¿El bebé de la madre, el cerebro del padre? ¡Tal vez!

Todo el mundo sabe que obtienes genes de ambos padres y que esto es igual de bueno porque si una copia es defectuosa, a menudo puedes salir adelante con la otra. De hecho, el objetivo de la reproducción sexual parece ser crear descendientes que se beneficien de los genes de dos padres, en lugar de confiar simplemente en uno, como ocurre en la reproducción asexual y clonal.

Pero por verdadero que sea, ahora sabemos que algunos genes importantes son excepciones, y aunque se heredan de ambos padres de la manera normal, solo se expresan a partir de una copia. Estos genes impresos son paradójicos por esta razón, y los principales candidatos para causar problemas si son defectuosos, gracias a la falta de una copia de seguridad. De acuerdo con la teoría del cerebro impreso, ellos (y otros genes que pueden actuar de manera similar) son la causa de enfermedades mentales que tienen un origen genético. De hecho, la teoría implica que si pudieras explicar la impronta también podrías explicar, no solo ¿cómo? de la enfermedad mental, pero también el por qué?

La impronta tiene sentido evolutivo en términos de lo que podríamos llamar el Bebé de la Madre, ¿el del Padre? ¡Tal vez! Principio Debido a que la fertilización tiene lugar internamente en los mamíferos, la paternidad nunca es tan cierta como la maternidad: de ahí la pregunta y los signos de exclamación. Las madres mamíferas proporcionan el 100% de la crianza durante la gestación y la lactancia, y generalmente la gran mayoría a lo largo del desarrollo de su descendencia. La única contribución obligatoria del padre mamífero, por el contrario, es un solo espermatozoide. Y debido a que la monogamia de por vida es muy rara en los mamíferos, no hay ninguna razón necesaria para que otra descendencia de una hembra deba compartir el mismo padre en la forma en que lo hacen con la misma madre.

Esta asimetría extrema en el cuidado e inversión de los padres significa que, desde el punto de vista de los genes paternos en una descendencia, el embarazo, la lactancia y todo el cuidado materno posterior representan un almuerzo gratis para el cual el padre no necesita ningún pago obligatorio pero del cual beneficios de descendencia. Para la madre, por otro lado, todo esto representa un costo enorme que cualquier mujer que ha pasado por el embarazo y el parto apreciará demasiado bien.

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Esto parece explicar la impronta en genes como IGF2 , que está impreso materno y solo se expresa a partir de la copia del padre. IGF2 representa el factor de crecimiento similar a la insulina 2 y es una hormona del crecimiento, que estimula a la descendencia a consumir los recursos maternos para su beneficio y los genes de su padre invertidos en él. En una publicación anterior, señalé que todas las hormonas necesitan receptores, y en ratones un gen impreso paternalmente, Igf2r (para el receptor Igf2 ) construye un tipo de receptor para IGF2 que lo limpia, sin producir efectos de crecimiento (el receptor tipo 2 en el diagrama a continuación). Efectivamente, la Igf2r expresada en la madre contradice y sabotea la Igf2 expresada paternalmente , como lo ilustra el diagrama.

Fuente: Diagrama C. Badcock después de Haig, D. y C. Graham. Celda 64, no. 22 de marzo (1991): 1045-6.

Casos como este sugieren que debería haber casi tantos genes maternos como impresos por el padre, pero ahora un nuevo estudio de la genética del ratón muestra un sesgo sorprendente a favor de la expresión paterna. El estudio identificó 95 genes murinos con evidencia significativa de impronta y concluyó que a pesar de que la impresión clásica está bajo control genético, es incompleta y revela un desequilibrio global que favorece a los genes paternos. Los genes impresos tenían 1,5 veces más probabilidades de ser expresados ​​por el padre en comparación con la copia materna. Sin embargo, hay variaciones en diferentes órganos, predominando la expresión de genes paternos en el cerebro pero la expresión materna predominando en la placenta.

A primera vista, esto podría parecer lo contrario de lo que cabría esperar, dado que la placenta es un órgano diseñado para extraer recursos de la madre durante la gestación. Pero como muestra el caso de Igf2r , los genes maternos pueden contraatacar, y parecen haber establecido precedencia en la placenta, al menos en ratones. Entonces, ¿qué hay del cerebro y por qué los genes paternos predominan allí?

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La siguiente ilustración representa uno de los primeros y más asombrosos hallazgos en los que se construyó la teoría del cerebro impreso. Esto fue que en ratones los genes paternos se expresan principalmente en las áreas negras -el hipotálamo y otras partes del llamado cerebro límbico- mientras que los genes maternos se expresan predominantemente en el cuerpo estriado y la corteza, como lo indica el gris oscuro, especialmente en el frontal áreas En otra parte del cerebro del ratón, como era de esperar, los genes de ambos padres se expresan por igual (sombreado gris claro). Una vez más, un estudio posterior de la expresión génica en el cerebro de ratones encontró que 40-50% más de neuronas expresaron el cromosoma X de la madre en comparación con el del padre en la parte prefrontal y otras partes de la corteza. Por el contrario, no hubo diferencia en la expresión del cromosoma X en el hipotálamo. También informó más contribución materna durante el desarrollo, pero más expresión génica paterna en la edad adulta.

Fuente: Dibujo: L. Badcock.

La corteza es mucho más grande en los seres humanos en relación con el cerebro límbico, y esto sugiere que no es simplemente la cantidad de genes parentales que se expresan lo que importa, sino dónde y cómo se expresan. Además, aunque no podemos extrapolar directamente del ratón al hombre, sigue siendo un hecho que el genoma del ratón se parece mucho al humano, tiene aproximadamente el mismo tamaño y posee equivalentes murinos para casi todos los genes humanos. Y en lo que se refiere a la expresión diferencial de genes impresos, un estudio mostró que en 65 familias, las habilidades mediadas por los lóbulos corticales frontales se correlacionan estrechamente entre los niños y las madres en lugar de los padres. Nuevamente, la corteza prefrontal tiende a ser más grande en las mujeres, mientras que los elementos del sistema límbico como la amígdala y el hipocampo tienden a ser más grandes en los hombres. De hecho, son aún más grandes en el autismo pero más pequeños en la esquizofrenia, tal como lo implica la atribución del autismo impreso al autismo y la psicosis paterna a la expresión génica materna.

Finalmente, si hay un sesgo a favor de los genes paternos expresados ​​en el cerebro, podría haber una muy buena razón para ello. Los cerebros (y por lo tanto el comportamiento) pueden ser influenciados desde dos direcciones diferentes: de abajo hacia arriba a través de la expresión de genes, o de arriba hacia abajo en términos de entradas del ambiente a través de los sentidos, y ambos pueden ser muy influyentes. Gracias a su papel social preeminente como la principal cuidadora y la influencia ambiental que prevalece en sus hijos, la madre de los mamíferos está mucho mejor situada para explotar de arriba hacia abajo la influencia, nutrir , en otras palabras, que el padre. Los genes de la madre no solo pueden desarrollar el cerebro de su hijo de abajo hacia arriba, sino que también puede explotar su rol social vertical para programar ese cerebro de muchas maneras que puedan beneficiarla, por ejemplo, enseñando al niño su "lengua materna". "Y luego usarlo para instrucción, comando y control de su descendencia. La situación evolutiva muy diferente del padre mamífero, por otro lado, es probable que lo obligue a confiar más en la influencia ascendente de sus genes: la naturaleza, no la crianza , si se quiere. Ciertamente, teniendo debidamente en cuenta la situación más simple en ratones, esto podría explicar tanto el sesgo paterno de la expresión génica en el cerebro murino como su posposición hasta que termine el período de influencia de la madre, sin mencionar por qué los genes del padre están tan fuertemente expresados ​​en centros cerebrales límbicos preocupados por problemas de consumo de energía como el hambre, la sed y la regulación del calor.

Y más al punto en que se refiere a la teoría del cerebro impreso, podría sugerir, por supuesto, una situación similar en el caso humano. De hecho, como concluí en Psicología Evolutiva ya en el cambio de siglo, esta podría ser la base evolutiva de la amarga controversia naturaleza / nutrición, particularmente en lo que se refiere al tema más controvertido de todos: la genética del comportamiento, la personalidad y la mente

(Gracias a Louis Badcock y Wellcome Library, Londres).