Ligações funcionais hipotéticas entre SNPs identificados nos OTR-VTRs e mudanças/semelhanças relacionadas à sociabilidade entre espécies/linhagens. À esquerda, uma árvore esquemática retratando as relações filogenéticas entre chimpanzé, bonobo, MH e AH. À direita, uma tabela mostrando as comparações evolutivas discutidas (1ª coluna), os links funcionais relacionados à sociabilidade revisados para cada respectiva comparação evolutiva (2ª coluna; todas as referências podem ser encontradas na discussão) e os SNPs putativos mais fortes no OTR -VTRs que identificamos (3ª Coluna) para cada comparação (1ª Coluna), que hipotetizamos podem estar subjacentes à neurobiologia de suas diferenças/semelhanças funcionais (2ª Coluna). Crédito:Psiconeuroendocrinologia Abrangente (2022). DOI:10.1016/j.cpnec.2022.100139
Os humanos modernos são caracterizados por sua pró-socialidade, um termo amplo que engloba empatia intraespécies, tolerância social, cooperação e altruísmo. Essas facetas da cognição social têm sido associadas a variações nos genes da ocitocina e vasotocina (OT e VT) e seus receptores (OTR e VTR). Para esclarecer a base genética desse comportamento, cientistas da Universidade de Barcelona (UB) e da Universidade Rockefeller realizaram um novo estudo comparando as sequências genômicas disponíveis desses genes entre humanos modernos, espécies de primatas não humanos (por exemplo, chimpanzés, bonobos e macacos) e, pela primeira vez, humanos arcaicos, usando todos os genomas disponíveis de neandertais e denisovanos.
No estudo, publicado na revista
Comprehensive Psychoneuroendocrinology , os pesquisadores identificaram vários locais em que os humanos modernos diferiam dos humanos arcaicos e dos primatas não humanos, e outros onde os humanos modernos e arcaicos diferiam dos primatas não humanos.
"Usamos uma abordagem interdisciplinar para entender a evolução da prosocialidade dos hominídeos através das lentes dos receptores de ocitocina e vasotocina, onde combinamos evidências de genômica moderna e arcaica, genética populacional, transcriptômica e estudos comportamentais e neurocientíficos, entre outros métodos. Esses resultados pode lançar luz sobre a genética subjacente a possíveis diferenças de sociabilidade identificadas entre humanos modernos e humanos arcaicos, bem como as semelhanças entre o comportamento social humano moderno e bonobo", disse a primeira autora Constantina Theofanopoulou. Esta pesquisa faz parte de sua tese de doutorado realizada sob a co-orientação de Cedric Boeckx, pesquisador do ICREA no Instituto de Sistemas Complexos da UB (UBICS) e Erich D. Jarvis, professor da Rockefeller University.
Variantes exclusivas dos humanos modernos em mais de 70% da população Considerando as evidências sobre a prossocialidade humana moderna e sobre o envolvimento dos genes da oxitocina e vasotocina em comportamentos sociais, os pesquisadores levantaram a hipótese de que a evolução desses genes poderia elucidar a base genética da evolução da prossocialidade hominídea. Com esse objetivo em mente, o estudo explorou as diferenças entre humanos modernos, humanos arcaicos e primatas não humanos em locais heterozigotos polimórficos no genoma humano – locais onde pelo menos duas sequências alternativas são encontradas em uma população.
"Estudos anteriores que compararam todo o genoma humano moderno com os genomas dos neandertais ou dos chimpanzés concentraram-se em mudanças que são fixas ou quase fixas nos humanos modernos. Isso os levou a identificar locais onde, por exemplo, todos os neandertais tinham adenina (um dos os quatro nucleotídeos que com guanina, citosina e timina formam o DNA) e quase todos os humanos modernos (digamos, 98%) têm guanina. nucleotídeo, nomeadamente em sítios polimórficos, onde, por exemplo, 70% da população humana moderna tem Adenina e 30% Citosina", acrescenta Theofanopoulou.
Os pesquisadores identificaram cinco locais nos receptores de ocitocina e vasotocina onde os humanos modernos são únicos em uma de suas duas (ou mais) variantes em comparação com humanos arcaicos e primatas não humanos, e que são encontrados ao mesmo tempo em mais de 70% dos a população humana moderna. Em seguida, eles realizaram análises funcionais e de frequência para estabelecer se as variantes são relevantes. Eles realizaram uma série de análises nos cinco sítios e descobriram que algumas das variantes são altamente funcionais, indicando que elas têm efeito sobre a função molecular das proteínas ativadas por esses genes.
Os pesquisadores também descobriram que esses locais são encontrados em regiões do genoma que estão ativas no cérebro, particularmente no giro do cíngulo, uma região do cérebro envolvida em vias relevantes para a cognição social. Além disso, todos esses locais foram associados em outros estudos a uma infinidade de comportamentos sociais ou déficits sociais, como autismo, transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH), agressão e assim por diante.
Essas descobertas podem ajudar a explicar algumas das diferenças sociais entre os humanos modernos e o que presumimos saber sobre os comportamentos sociais dos neandertais e dos denisovanos. "Por exemplo, eles podem ser relevantes para os grupos sociais menores atribuídos aos neandertais e denisovanos ou à diminuição da androgenização humana moderna. Eles também podem ser relevantes para uma estrutura social diferente, ou seja, os neandertais foram ligados a uma estrutura social polígina e a um nível mais alto de competição entre homens do que a maioria das populações humanas modernas contemporâneas", diz Constantina Theofanopoulou.
Variantes presentes apenas em humanos modernos e arcaicos O estudo também encontrou dois sítios no receptor de ocitocina sob uma seleção positiva em humanos modernos e arcaicos:ou seja, humanos modernos e arcaicos mostraram uma variante que não estava presente em nenhum outro primata não humano. Isso significa que esses locais são encontrados em porcentagens muito altas na população humana moderna (neste caso, mais de 85%). Esses mesmos locais também foram associados a muitos comportamentos ou déficits sociais, e um deles foi previsto como um local altamente funcional em suas análises de regulação. "Os locais que são únicos em nós e humanos arcaicos versus primatas não humanos podem elucidar os fundamentos genéticos da tolerância social progressiva necessária para a transmissão cultural intensiva de inovações tecnológicas (por exemplo, uso do fogo) na evolução da humanidade, bem como quanto à agressividade reduzida indicada por vários marcadores na evolução inicial dos hominídeos, como a redução do tamanho dos caninos machos e o sucesso demográfico acelerado", acrescenta Theofanopoulou.
Sites convergentes com bonobos Por fim, os pesquisadores encontraram três locais onde humanos modernos e bonobos, uma espécie de primata que mostra convergência de comportamentos pró-sociais com humanos, têm o mesmo nucleotídeo. "Os locais convergentes em humanos modernos e bonobos podem ser perspicazes para entender as semelhanças postuladas em pró-socialidade, tolerância social e cooperação entre nós e bonobos, e as diferenças de ambos em comparação com os chimpanzés. Por exemplo, os bonobos superam os chimpanzés em tarefas relevantes para a causalidade social. ou teoria da mente e estão mais atentos ao rosto e aos olhos, sugestivos de maior sensibilidade empática", observa o pesquisador.
Todos os locais identificados neste estudo também foram associados de forma independente a transtornos que incluem déficits sociais, como transtornos do espectro do autismo (TEA). "Compreender os distúrbios do desenvolvimento através das lentes evolutivas pode nos ajudar a alcançar o que chamamos de uma compreensão evo-devo (biologia evolutiva e do desenvolvimento) desses distúrbios. para pesquisas clínicas que podem, por sua vez, levar a um diagnóstico mais precoce do distúrbio", diz Constantina Theofanopoulou.
Pesquisas futuras em amostras maiores O próximo passo nesta pesquisa seria testar esses resultados em tamanhos de amostra maiores. Esse objetivo, como diz Theofanopoulou, "é mais fácil" de alcançar em primatas não humanos como chimpanzés e bonobos, mas "é mais difícil no caso de neandertais ou denisovanos", pois obter acesso a genomas mais arcaicos depende de achados arqueológicos, entre outros fatores. "Outro passo é ampliar o escopo da pesquisa e incluir mais genes da via da ocitocina, ou outros genes destacados na evolução humana, como a dopamina", conclui o pesquisador.