Se dice que hay correlación gen-ambiente (o correlación genotipo-ambiente ) cuando la exposición a las condiciones ambientales depende del genotipo de un individuo .
Las correlaciones gen-ambiente (o rGE) son correlaciones entre dos rasgos , por ejemplo, la altura y el peso, lo que significa que cuando uno cambia, también lo hace el otro. Las correlaciones gen-ambiente pueden surgir por mecanismos causales y no causales . [1] De principal interés son aquellos mecanismos causales que indican control genético sobre la exposición ambiental. Las variantes genéticas influyen en la exposición ambiental indirectamente a través del comportamiento. Se han descrito tres mecanismos causales que dan lugar a correlaciones gen-ambiente. [2]
La correlación entre genes y ambiente también puede surgir de mecanismos no causales, incluidos los procesos evolutivos y la "contaminación" conductual de la medida ambiental. Los procesos evolutivos, como la deriva genética y la selección natural , pueden causar que las frecuencias de alelos difieran entre poblaciones. Por ejemplo, la exposición a mosquitos portadores de malaria durante muchas generaciones puede haber causado la mayor frecuencia de alelos entre ciertos grupos étnicos para el alelo de hemoglobina falciforme (HbS), una mutación recesiva que causa la enfermedad de células falciformes pero confiere resistencia contra la malaria . [4] De esta manera, el genotipo HbS se ha asociado con el ambiente palúdico.
Los estudios de gemelos y de adopción han proporcionado gran parte de la evidencia de las correlaciones entre genes y ambiente al demostrar que las supuestas medidas ambientales son heredables . [5] Por ejemplo, los estudios de gemelos adultos han demostrado que los eventos vitales deseables e indeseables son moderadamente heredables, al igual que los eventos vitales específicos y las circunstancias vitales, incluido el divorcio, la propensión a casarse, la calidad marital y el apoyo social. Los estudios en los que los investigadores han medido aspectos específicos del entorno infantil también han demostrado que los supuestos factores ambientales, como la disciplina o la calidez de los padres, son moderadamente heredables. Se ha demostrado que ver televisión, las orientaciones del grupo de pares y las actitudes sociales son moderadamente heredables. También hay una creciente literatura sobre los factores genéticos que influyen en los comportamientos que constituyen un riesgo para la salud, como el consumo de alcohol, tabaco y drogas ilegales, y los comportamientos de riesgo. Al igual que la disciplina parental, estos comportamientos relacionados con la salud están influenciados genéticamente, pero se cree que tienen efectos mediados por el medio ambiente sobre la enfermedad. En la medida en que los investigadores han intentado determinar por qué los genes y los entornos están correlacionados, la mayoría de la evidencia ha apuntado a los efectos intermedios de la personalidad y las características conductuales.
Los entornos son heredables porque el genotipo influye en los comportamientos que evocan, seleccionan y modifican las características del entorno. Por lo tanto, los entornos menos susceptibles a la modificación del comportamiento tienden a ser menos heredables. [1] Por ejemplo, los eventos vitales negativos que están fuera del control del individuo (por ejemplo, la muerte de un ser querido, perder la casa en un desastre natural) tienen menor heredabilidad que los eventos vitales negativos que pueden depender del comportamiento de un individuo (por ejemplo, divorciarse, ser despedido de un trabajo). De manera similar, los eventos vitales personales (es decir, los eventos que ocurren directamente a un individuo) son más altamente heredables que los eventos vitales de red (es decir, los eventos que le ocurren a alguien dentro de la red social de un individuo, lo que afecta al individuo indirectamente).
Recientemente, las investigaciones de genética molecular han empezado a demostrar la existencia de correlaciones entre genes y ambiente . El grupo de Estudios Colaborativos sobre Genética del Alcoholismo (COGA) ha informado de que un polimorfismo de un solo nucleótido en el intrón 7 del receptor del ácido gamma-aminobutírico A a2 (rs279871; GABRA2) estaba asociado a la dependencia del alcohol y al estado civil. Los individuos que presentaban la variante de alto riesgo de GABRA2 (es decir, la variante asociada a la dependencia del alcohol) tenían menos probabilidades de estar casados, en parte porque corrían un mayor riesgo de sufrir un trastorno de personalidad antisocial y era menos probable que estuvieran motivados por el deseo de complacer a los demás. [6] También hay pruebas moleculares de una correlación pasiva entre genes y ambiente. Un estudio reciente descubrió que los niños tenían casi 2,5 veces más probabilidades de ser diagnosticados con trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH) si sus madres estaban divorciadas, separadas o nunca se habían casado. Sin embargo, en esta muestra, las madres que poseían el alelo corto del gen del receptor de dopamina DRD2 tenían más probabilidades de estar divorciadas, separadas o nunca casadas. Además, sus hijos tenían más probabilidades de tener TDAH. Por lo tanto, parte de la asociación entre el estado civil de los padres y el diagnóstico de TDAH entre los niños de esta muestra se debe a la variable de confusión del genotipo DRD2 materno. [7] Ambos estudios también encontraron evidencia de interacción entre genes y ambiente .
También se puede utilizar una puntuación poligénica (PGS, por sus siglas en inglés; también llamada puntuación de riesgo poligénico), que es un número asignado a individuos en función de la variación en múltiples loci genéticos y sus pesos de regresión asociados a partir de estudios de asociación de todo el genoma , para demostrar la correlación entre genes y ambiente. Este efecto, a menudo denominado "crianza genética", sugiere una correlación pasiva entre genes y ambiente cuando la puntuación poligénica parental predice de forma independiente el resultado de la descendencia más allá de la propia PGS de la descendencia, y se ha demostrado para el logro educativo en humanos. [8] [9] [10]
Los médicos quieren saber si la exposición a riesgos ambientales causa enfermedades. El hecho de que las exposiciones ambientales sean hereditarias significa que la relación entre exposición ambiental y enfermedad puede ser confundida por el genotipo. Es decir, la relación puede ser espuria (no causal), porque los mismos factores genéticos pueden estar influyendo tanto en la exposición a riesgos ambientales como en la enfermedad. En tales casos, las medidas destinadas a reducir la exposición ambiental no reducirán el riesgo de enfermedad. Por otra parte, la heredabilidad de la exposición a condiciones ambientales en sí no significa que los factores ambientales no sean responsables de la enfermedad y, por lo tanto, la reducción de la exposición beneficiaría a las personas con predisposición genética a conductas de riesgo.
Por ejemplo, un estudio de niños nacidos de hermanas gemelas investigó si la relación entre el divorcio de los padres y los problemas emocionales y de alcohol de los hijos era causal o estaba confundida por el genotipo de los padres. [11] El estudio encontró que los hijos de hermanas gemelas que eran discordantes para el divorcio tenían niveles igualmente altos de problemas emocionales, lo que sugiere que los factores genéticos que hacían que los hermanos gemelos fueran propensos al divorcio también aumentaban el riesgo de sus hijos de sufrir depresión y ansiedad. Este hallazgo sugiere que prevenir el divorcio de los padres habría tenido poco impacto en el riesgo de problemas emocionales de los hijos (aunque los hallazgos sobre los problemas de alcohol en los hijos fueron consistentes con un papel causal para el divorcio).