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Human Genetics
Concepts and Applications
Tenth Edition
RICKI LEWIS
8
Geneticsde
of
Genética
la
Conducta
Behavior
PowerPoint® Lecture Outlines
Prepared by Johnny El-Rady, University of South Florida
Copyright ©The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display
Objetivos
•
•
•
•
•
Identificar bases físicas para rasgos de
conducta en el cerebro.
Discutir la dificultad para analizar rasgos y
desórdenes de conducta.
Explicar como la genética puede ser usada para
entender desórdenes de conducta
Discutir las influencias genéticas y ambientales
en aspectos de alimentacion, sueño,
inteligencia, adicción, ánimo, esquizofrenia y
autismo
Explicar relaciones entre estos
2
8.1 Genes y Conducta
Conducta:
- Incluye desde las emociones, estados de
ánimo  inteligencia y la personalidad
- Ocurren en respuesta a factores
ambientales
- Como respondemos? Se cree que hay
influencia genética subyacente
Genética de la conducta – considera al
sistema nervioso y las variaciones
3
El Cerebro
Peso – 3 libras; 2 tipos de células:
- Neuronas
- neuroblastomas
-
- Neuroglias
- gliomas
Neuronas se comunican por:
-
-
Sinapsis
Neurotransmisores
Genes controlan la producción y distribución
de estos agentes químicos!!
4
Neurotransmisión
Genes candidatos:
- controlan la
produccion y distribución de NT
- Sinapsis
Neurotransmisores
Canales
Bombas
Mielina
Enzimas
Figure 8.1
5
Genética Conductual
Usa riesgo empírico, estudios de gemelos y de
adopción
Estudios de SNPs y mutaciones presentes en
individuos con la conducta a estudiar
La Genética de los desórdenes de conducta
reta a la psiquiatría clásica en su
clasificación
- La influencia es poligénica: se observa
una variación contínua de las conductas!!!
- autismodeficit atención con hiperactividad  bipolaridad
depresión esquizofrenia
6
Porque es difícil analizar
comportamientos:
-Síntomas de diferentes
síndromes se solapan
-Participantes pueden dar
información “biased” o sea
prejuiciada
-Se puede imitar
comportamientos (hermanas
con anorexia)
7
8.2 Desórdenes de Alimentación
5-10 millones de personas en EU
- 10% varones, PLT afecta ambos
Heredabilidad 0.5-0.8 (basado en gemelos)
Posible predisposición para estos desórdenes
- Genes identificados, cuyos productos
controlan apetito y regulan ciertos
neurotransmisores
- dopamina y serotonina (Tabla 7.7)
8
Desórdenes de Alimentación
Anorexia nervosa – percepción psicológica de
obesidad PLT pasa hambre intencionalmente,
ejercicios y laxantes de forma obsesiva
-H= 0.5-0.8
Bulimia – percepción psicológica de obesidad PLT
se autoinduce vómitos luego de comer
exageradamente
Dismorfia muscular – percepción psicológica de
ser muy delgados, dietas de AA y proteínas
9
Desórdenes de Alimentación
•
•
•
Estimados pueden estar erróneos, podrían haber
excluido varones porque por mucho tiempo se
pensó que era exclusivo de mujeres
Si recurren en hermanos; es dificil de interpretar si
es genético o si es imitación de conducta
Cuatro regiones cromosomales
– Genes activos en la parte del cerebro que
regula conducta de alimentación
10
Leptina y Asociados
Leptina -hormona proteica
- producida por adipocitos
- actua en el cerebro, disminuye apetito
Grelina – hormona proteica
- producida por estómago
- responde al hambre, aumentando apetito
Estas y otras hormonas importantes en la
regulación del peso corporal (tabla 7.8)
11
Leptina y Asociados
Table 7.8
12
8.3 Sueño
Sin sueño apropiado los animales mueren
Vital pero de función desconocida
Estudios de gemelos indican que 4/5 etapas del
sueño tienen componente hereditario
- La 5ta-REM es la que se asocia a lo que soñe y
PLT refleja mas bien un efecto de experiencias y
vivencias mas que de genes
-
1,2,3,4,REM – Ligero, semi profundo, profundo, mas
profundo, agitado.
- relajándote, mas relajado, como piedra, agitado
- facil de despertar, cada vez mas dificil, soñando agitado
13
Narcolepsia y Cataplexia
narcolepsia- soñolencia diurna, tendencia a caerte
dormido, signo mas obvio periodos de debilidad
muscular (cataplexia)
•
•
•
•
•
•
Genes primero en perros
y luego en humanos
Rasgo poligénico con
gatillo ambiental
Presencia en ciertas
familias sugiere
componente genético
Hipocretina/orexina
Cromosoma 12 perros
6 en humanos
Figure 8.3
14
Síndrome Familiar de
Fases Avanzadas de Sueño
Caracterizado por ciclo inusual en el patrón de
sueño/despierto
Miembros de familias afectadas permitieron
identificar genes “reloj” en humanos
- marcapaso circadiano: dos zonas de neuronas
que expresan estos genes en respuestas a
estímulos de luz u oscuridad
- Gen periodo capacita a la persona a responder
a estas señales de día o noche
15
Sindrome Familiar de Fases
Avanzadas de Sueño
patrón de herencia: Autosomal dominante
- 7:30pm
duermen
- 4:30 am
despiertan
- Periodo en
cromosma 2
mutado
- Previene
fosforilación
Figure 8.4
Figure 8.4 16
8.4 Inteligencia
Rasgo muy complejo y variable
Sujeto a múltiples genes, ambiente y alta
subjetividad (vs objetividad)
Incluye: razonar, aprender, recordar, sintetizar,
deducir, crear
La prueba de IQ (coeficiente) desarrollada en
1904 Francia
- Para predecir el exito académico de niños
discapacitados
17
Prueba de IQ
Stanford University lo modifica para evaluar
blancos clase media Americanos
IQ - distribución normal alrededor de 100
▪ < 50 = Retardación mental severa
▪ 50 - 70 = Retardación mental ligera
▪ 85 - 115 = Inteligencia promedio
▪ > 115 = Sobre el promedio
18
IQ predice aparentemente bien sobre el exito
en la escuela y el trabajo
- 100 es el promedio
- 66% de personas entre 85115
- 3% con discapacidad
intelectual
- IQ predice bien el exito en
la escuela
- Bajo IQ tambien se
relaciona con pobreza,
incidencia de divorcios,
fallo en la escuela superior,
carcel, otros
- Oportunidad = desarrollo
intelectual?
Figure 8.5
19
•
•
•
IQ prueba: verbalización fluente, razonamiento matemático,
memoria, habilidad para visualización espacial
Valor “g” mide el factor para inteligencia general que
representa la parte heredada del IQ
Muchos desórdenes cromosomales la afectan PLT: Alta
heredabilidad
La influencia
del ambiente es
cada vez
menor, segun
se envejece,
PLT; H
aumenta con
la edad; y esto
significa? 20
8.5 Adicción Drogas
Búsqueda y uso compulsivo de drogas aun
conociendo sus efectos adversos
Características
- Tolerancia = necesidad de tomar cada vez
mas droga para conseguir el mismo efecto
- Dependencia = aparición de síntomas de
destete (al cesar la droga)
Se acumula evidencia a favor de que hay que
genes juegan un rol en la predisposición a la
adicción
21
Adicción a Drogas
H = 0.4-0.6
•
•
•
-
Hijos con un padre afectado, riesgo aumenta por
factor de 2-3 veces
Estudios de gemelos y de adoptados sugiere un rol
de genes en la adicción
Adicción produce cambios duraderos en el cerebro
Estos cambios contribuyen a la adicción
Ocurren en el sistema límbico Ej:
Cocaína en el núcleo accumbens
Alcohol en la corteza prefrontal
Sistema Limbico – reaccion y sentimientos
Vs el pensante
22
Eventos de la AdicciónAsignado
Figure 8.6
23
Proteinas asociadas a la adicción
Enzimas: rutas biosintesis de NT
Transportadores de NT, importantes en el reciclaje
Receptores – Superficie celular
Transduccion de señales – miembros de las vias
en neuronas postsinapticas (Proteina G, y
segundos mensajeros, AMPc, PPI, Ca+2,
cascadas de fosforilación, quinasas, fosfatasas)
24
Drogas de Abuso
Por lo general de origen
vegetalsintéticas
- Cocaína, opio, and
tetrahidrocanabinol (THC,
MJ)
- Reconocen receptores en
neuronas humanas PLT:?
Ej: Endorfinas y encefalinas,
anandamida; son sus
equivalentes para los
opioides y THC
- analgésicos
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Genes Candidatos para Adicción
Nicotina- liga receptor normal para ACH; causa liberacion
de dopamina  placer, alegría, memoria de placeres
PLT genes candidatos pueden ser:
- Gen del receptor de dopamina D(2)
alelo A1 : sobreexpresado en alcoholismo
- Receptor de nicotina o sus partes
Variantes de dos partes: expresion asociada a deseo
de fumar luego del primer cigarrillo
- neurexina-1, proteina que transporta nicotina hacia la
superficie de la neurona
- LSD – sintomas de esquizofrenia, se une a receptores para
aminas (trazas normalmente)
26
8.6 Desórdenes del Ánimo (Mood)
Todos tenemos variaciones de ánimo, pero las
asociamos a situaciones normales.
•
Desórdenes representan extremos de conducta,
emocionales
Los de mas alta prevalencia:
- Desórden de depresión mayor = letargo,
depresión y malestar marcados
- Desórden de afección Bipolar = Depresión y
manias alternadas
27
Depresión Mayor
- 6% de la población EU, mujeres mas que
hombres
-
Se cree que es causada por deficiencias de
serotonina, norEpinefina
-
Afectan ánimo, emociones, apetito y sueño
Drogas antidepresivas - selective serotonin
reuptake inhibitors (SSRIs)
28
Desórden de Depresión Mayor:
SSRIs: seletive serotonin re-uptake inhibitors
- Mejoría en 1 semana
- Estabilidad en 8 semanas
Figure 8.7
- Antes – Trial and error approach
- Ahora – Gene expression profiling approach
29
Desórden Bipolar
Desórden maníaco-depresivo
- 1% de la población
Depresión por semanas y meses alternados por
periodos de manias e hiperactividad, exitación
Down, hipomaniaco, callado, sereno, inexpresivo
Up, hipermaniaco, lleno de ideas, donaciones,
conductas extremas
- Asociado a lugares en los cromosomas
Poligénica- Amish se nota la fase hiperactiva y
maniática
Otras familias – apunta a genes distintos
- Dificil de ubicar la genética
30
8.7 Esquizofrenia
Pérdida de la habilidad para organizar
pensamientos y percepciones
Enajenación, escape de la realidad
– 1% afectado mundialmente, 10% suicidio
- Aparición en adultez temprana
Progresión
- dificil prestar atención, memoria y
aprendizaje
- psicosis – alucinaciones
31
Esquizofrenia
H de 0.8 y Riesgo empirico y concordancia indican
alto componente genético
• H = 8 significa?
•
Riesgo Empírico?
- predice recurrencia de
rasgos multifactorias en
familias
- aumenta con severidad
del rasgo, con el numero
de afectados , sexo y
parentezco
• Concordancia?
32
Esquizofrenia
Muchos genes – pueden interactuar con el
-
ambiente para causarla
Deficit de atención en la adolescencia
Psicosis, alucinaciones en adultez temprana
Voces, visiones, fobias
Declive en destrezas cognitivas hasta un plateu
GWAS: Deleciones, duplicaciones, 24 sitios de
alelos compartidos asociados entre hermanos
Ambiente prenatal:
- infecciones, influenza o herpes, citoquinas,
inflamación
- hipoxemia fetal
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8.8 Autismo
Autismo – espectro de desórdenes
- pérdida de lenguaje, comunicación y
destrezas de socialización
- temprano en la niñez, antes de 3 años
- convulsiones (25%), retardación (70%)
1 de cada 110, 3-6 niños de cada1,000
- 4 veces mas varones que hembras
- Exposición prenatal – Rubela, droga
valporate,
- Hg en vacunas ?
34
Autismo
Mas de 30 genes han sido asociados, H=0.9
15% entre hermanos, 1% poblacion general
Gemelos MZ: uno si otro no
Síndrome de X fragil, Down, Rett
2 genes particulares
- codifican para neurexinas y neuroliginas
- proteinas de adhesión celular mutadas no
adquieren estructuras 2rias, 3rias correctas
- fortalecen conecciones sinápticas entre neuronas
de aprendizaje y memoria que usan glutamato
como NT
35
Autismo
Fallo en sinapsis que permitiria integrar
experiencias: neurexina-neuroliginas-Glutamato
Figure 8.9
36
Figure 8.10
37