Genetica del Comportamento PDF

Preview

Summary

Download Genetica del Comportamento PDF

Description

GENETICA DEL COMPORTAMENTO (GdC) Non è un ramo della genetica ma della psicologia. Studia le basi genetiche del comportamento umano/animale e la variabilità interpersonale del comportamento applicando le regole della genetica (trasmissioni, alberi genealogici, leggi di Mendel, mutazioni ecc…). Studia anche il comportamento normale non solo quello patologico. Ogni individuo varia nel comportamento da tutti gli altri, e queste differenze hanno una base anche genetica. Sono caratteri di tipo complesso, insiemi di influenze. È un insieme di scienze biologiche e scienze psicologiche quindi si scontra con una difficoltà fondamentale: I matematici sono abituati alle leggi fisse e rigide, mentre gli psicologi sono abituati a leggi meno precise, probabilistiche e continuamente variabili. In realtà parlando di comportamento, pur essendo un fattore prettamente biologico, non ci sono leggi sicure e fisse, le previsioni comportamentali sono sempre molto grossolane. È molto difficile misurare con precisione caratteri comportamentali. Il fatto che le caratteristiche mentali degli esseri umani siano determinate da fattori ereditari o da esperienze individuali non è un problema scientifico, ma riguarda la nostra quotidianità. Il primo a studiare questo ambito fu Darwin (“The Origin Of Species”), poi alcuni dei suoi allievi lo seguirono: -Huxley -> (Sostiene la teoria del’’origine comune delle specie) Egli critica la teoria cartesiana che gli animali siano automi e afferma che secondo lui essi posseggono consapevolezza e capacità cognitive (anche se in forma più limitata). Sostiene la necessità di trattarli come fratelli e non come esseri inferiori. Critica la teoria della lotta per la sopravvivenza, secondo lui gli organismi più adatti (uomini) non dovrebbero scavalcare quelli più deboli (animali). L’uomo è l’organismo moralmente peggiore. -Galton -> Fondatore della genetica del comportamento, della psicologia differenziale, della psicometria e della biomentria. Ebbe un ruolo fondamentale nel dibattito NATURE/NURTURE. Secondo lui la natura prevale sull’educazione visto che gli individui si differenziano di più in base ai loro tratti biologici e non quelli ambientali. A Galton si oppose Mill. -Mill -> Sottolinea l’importanza delle influenze sociali e morali sulla mente umana. DIBATTITO NATURE/NURTURE Dibattito risalente a molti anni fa (800/900), ma che ha continuato ad andare avanti, tra chi pensava che il comportamento fosse un qualcosa di innato e intrinseco nell’individuo, e chi pensava che fosse il prodotto di un insieme di stimoli provenienti dall’ambiente esterno. Il dibattito tra le due scuole fu molto violento. Tutti gli scienziati avevano ragione perchè il nostro carattere è il frutto di tutti quei caratteri messi insieme.

EUGENICA

= scienza che proponeva il miglioramento genetico/biologico della specie umana selezionando chi poteva e chi non poteva riprodursi. Elderton -> Uno dei sostenitori più influente dell’eugenica. Secondo lui per migliorare la società ci deve essere una base ereditaria solida e perfetta. Ogni generazione quindi deve derivare solo dai membri migliori della generazione precedente. Eugenica positiva= Selezione che mira a favorire la riproduzione degli individui migliori della popolazione attraverso incesti e banche dello sperma. Eugenica negativa= Selezione forzata degli individui che non possono riprodursi (es. sterilizzazione forzata). L’istituzione di banche dello sperma (Graham) in USA portarono alla nascita di 230 bambini. Venivano offerte cifre esorbitanti a uomini intelligenti che volessero donare il loro sperma e a donne con canoni estetici ricercati che donassero i loro ovuli (uomo visto come sede dell’intelletto e donna come sede della bellezza). Tra i donatori ci furono i premi nobel Shockley e Watson. L’obiettivo dell’esperimento era migliorare la probabilità che nascessero individui con capacità cognitive superiori e anche esteticamente belli. Il risultato fu che alcuni bambini dimostravano un livello di intelligenza superiore, ma probabilmente fu dovuto alla stimolazione e alla pressione degli sperimentatori su di loro.

Iniziarono ad essere pubblicate ricerche che evidenziavano l’influenza della genetica su patologie come schizofrenia, depressione e ritardo mentale che rafforzarono il pensiero eugenico. Vennero promulgate Tra il XIX e il XX vennero emanate leggi che impedivano unioni tra soggetti malati e ne imponevano la sterilizzazione. Venivano sterilizzati anche nativi americani e donne e uomini di colore. Alcune di queste leggi non vennero abrogate fino al 1960. La sterilizzazione delle donne invece è stata definitivamente bandita solo nel 2014. Nella democratica Confederazione Elvetica il popolo Jenisch (etnia nomade di origini germaniche) è stato sempre sottoposto a pratiche eugeniche. Oggi invece sta prendendo piede il desiderio della clonazione, di ottenere individui fenotipicamente identici. Sono state fatte ricerche avanzate su animali ma non ancora sull’uomo. Le ricerche hanno dimostrato che questa pratica non è qualcosa di possibile. Anche gemelli omozigoti che hanno lo stesso patrimonio genetico e si sviluppano nello stesso ambiente presentano differenze. Inoltre ottenere figli clonati fenotipicamente identici al genitore sarebbe impossibile perché il genitore ha avuto esperienze diverse ed è cresciuto in contesti diversi. Oggi consideriamo l’individuo come unità bio-psico-sociale, insieme di fattori biologici, psichici e ambientali. Questi fattori definiscono il carattere dell’individuo. La genetica del comportamento tenta di tracciare un limite tra geni e ambiente per capire qual è la natura di un determinato comportamento, soprattutto a scopo terapeutico (capire se patologie comportamentali sono legate al DNA dell’individuo o all’ambiente -tutto ciò che esula il DNA- in cui esso vive). Gli obiettivi quindi sono CONOSCERE (migliorare le conoscenze nell’ambito) e INTERVENIRE (effettuare diagnosi e individuare nuove terapie). I caratteri sono POLIGENICI quando sono stabiliti dall’interazione di più geni I caratteri sono MULTIFATTORIALI quando non solo derivano da più geni, ma anche da fattori influenti esterni (es. colore della pelle). C’è sempre una sovrapposizione tra classi fenotipiche del comportamento, non ci sono distinzioni nette (es. pelle bianca, media o nera) ma ci sono delle mescolanze, i caratteri si sommano quantitativamente in modo additivo. Ne risulta una curva continua, e non distinzione in classi discrete, agli estremi della curva ci sono le classi minorante (comportamenti meno frequenti), i fenotipi intermedi sono quelli più frequenti. Non parliamo più di dominanza e recessività perchè abbiamo tanti geni, e non parliamo di mutazioni nette ma cambiamenti graduali. Più complesso rispetto all’analisi mendeliana perché ci sono vie di mezzo e basta anche solo una piccolissima variazione per cambiare il carattere. Tutti i caratteri complessi (anche quelli psicologici) si trasmettono secondo l’ereditarietà quantitativa e quindi la somiglianza tra parenti è proporzionale alla quantità di alleli che essi condividono. Per valutare la somiglianza all’interno di una famiglia si calcola il COEFFICIENTE DI CORRELAZIONE (sviluppo della grandezza statistica di co-relazione di Galton) -> quantifica la somiglianza tra elementi derivanti dalla stessa famiglia (non dice però come il carattere è stato trasmesso). GENETICA QUANTITATIVA= Chiarisce quanto le differenze individuali siano dovute a differenze genetiche e quanto a differenze ambientali. GENETICA MOLECOLARE= Individua i geni coinvolti nelle differenze individuali. Tipi di influenza genetica: - Cromosomica - Multigenica (multifattoriale, poligenica) - Mitocondriale - Monogenica (mendeliana) Negli studi dell’Ereditarietà Mendeliana (monogenica) ovvero degli alberi genealogici è possibile individuare la trasmissione di caratteri somatici, ma non quella dei caratteri comportamentali complessi.

Quando ci troviamo di fronte ad un comportamento di cui vogliamo studiare la natura bisogna come prima cosa chiedersi se è riconducibile ad anolalie cromosomiche già note (basi genetiche). Se non troviamo alcuna identificazione in malattia già note (no mutazioni cromosomiche, no leggi mendeliane) bisogna applicare altri metodi: - Fare studi sui gemelli e sulle adozioni (unici studi possibili sull’uomo insieme a quelli biometrici) - Fare analisi biometriche (misurazioni di alcune componenti corporee e identificazione di eventuali anomalie) - Identificazione dei geni dell’uomo - Ricerche su animali

ESPERIMENTI DI GENETICA QUANTITATIVA: Se voglio studiare il comportamento animale si possono utilizzare: - STUDI DI SELEZIONE: Dimostrano l’influenza genetica sul comportamento. Si creano delle condizioni ambientali favorevoli per l’animale che devono essere uniformi per tutti i soggetti che prendo in considerazione per eliminare ogni influenza ambientale (STUDIO DEL CAMPO APERTO). Dividerò gli animali in base al loro carattere osservato (es. divido i topi aggressivi e quelli piu calmi valutando in base a se si rubano il cibo ecc…). Faccio accoppiare gli animali con lo stesso carattere (topi aggressivi con topi aggressivi, topi calmi con topi calmi) e seleziono ancora la progenie in base al carattere (più aggressivi e meno) e li faccio ancora accoppiare tra loro e cosi via. Il carattere sappiamo che dipende dai geni perche l’ambiente e stato annullato. Riporto quante generazioni ho esaminato e il loro grado di aggressività in un grafico. Cio che si vede è che parto da un livello intermedio (la differenza di aggressività fra i primi topi incrociati era minima) e arrivo agli estremi (nelle ultime generazioni la differenza tra topi aggressivi e topi calmi è abissale: massima aggressività e minima aggressività). So che sono coinvolti più geni perche se il carattere derivasse da un solo gene avrei avuto solo progenie omozigote recessiva (minima aggressività sempre uguale) o dominanti (massima aggressività sempre uguale) senza varianti, e la linea sarebbe stata costante e continua senza variazioni nella manifestazione del carattere. Il carattere quindi è poligenico. - STUDI SU LINEE CONSANGUINEE: Effettuo incroci ripetuti di animali consanguinei andando avanti per 20 generazioni. Man mano che incrocio ho individui sempre più uguali tra loro da un punto di vista genetico. Avendo individui geneticamente identici posso dedurre eventuali influenza ambientali. Metto i soggetti in campi aperti in condizioni ambientali diverse (es. tanto cibo e poco cibo, tanta luce e poca luce ecc…). valuto se tra questi aspetti ce n’è qualcuno che modifica il carattere dell’individuo (es. l’assenza di cibo rende il topo più aggressivo). Se non noto cambiamenti comportamentali vuol dire che l’ambiente non influisce su quel determinato carattere che ho preso in analisi.

Studi fattibili su uomini: - ADOZIONI: Studi su bambini adottati e le loro famiglie adottiva e biologica. Se il comportamento del bambino deriva di più dalla famiglia adottiva significa che deriva da un’influenza ambientale esterna, invece se è più correlato alla famiglia biologica significa che deriva da basi genetiche. Non centra solo la famiglia in cui cresce ma tutto l’ambiente (es. scuola, quartiere ecc). - GEMELLI: I gemelli omozigoti hanno quasi il 100% di patrimonio genetico in comune. Si raccolgono coppie di gemelli sia monozigoti che eterozigoti (50% geni in comune). All’interno della coppia calcolo una percentuale di concordanza tra caratteri nei gemelli omozigoti e eterozigoti. Confronto le percentuali. Mi aspetto che se il carattere che sto studiando è a base genetica sarà più concordante negli omozigoti. Se trovo che sono più concordanti i dizigoti probabilmente non c’entra la genetica ma l’ambiente. Se dopo tutti questi studi trovo che il carattere che mi interessa è a base genetica vado a studiare i geni. Per identificare i geni di un carattere si usano diversi metodi:  LINKAGE: Veniva usata tempo fa, molto complessa. Cerca di scoprire quale regione del cromosoma porta il carattere d’interesse. Vengono posizionati dei marcatori per indicare diverse zone. Si identifica la regione del cromosoma che si pensa porti i geni responsabili, si identifica un punto che pensiamo possa essere così vicino all’allele che ci interessa da essere trasmesso sempre insieme a questo, si osserva durante la meiosi che tipo di ricombinazione avviene, si osservano gli alleli dei figli e dei genitori in quella determinata posizione. Quando si è sicuri che quella zona di DNA è direttamente associata al carattere è possibile effettuare un test (è molto più informativo rispetto al semplice rischio calcolato dalle leggi di Mendel). C’è Linkage se la zona risulta essere responsabile della trasmissione. Ha scarso potere di risoluzione perché non trova il gene responsabile ma solo la regione. Il test sul DNA può essere utilizzato per diagnosticare la malattia negli individui senza informazioni riguardo ad altri membri della famiglia. È anche possibile analizzare la proteina codificata da quel gene per comprendere come questo agisca e sviluppare una terapia adatta. ASSOCIAZIONE ALLELICA: Necessita di un numero altissimo di individui affetti e  sani. Vengono posizionati dei marcatori polimorfici molto vicini tra loro che non marcano solo zone, ma direttamente tutti i singoli geni che si pensano responsabili del carattere (non solo vicino quindi più accurata del Linkage). Confronto tutti i genomi di tutti gli individui sani e malati. Se trovo che un allele è sempre frequente nei casi che manifestano il carattere potrebbe essere quello responsabile. Se uno è più frequente nei “sani” non c’entrerà nulla con il carattere (anzi potrebbe essere un suo inibitore). Bisogna avere il maggior numero di individui possibile. Bisogna assicurarsi che il marcatore sia proprio sul gene che cerchiamo e non solo vicino. Avere un allele “malato” non vuol dire per forza essere affetti ma solo esposti al rischio di esserlo in modo maggiore rispetto al resto della popolazione. MICROARRAY DI DNA: (gene chip) insieme di piccole sonde di DNA attaccate ad una superficie solida (vetro, plastica ecc). Viene usato per analisi del genoma nella popolazione con lo scopo di identificare associazioni ricorrenti (studi genome-wide). Ce ne sono diversi tipi: - cDNA microarray: per misurare i livelli di espressione di determinati geni - Microarray SNP: per la identificazione e genotipizzazione di polimorfismi in una popolazione. - Microarray CGH: per osservare perdite o guadagni di materiale genomico o un cambiamento nel numero di copie di un gene coinvolto in una malattia.

Tutti questi studi portano a definire il concetto di EREDITABILITA’= Proporzione della varianza fenotipica che può essere attribuita a differenze genetiche. Es. Se l’ereditabilità dell’altezza è 90% significa che il 90% delle differenze di altezza tra individui è causato dalla variabilità genetica e il 10% delle differenze ha origine ambientale.

Più l’ereditabilità di un comportamento è elevata piu questa è legata ai geni e non all’ambiente.

DISTURBI DEL COMPORTAMENTO: -

DISTURBI D’ANSIA: Sono i più frequenti e hanno incidenza doppia sulle donne rispetto agli uomini. Hanno un’elevata familiarità, però l’ereditabilità è bassa. Quindi è dovuto all’ambiente condiviso e non dai geni. Rendere l’ambiente meno stressante per l’individuo. ‐Disturbo d’Ansia da Separazione: Paura eccessiva relativa alla separazione da coloro ai quali si è legati. ‐Mutismo Selettivo: Costante incapacità di parlare in situazioni sociali specifiche ‐Fobia Specifica: Paura rispetto a un oggetto o una situazione ‐Disturbo d’Ansia Sociale: Paura rispetto a una o più situazioni sociali in cui si è esposti al giudizio degli altri ‐Disturbo di Panico: Attacchi di panico inaspettati e ricorrenti ‐Agorafobia: Paura dei luoghi aperti e dispersivi ‐Disturbo d’Ansia indotto da Sostanza/Farmaco

-

DISTURBI DA SINTOMI SOMATICI E CORRELATI: Molto comuni. Non sono correlati a fattori genetici. -Disturbo da sintomi somatici: Presenza di alcuni reali sintomi fisici ma con eccessiva preoccupazione per la propria salute -Disturbo da ansia per la salute: Eccessiva e continua preoccupazione per la propria salute anche in assenza di reali sintomi -Disturbi di conversione: Manifestazione di disturbi specifici (es.paralisi) senza causa fisica identificabile. Spesso l’individuo credendo si essere malato manifesta reazioni isteriche.

DISTURBI DELL’ALIMENTAZIONE: Molto frequenti. Prima legati al sesso femminile, ora si stanno estendendo. -Anoressia e obesità: Non mangiare o mangiare troppo. Possono essere di carattere sia genetico che ambientale. -Bulimia: Tendenza a mangiare troppo e poi vomitare tutto. Solo di natura ambientale -Pica: Porta a mangiare cose non commestibili. -Disturbo da ruminazione: Disturbo che porta a rigurgitare il cibo appena mangiato per poi masticarlo di nuovo e rideglutirlo -Binge eating: Impulso a mangiare. Sono stati trovati alcuni geni associati a queste patologie (FTO, Leptina, POMC, BDNF) ma sono più incidenti i fattori ambientali. -

MALATTIE DEL NEUROSVILUPPO -> Deficit delle funzioni cognitive 1. Causate da geni singoli: Difetto cognitivo causato da anomalie di un singolo gene (es. Fenilchetonuria. Sindrome di Lesch-Nyhan)

2. Causate da anomalie cromosomiche: Coinvolgono l’intero cromosoma (modificazioni, delezioni o aggiunta di parti o di cromosomi interi) (es. Sindrome di Williams) 3. Malattie complesse: -Disturbi specifici dell’apprendimento: Non sono legati ad anomalie genetiche. Affliggono l’80% dei bambini. Si trasmettono di generazione in generazione, ma possono anche essere legati a fattori ambientali. -Disturbi della comunicazione: Possono essere disturbi del linguaggio (non riuscire a trasformare pensieri in parole), della comunicazione sociale (non riuscire a comprendere i discorsi degli altri), di fonazione (non riuscire a pronunciare in modo corretto alcune lettere) e balbuzia. Sono ereditari. -Disturbi di autismo: Disturbi generalizzati dello sviluppo cognitivo (autismo, sindrome di Asperger, sindrome di Rett e disturbo disintegrativo dell’infanzia). Legato a caratteri genetici. -Shizofrenia -Deficit dell’attenzione/iperattività -Disturbi bipolari e disturbi della personalità

PSICOLOGIA E TEST GENETICI I continui progressi in ambito sia genetico che psicologico hanno determinato significativi cambiamenti nella pratica medica. C’è sempre un maggior coinvolgimento degli psicologi nella medicina ad esempio nella gestione di disturbi psicologici a base genetica, nella comunicazione con pazienti che hanno subito gravi interventi e coloro che devono accettare la convivenza con malattie gravi o terminali, attraverso terapie che mirano ad ottimizzare il loro stile di vita. Un esempio importante è la Corea di Huntington: (carattere mendeliano autosomico dominante, una singola copia del gene ne determina la manifestazione) è una patologia rara che compare in età adulta e in poco tempo porta alla demenza. I figli di un soggetto malato hanno il 50% di probabilità di sviluppare la malattia o di trasmetterla ai loro figli. Esistono dei test oggi che permettono di capire se si è affetti o meno anche in assenza di sintomi ma sono poche le persone che hanno il coraggio di sottoporsi a questo test proprio per ragioni psicologiche (Nancy Waxler, genetista figlia di un affetto da huntington che ha dedicato la sua vita alla ricerca per test per questa malattia e ha deciso di non voler conoscere i risultati). Per chi vuole sottoporsi al test e conoscere il risultato in caso di test positivo esiste un conseuling psicologico mirato e intensivo per affrontare la condizione. La consapevolezza di essere in una situazione di rischio può avere effetti dirompenti sulla vita delle persone. Direct to Consumer Genetic Testing: Test su malattie genetiche i cui risultati vengono dati direttamente in mano al paziente. Molti sono contrari a questi test perché il conoscere i risultati può portare il paziente a pericoli e limiti. Solo che questi test sono utili perchè il paziente ha il diritto di conoscere il suo stato di salute e ha il diritto di sapere se potrebbe trasmettere la malattia ai suoi figli. La soluzione migliore sarebbe la mediazione di un professionista con competenze mediche e psico...