorece a produção de *feomelanina* (pigmento avermelhado) em vez de *eumelanina* (pigmento marrom-escuro).
Neste estudo, analisamos a probabilidade de um casal, composto por um pai heterozigoto para MC1R e uma mãe homozigota funcional, gerar descendentes com cabelo ruivo. A análise inclui a influência de genes modificadores no fenótipo.
Metodologia
Genótipos do casal:
– Pai: Heterozigoto para MC1R (uma cópia mutada em rs1805009 – Asp294His) e portador de variantes em genes modificadores ligados à pigmentação clara.
– Mãe: Homozigota funcional para MC1R, sem mutações conhecidas, com ancestralidade mista (mãe negra e pai branco de ascendência alemã).
Genes analisados:
1. MC1R: Principais variantes relacionadas ao cabelo ruivo (rs1805007, rs1805008, rs1805009, entre outras).
2. Modificadores epistáticos:
– HERC2 (rs12913832): Associado à redução de melanina e tons claros.
– SLC45A2 (rs16891982): Reduz a produção de eumelanina.
– ASIP (rs2424984): Regula a produção de melanina.
– TYRP1 (rs1408799): Modulador de pigmentação.
– SLC24A5 (rs1426654): Relacionado à pigmentação clara de pele e cabelo.
Método de análise:
Utilizou-se herança mendeliana clássica combinada com interações genéticas epistáticas para estimar a probabilidade de descendentes ruivos.
Resultados
1. Genótipo do Pai
O pai apresenta características genéticas que favorecem o cabelo ruivo:
– MC1R (rs1805009): Heterozigoto (CG), com uma cópia mutada associada ao fenótipo ruivo.
– Modificadores genéticos:
– HERC2 (rs12913832): AA, associado a olhos claros e pigmentação clara.
– SLC45A2 (rs16891982): CG, redução parcial da eumelanina.
– ASIP (rs2424984): CT, modulação da produção de eumelanina.
– SLC24A5 (rs1426654): AA, pigmentação clara de pele e cabelo.
2. Genótipo da Mãe
A mãe, homozigota funcional para MC1R, não apresenta mutações para o cabelo ruivo, mas carrega variantes modificadoras:
– HERC2 (rs12913832): AA, contribuindo para redução de melanina.
– SLC45A2 (rs16891982): CC, sem redução significativa de melanina.
3. Probabilidade de Filhos Ruivos
– MC1R clássico: A probabilidade de cabelos ruivos clássicos é 0%, pois a mãe não possui mutações no MC1R.
– Interações epistáticas: Genes modificadores podem amplificar o efeito da única cópia mutada do pai, resultando em tons claros ou avermelhados nos descendentes.
– Probabilidade estimada: 1-2% para tons ruivos claros, devido a interações genéticas.
Discussão
Os resultados mostram que o cabelo ruivo clássico, dependente da homozigose no MC1R, é inviável neste casal. Contudo, genes epistáticos como *HERC2, SLC45A2 e ASIP* desempenham papéis importantes, modulando a pigmentação e favorecendo tons claros ou avermelhados. Essa interação ressalta a complexidade genética da pigmentação humana.
Além disso, a ancestralidade mista da mãe (africana e europeia) introduz diversidade genética, que pode interagir de forma única com o MC1R mutado do pai. Essa diversidade pode explicar fenótipos raros, como tons avermelhados em descendentes, mesmo sem homozigose para MC1R.
Conclusão
1. O cabelo ruivo clássico requer homozigose para variantes mutadas do MC1R, ausente neste casal.
2. Modificadores genéticos como HERC2, SLC45A2 e ASIP aumentam a probabilidade de tons claros ou avermelhados em descendentes.
3. A probabilidade estimada de tons claros ou avermelhados é 1-2%, enfatizando a importância da epistasia na análise genética de fenótipos complexos.
Este estudo ilustra como interações genéticas podem gerar fenótipos inesperados, reforçando a relevância de análises genômicas detalhadas em características complexas.
Referências (formato APA)
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Imagem – Posição das mutações missense de aminoácidos na estrutura esquemática proposta da sequência de proteína MSHR humana de consenso descrita neste relatório. O aminoácido de substituição é destacado em círculos tracejados. Acredita-se que o resíduo de cisteína na posição 315 esteja covalentemente ligado ao ácido palmítico ( 17 )
