FA 2: Floodplain Deposits

A herdabilidade, representada pelo símbolo h2, representa a proporção total de variância em determinado fenótipo devida a fatores genéticos, ou seja, é uma medida que mostra através de um único valor a fração de variação entre indivíduos de uma população que é explicada geneticamente, assim como revisado por Visscher (2008). Já faz muitos anos que começaram os estudos buscando qual fração da variação fenotípica é determinada por fatores genéticos em variadas características físicas e antropométricas. Por exemplo, a herdabilidade da estatura, peso e IMC foi estimada em 79,5%, 78%, 77,2%, respectivamente, sendo estes valores provenientes de 1.974 pares de gêmeos monozigóticos e 2097 pares dizigóticos, do sexo masculino alistados nas forças armadas dos Estados Unidos (STUNKARD et al., 1986).

A comparação da variância fenotípica entre gêmeos mono e dizigóticos é uma das metodologias utilizadas para estimar a herdabilidade. Este delineamento pode ser observado

no estudo de Clark (1956), que pesquisou fenótipos antropométricos em pares de gêmeos norte-americanos adolescentes, dizigóticos e monozigóticos, e verificou que grande parte da variabilidade nos fenótipos estudados por ele era devida a fatores genéticos. A herdabilidade estimada para alguns dos sítios antropométricos avaliados por este autor pode ser verificada na Tabela 15, abaixo, dentre os quais a estatura figura com grande contribuição genética e a circunferência de cintura com grande influência de fatores ambientais, por exemplo, dieta alimentar e prática de exercício físico.

Tabela 15: Herdabilidade de fenótipos antropométricos. Fonte: Adaptado de Clark (1956). Sítios Variância entre

gêmeos dizigóticos

Variância entre

gêmeos monozigóticos Herdabilidade

Nível de significância Peso de nascimento 2,24 1,45 35% p > 0,05 Peso corrente 60,8 18,8 69% p < 0,01 Estatura 162 19,5 88% p < 0,01 Circunferência da cintura 130 97,9 25% p > 0,05

No entanto, também é possível estimar a herdabilidade estudando-se a semelhança observada e esperada entre famílias (pais e filhos biológicos), assim como realizado no estudo de Krall e Dawson-Hughes (1993), que estimaram a herdabilidade para o fenótipo de densidade mineral óssea em norte-americanos com ancestralidade auto declarada europeia, apontando h2 para este fenótipo em cerca de 46 a 62%, sendo a proporção restante atribuída a fatores ambientais e erros inerentes ao método de mensuração.

Recentemente, com o desenvolvimento tecnológico na área da biologia molecular, surgiu uma nova forma de avaliar a herdabilidade, na qual estudos de associação em todo genoma (GWAS – do inglês, Genome Wide Association Studies) permitem utilizar marcadores genéticos para determinar a bagagem genética real compartilhada entre os indivíduos das famílias estudadas. Visscher et al. (2006) utilizaram esta nova ferramenta para estimar a herdabilidade da estatura em 3375 pares de irmãos, empregando o estudo do genoma para ter real informação sobre a quantidade de genes compartilhada pelos indivíduos, e obtiveram um resultado de herdabilidade igual a 80%, o que de certa forma valida estudos anteriores com abordagem metodológica clássica, tal como o estudo supracitado de Stunkard et al. (1986).

Buscando estudos de herdabilidade na população brasileira para o fenótipo de aptidão aeróbia, foco neste estudo, e fenótipos de composição corporal (possíveis covariáveis para a aptidão aeróbia) foram encontrados apenas os estudos retratados na Tabela 16.

Tabela 16: Estudos de herdabilidade para potência aeróbia e composição corporal na população brasileira.

Autor (Data) Amostra Variáveis avaliadas (herdabilidade) Comentários

Machado et al. (2008)*

8 pares de gêmeos do sexo masculino (5 pares monozigóticos), com idade entre 11 e 27 anos.

Potência aeróbia – VO2max (87%). Estudo com número amostral

muito pequeno. Potência aeróbia não foi avaliada por ergoespirometria, método padrão ouro.

de Oliveira et al. (2008)*

1666 indivíduos de 81 famílias, com o tamanho da família variando de 3 a 156 indivíduos, e de 2 a 4 gerações, com 18 anos de idade ou mais velhos.

Circunferência da cintura (40,1%), Índice de massa corporal (51%). Obs.: Herdabilidade estimada em modelo ajustado para sexo e idade.

Apesar do grande número amostral do estudo, a amostra se mostra heterogênea, inclusive no que tange a presença de doenças crônicas.

* Estes estudos apresentam também herdabilidade para outras variáveis, entretanto foram apresentadas nesta tabela apenas as varáveis e interesse para o presente estudo.

Uma propriedade importante da herdabilidade é a sua determinação de acordo com as características da população, pois tanto a variação genética (por exemplo, das frequências alélicas) quanto ambiental se diferenciam de população para população (VISSCHER et al., 2008). A herdabilidade relaciona-se a fatores genéticos em uma população específica (PORTAS et al., 2010). Portando, a herdabilidade para um fenótipo em uma população não deve ser tomada como índice preciso da herdabilidade para este mesmo fenótipo em outra população. Entretanto, existe certa constância de padrão na herdabilidade dos fenótipos entre as populações de uma mesma espécie, e os fenótipos morfológicos apresentam valores elevados de herdabilidade (VISSCHER et al., 2008).

Sendo assim, como não há suporte suficiente para dados de herdabilidade relacionada aos fenótipos de potência aeróbia e composição corporal na população brasileira, estão apresentados na Tabela 17 alguns estudos realizados em outras populações.

Tabela 17: Estudos de herdabilidade para potência aeróbia e composição corporal em populações não brasileiras.

Autor (Data) Amostra Variáveis avaliadas (herdabilidade) Comentários

Hopkins et al, (2010)

22 pares de gêmeos (11 monozigóticos e 11 dizigóticos), com média de idade de 13,3 e 13,6 anos. Sete pares foram compostos por indivíduos do sexo masculino, sendo que dois destes estavam no grupo monozigótico.

VO2pico (80%), mensurado em teste

incremental na esteira.

Autores apresentam sugestão interessante de que o nível de atividade física, o qual influencia no VO2, pode ser

entre 30% e 80% geneticamente determinado. Número amostral pequeno.

Portas et al. (2010) 8877 indivíduos (provenientes de 511 famílias com 37 membros em média) da região isolada de Ogliastra – Sardínia – Itália.

Estatura (73%), peso (48%), IMC (41%).

Além de mostrar a ancestralidade do grupo total, traz dados de herdabilidade em discriminados em 9 regiões, que suportam diferença de herdabilidade de acordo com a estrutura da população.

Bogl et al. (2010) 149 pares de gêmeos de ambos os sexos (57 monozigóticos), provenientes de Helsinki – Finlândia.

Massa magra (81%), massa gorda (61%), DMO (87%).

Massa magra correlacionada com DMO, sugerindo que estas características podem ter mais genes em comum, comparando- se a massa gorda.

Silventoinen et al. (2008)

154.570 pares de irmãos, 1582 pares de gêmeos monozigóticos e 1864 pares de gêmeos dizigóticos, do sexo masculino, adultos jovens, da Suécia.

Estatura (81%), Massa corporal (64%), IMC (59%).

Número amostral satisfatório.

Souren et al. (2007)

378 pares de gêmeos de ambos os sexos (240 monozigóticos), provenientes da Bélgica.

Massa corporal (84% homens e 74% mulheres, IMC (85% homens e 75% mulheres), massa gorda (81% homens e 70% mulheres), massa magra (81%, sem diferenciação entre os sexos).

Mensurações fora do padrão outro: Massa magra mensurada através de bioimpedância e massa gorda estimada pela subtração da massa magra da massa corporal total.

Macgregor et al. (2006)

1673 pares de gêmeos de ambos os sexos, adultos e provenientes da Austrália (857 pares monozigóticos).

Estatura ( 90%) h2 _{da estatura auto relatada}

apresentou-se menor ( 85%), fato justificado em decorrência do erro de mensuração mais elevado nesta medida.

Li et al. (2006) 478 indivíduos de 105 famílias mexico- americanas.

IMC (62%) Além da herdabilidade o estudo apresenta avaliação de microssatélites indicativa de ligação entre o IMC com o cromossomo 5q36.

Obs.: Estes estudos apresentam também herdabilidade para outras variáveis, entretanto foram apresentadas nesta tabela apenas as varáveis e interesse para o presente estudo. DMO = densidade mineral óssea, IMC = índice de massa corporal.

Continuação – Tabela 17.

Gaskill et al, (2001)

100 famílias de indivíduos brancos e 99 família de indivíduos negros

Limiar ventilatório (58% em brancos e 54% em negros)

Modelo ajustado para idade, sexo, massa corporal e massa magra e massa gorda

Bouchard et al. (1998)

170 pais e 259 filhos de 86 famílias brancas.

VO2max ( 50%) VO2max mensurado em

cicloergômetro em duplicata. Modelo ajustado para: a) idade e sexo; b) idade, sexo e massa corporal; c) idade, sexo, massa corporal e massa magra e massa gorda (obtidas em pesagem hidrostática).

Obs.: Estes estudos apresentam também herdabilidade para outras variáveis, entretanto foram apresentadas nesta tabela apenas as varáveis e interesse para o presente estudo.

Em muitos experimentos de mapeamento genético, a probabilidade de detectar um gene com largo efeito aumenta com a herdabilidade. Entretanto, alta herdabilidade por si só não está diretamente relacionada ao tamanho de efeito ou número de genes determinantes para um fenótipo específico (VISSCHER et al., 2008). A variação fenotípica depende da variação genética e da variação ambiental. E, a variação genética em fenótipos quantitativos, também chamados de fenótipos complexos, deve-se a ações de codominância, adição, dominância e interação entre vários genes, sendo que grande proporção desta variância genética, excedendo 50%, é devida a efeitos aditivos (HILL et al., 2008). Sendo assim, em decorrência de uma herdabilidade relativamente grande para os fenótipos complexos relacionados à aptidão aeróbia (apresentados nesta seção, mesmo que mensurados em outras populações), estimada em aproximadamente 80%, espera-se que seja possível uma associação entre estas características quantitativas com marcadores genéticos do sistema renina angiotensina e com marcadores informativos de ancestralidade.