Uma nova pesquisa de um cientista do Milner Center for Evolution da Universidade de Bath sugere que "cromossomos egoístas" explicam por que a maioria dos embriões humanos morre muito cedo. O estudo, publicado em PLoS Biology , explicando por que os embriões de peixes são bons, mas infelizmente os embriões humanos muitas vezes não sobrevivem, tem implicações para o tratamento da infertilidade.
Cerca de metade dos óvulos fertilizados morrem muito cedo, antes mesmo de a mãe saber que está grávida. Tragicamente, muitas daquelas que sobrevivem para se tornar uma gravidez reconhecida serão abortadas espontaneamente após algumas semanas. Esses abortos são notavelmente comuns e altamente angustiantes.

O professor Laurence Hurst, diretor do Milner Center for Evolution, investigou por que, apesar de centenas de milhares de anos de evolução, ainda é tão difícil para os humanos ter um bebê.

A causa imediata de muitas dessas mortes precoces é que os embriões têm o número errado de cromossomos. Os óvulos fertilizados devem ter 46 cromossomos, 23 da mãe nos óvulos, 23 do pai no esperma.

O professor Hurst disse:"Muitos embriões têm o número errado de cromossomos, geralmente 45 ou 47, e quase todos morrem no útero. Mesmo em casos como a síndrome de Down com três cópias do cromossomo 21, cerca de 80% infelizmente não produzirá a termo."

Por que então o ganho ou a perda de um cromossomo deveria ser tão comum quando também é tão letal?

Há um número de pistas que Hurst juntou. Em primeiro lugar, quando o embrião tem o número errado de cromossomos, geralmente é devido a erros que ocorrem quando os óvulos são feitos na mãe, não quando o esperma é feito no pai. Na verdade, mais de 70% dos óvulos produzidos têm o número errado de cromossomos.

Em segundo lugar, os erros acontecem na primeira das duas etapas na fabricação de ovos. Esse primeiro passo, como já havia sido observado anteriormente, é vulnerável a mutações que interferem no processo, de modo que a mutação pode "egoisticamente" se infiltrar em mais de 50% dos óvulos, forçando a destruição do cromossomo parceiro, processo conhecido como acionamento centromérico. Isso é bem estudado em camundongos, há muito suspeito em humanos e anteriormente sugerido como relacionado de alguma forma ao problema de perda ou ganho de cromossomos.

O que Hurst notou foi que, em mamíferos, uma mutação egoísta que tenta fazer isso, mas falha, resultando em um ovo com um cromossomo a mais ou a menos, ainda pode ser evolutivamente melhor. Nos mamíferos, como a mãe alimenta continuamente o feto em desenvolvimento no útero, é evolutivamente benéfico que os embriões que se desenvolvem a partir de óvulos defeituosos sejam perdidos mais cedo, em vez de serem levados a termo. Isso significa que os descendentes sobreviventes se saem melhor do que a média.

Hurst explicou:"Este primeiro passo para fazer óvulos é estranho. Um cromossomo de um par irá para o óvulo e o outro será destruído. Mas se um cromossomo 'sabe' que vai ser destruído, ele não tem nada a perder, então para Evidências moleculares recentes notáveis ​​descobriram que quando alguns cromossomos detectam que estão prestes a ser destruídos durante esta primeira etapa, eles mudam o que fazem para evitar serem destruídos, potencialmente causando perda ou ganho cromossômico e a morte do embrião.

"O que é notável é que, se a morte do embrião beneficia os outros descendentes dessa mãe, como o cromossomo egoísta muitas vezes estará nos irmãos e irmãs que recebem o alimento extra, a mutação é melhor porque mata os embriões".

"Peixes e anfíbios não têm esse problema", comentou Hurst. "Em mais de 2.000 embriões de peixes, nenhum foi encontrado com erros cromossômicos da mãe". As taxas em aves também são muito baixas, cerca de 1/25 da taxa em mamíferos. Isso, observa Hurst, é o previsto, pois há alguma competição entre os filhotes após a eclosão, mas não antes.

Por outro lado, a perda ou ganho de cromossomos é um problema para todos os mamíferos que foram examinados. Hurst comentou:"É uma desvantagem de alimentar nossos filhos no útero. Se eles morrem cedo, os sobreviventes se beneficiam. Isso nos deixa vulneráveis ​​a esse tipo de mutação".

Hurst suspeita que os humanos podem de fato ser especialmente vulneráveis. Em camundongos, a morte de um embrião dá recursos aos sobreviventes da mesma ninhada. Isso dá um aumento de cerca de 10% na chance de sobrevivência dos outros. Os humanos, no entanto, geralmente têm apenas um bebê de cada vez e a morte de um embrião cedo permite que a mãe se reproduza rapidamente novamente – ela provavelmente nem sabia que seu óvulo havia sido fertilizado.

Dados preliminares mostram que mamíferos como vacas, com um embrião de cada vez, parecem ter taxas de mortalidade de embriões especialmente altas devido a erros cromossômicos, enquanto aqueles com muitos embriões em uma ninhada, como camundongos e porcos, parecem ter taxas um pouco mais baixas.

A pesquisa de Hurst também sugere que baixos níveis de uma proteína chamada Bub1 podem causar perda ou ganho de um cromossomo em humanos e camundongos.

Hurst disse:"Os níveis de Bub1 diminuem à medida que as mães envelhecem e à medida que a taxa de problemas cromossômicos embrionários aumenta. Identificar essas proteínas supressoras e aumentar seu nível em mães mais velhas pode restaurar a fertilidade.

"Eu também espero que esses insights sejam um passo para ajudar as mulheres que enfrentam dificuldades para engravidar ou sofrem abortos recorrentes".