Variação epigenética

O artigo de Yashiro et al (2007) na última edição da revista Nature trata do desenvolvimento de assimetrias nos grandes vasos cardíacos. Os arcos branquiais (estruturas transientes, legado de nossa história filogenética) inicialmente são pares simétricos. A partir de um determinado estágio, os vasos do lado direito regridem e os esquerdos (quarto e sexto) se diferenciam nas artérias aorta e pulmonares. O experimento mostra que a assimetria do arco aórtico é produzida pelo fluxo assimétrico de sangue durante a ontogenia. Ao impedir, microcirurgicamente, o fluxo de sangue pelos vasos esquerdos, o sangue flui pelo lado direito, revertendo a assimetria dos vasos. O maior fluxo sanguíneo no lado direito ou esquerdo determina a forma do arco aórtico. Os autores procuram associar o resultado à dispersão de certos fatores de transcrição.
O fato de que o fluxo sanguíneo influencia o desenvolvimento dos vasos sanguíneos é bem conhecido. O que me chamou atenção no caso do arco aórtico é ele ser um caso discutido em biologia evolucionária. Pere Alberch (1980) usou o exemplo da variação dos arcos aórticos em lebres para mostrar a importância da variação no processo evolutivo. Longe de ser aleatória e não direcionada, como esperado pela teoria neo-darwinista, o exame da variação dos arcos aórticos mostrou que ela ocorre em direções e proporções determinadas (ver figura). Portanto, o processo evolutivo não segue a direção imposta pela seleção externa sobre uma variação genética aleatória e isotrópica. Ela segue a direção imposta pela dinâmica do sistema.



O que o experimento de Yashiro et al indica é que esta variação é epigenética. Ela não é imposta por constraints internos. Ela emerge da história de interações no sistema e do sistema com o nicho.

A variação do arco aórtico é gerada por diferenças hemodinâmicas, que está sujeita a influências produzidas por interações fisiológicas e comportamentais. Uma conduta mais ativa ou sedentária, em profundidades ou altitudes elevadas ou em temperaturas diferentes, alteram o fluxo sanguíneo, podendo levar a novas variações da morfologia do arco aórtico. Ou pode ainda ser um "efeito colateral" de variações em outras partes do sistema, como a altura da cabeça ou o tamanho do cérebro.

Enfim, a variação é epigenética. Não é interna nem externa, mas emerge da dinâmica fisiológica e comportamental. Já pensou na diferença hemodinâmica entre o coração de um Mus musculus e um Balaenoptera musculus?



Alberch, P. Ontogenesis and Morphological Diversification. Integrative and Comparative Biology, v.20, n.4, p.653. 1980.

Yashiro, K., H. Shiratori, et al. Haemodynamics determined by a genetic programme govern asymmetric development of the aortic arch. Nature, v.450, n.7167, p.285-288. 2007.