A genética dos cabelos loiros

Para uma pessoa ter o cabelo loiro, segundo uma recente pesquisa, basta ocorrer apenas uma pequena alteração de uma das quatro letras do DNA (A, C, T, G) em um ponto chave no genoma. Isto leva a uma mudança de determinado gene, gerando o cabelo loiro.

Esta informação nos mostra quão importantes são os pequenos segmentos de DNA que controlam os diversos genes que possuímos, proporcionando não só mudanças entre si, mas também mudanças diversas em todo o organismo.

“É realmente uma história agradável que reúne e ajuda a dar sentido a um monte de ideias que temos parcialmente compreendidas até este ponto”, diz Richard Sturm, um geneticista molecular da Universidade de Queensland, em Brisbane, na Austrália, que era não estava envolvido com o trabalho.

Devido ao fato de nossa aparência ser tão fortemente influenciada pela cor da nossa pele e cabelos, os geneticistas têm procurado por muito tempo entender as bases genéticas dessas características e quando elas evoluíram. Ao longo dos últimos 6 anos, os estudos sobre a variação genética em milhares de pessoas ligaram pelo menos oito regiões do DNA para pessoas loiras, baseado no fato de que uma determinada letra do DNA, ou base nitrogenada, foi encontrada em pessoas com essa cor de cabelo, mas não em pessoas com outras cores de cabelo. Algumas dessas modificações de base, ou polimorfismos de nucleótido único (SNPs), estavam em genes envolvidos na produção de pigmentos, tais como a melanina. As mutações nesses genes geralmente mudam a cor da pele e a cor do cabelo. Outros SNPs podem ser parte reguladora do DNA que ajuda a controlar a função dos genes próximos. Alterações no DNA regulador podem resultar na mudança da cor do cabelo, mas não na da pele, ou vice-versa, pois o DNA regulador pode alterar a atividade do gene em apenas certas partes do corpo.

Em europeus do norte, o gene mais próximo de um SNP, que foi fortemente ligada à pessoas loiras foi o KITLG, que codifica uma proteína que é a chave para dar às células a certeza de vão para seus devidos lugares no corpo e se especializarão em conformidade. O KITLG chamou a atenção de David Kingsley, geneticista evolutivo da Universidade de Stanford, na Califórnia. Ele e seus colegas descobriram que este gene era a chave para alterar a coloração do peixe chamado “sticklebacks” que havia se tornado isolado em rios de água doce e lagos quando as geleiras recuaram, num passado não muito distante. Em cada local de água doce, estes peixes foram evoluindo de forma independente, mas uma e outra vez, as mudanças na regulação deste gene levou à pele mais clara ou mais escura, dependendo da escuridão da água.

“Tivemos uma escolha”, Kingsley lembra. “Nós poderíamos estudar a cor da pele em peixes ou em seres humanos – que era o mesmo problema no mesmo gene.”

Para saber se esse SNP fazia parte do DNA regulatório do KITGL humano, a equipe de Kingsley focou-se em camundongos. Os pesquisadores sabiam que estavam no caminho certo, porque os camundongos com o DNA mais próximo de um SNP eram mais claros ou mesmo brancos, em vez do marrom habitual. Eles fizeram duas variações do SNP do DNA de humanos e colocaram nos camundongos. Em um experimento, eles deixaram nos camundongos o SNP de pessoas loiras e no outro experimento eles mudaram o SNP para outra base, de modo que o DNA se parecesse com o de pessoas de cabelos pretos (morenas). Eles inseriram apenas uma cópia de cada tipo de DNA, em cada camundongo.

Ratos com o SNP loiro eram mais claros do que os ratos com a outra variante, Kingsley e seus colegas relatam na revista Nature Genetics. Quando ele e seus colegas estudaram este DNA regulatório em células humanas cultivadas em laboratório, eles descobriram que os SNP de loiros reduziam a atividade do gene KITLG em cerca de 20 %. No entanto, isso foi o suficiente para mudar a cor do cabelo.

“Este estudo fornece evidência sólida que estes genes regulam a expressão do KITLG no desenvolvimento de folículos pilosos, diz Fan Liu, um epidemiologista genético no Erasmus MC, em Rotterdam, na Holanda, que não estava envolvido com o trabalho. Ele e seus colegas descobriram que podem prever a cor vermelha e preta com bastante precisão com base em  22 SNPs que uma pessoa tem, mas, distinguir loiros e morenos é “muito mais difícil”, diz ele.

“A regulação do DNA é muito provável que desempenha um papel importante na pigmentação em geral”, acrescenta Eirikur Steingrímsson, biólogo molecular da Universidade da Islândia, Reykjavik, que não estava envolvido com o trabalho.

O cabelo loiro não pode ser importante para a sobrevivência, mas a história de uma de suas causas genéticas ajuda a esclarecer como a evolução pode ocorrer. O KITLG atua em muitos lugares do corpo, e qualquer mutação no gene em si resultaria em problemas generalizados no corpo e até mesmo a morte. No entanto, é delimitado por seções de DNA regulatório, podendo assumir o controle de um tecido diferente. “Esta descoberta explica por que o efeito do KITLG é específico para cabelos, mas não olho e pele, o que é bastante singular em comparação com a maioria dos outros genes de pigmentação conhecidos hoje”, diz Liu. Assim, a mudança que levou ao cabelo loiro não afetou o gene em outras partes do corpo. “É literalmente apenas superficial”, diz Kingsley.