O Mistério do Sexo Parte 10

5 - Os cromossomos X e Y e a diferenciação sexual:

Antes e explicarmos a sexualidade dos répteis convém que façamos uma digressão a fim de entendermos o que são os cromossomos X e Y (aqui).

Dois artigos publicados na revista inglesa Nature, referência para a comunidade científica em todo o mundo, trazem promessas imensas e excitantes: a primeira, e mais significativa, é direcionar a pesquisa genética para caminhos até agora pouco explorados – e que podem levar à prevenção de doenças hereditárias.

A segunda promessa é enriquecer o já vasto repertório de piadas sobre as diferenças entre homens e mulheres – que emergem dos trabalhos como bichos ainda mais complexos do que se supunha.

Duas equipes de geneticistas desvendaram segredos cruciais de uma das mais misteriosas estruturas genéticas dos mamíferos: o cromossomo X – um dos 46 novelos de DNA onde ficam as informações que definem a espécie humana. Eles descobriram que o X funciona de modo diferente em organismos masculinos e femininos, o que pode explicar boa parte das desigualdades biológicas entre os sexos.

Descobriram também que entre as mulheres há uma variedade enorme de perfis genéticos, ao contrário do que ocorre com os homens. E que outro cromossomo, o Y, que só aparece nos homens, não passa de um X que foi se degenerando ao longo dos milhões de anos de evolução.

O feito das duas equipes abre novas perspectivas para a busca da cura de doenças genéticas relacionadas ao cromossomo X, que costumam se manifestar só em filhos homens, como a hemofilia e alguns tipos de distrofia muscular.

Dentre os 46 cromossomos instalados aos pares no núcleo de cada célula humana, o X e o Y são os que ditam a receita para a produção de proteínas que determinam o sexo do indivíduo e outras características relacionadas. As mulheres carregam o par XX e os homens, o par XY.

Apesar de trabalharem em conjunto, as duas estruturas são muito diferentes. O X é um gigante com mais de 1 000 genes, enquanto o nanico Y reúne menos de 100 deles. Isso significa que a mulher deveria ter muito mais genes trabalhando do que o homem e, conseqüentemente, produzir uma overdose de proteínas.

Para evitar esse exagero, a natureza criou um mecanismo de compensação: quando o embrião feminino está ainda no início de seu desenvolvimento, no útero, um dos cromossomos do par XX é "desligado". Com esse sacrifício altruísta (quase de mãe, diriam alguns), os genes da mulher garantem uma certa igualdade genética entre os dois sexos.

Esse mecanismo já era parcialmente conhecido pela ciência. Agora, porém, os biólogos Laura Carrel, da Universidade do Estado da Pensilvânia, e Huntington Willard, da Universidade Duke, ambas nos Estados Unidos, verificaram que apenas 75% dos genes do X inativo nas mulheres são efetivamente silenciados. Entre os restantes, 15% mantêm-se bem acordados.

Os demais 10% podem estar "ligados" em algumas células, e "desligados" em outras. Os biólogos americanos verificaram também que esse liga-desliga não atinge necessariamente os mesmos genes. Daí se conclui, primeiro, que as células do organismo feminino têm uma espécie de "personal stylist" genético, que confere a cada uma delas características únicas.

Nos homens nada disso acontece: como eles têm apenas um X, ele nunca pode ser desativado. A outra conclusão que se pode tirar do trabalho é que, apesar dessa compensação natural, as mulheres efetivamente têm mais genes trabalhando do que os homens. Ainda não se sabe quais são as conseqüências bioquímicas dessas disparidades genéticas.

Mas é bem provável que o liga-desliga aleatório exerça papel fundamental no surgimento de várias doenças hereditárias. "Para curar e prevenir essas doenças é preciso não só identificar os genes relacionados a elas, mas também entender os mecanismos que controlam a ação de cada um desses genes", diz a biomédica Marimélia Porcionatto, da Universidade Federal de São Paulo.

O outro trabalho publicado pela Nature, da equipe liderada por Mark Ross, do Instituto Sanger, na Inglaterra, traz uma idéia dramática em termos de evolução das espécies, ao confirmar uma hipótese levantada há três décadas: a de que o cromossomo Y surgiu de um cromossomo X que sofreu uma mutação há 300 milhões de anos.

A equipe de Ross seqüenciou os genes alinhados ao longo do X e comparou essa seqüência com a ordem em que os genes aparecem no Y.

Descobriu que, em vários trechos, eles coincidem – uma indicação de que, em algum momento do passado remoto, só havia X. Ou seja, o Y nasceu de um X. Mais ou menos como a costela de Adão da qual saiu Eva, só que, aqui, ocorreu o contrário: o Y é que veio da "costela" feminina, X.

Como isso teria acontecido? Acredita-se que, numa das recombinações dos genes que ocorrem a cada nova geração, um X espertinho teria juntado um pacote de algumas instruções que definem particularidades masculinas – por exemplo, a produção de espermatozóides. Por algum motivo, esse pacote caiu nas graças da seleção natural e foi sendo transmitido de geração para geração.

O X modificado, então, foi pouco a pouco perdendo pedaços e se transformando num Y. Restou ao outro X a função de passar adiante a maior parte das características sexuais. Com isso, os homens atuais têm no Y apenas 78 genes.

Essa divisão desequilibrada de responsabilidades tem lá seu custo: como não podem "desligar" seu X, os homens têm maior probabilidade de desenvolver doenças transmitidas por ele. "Ainda não conhecemos todos os genes capazes de gerar doenças, mas esse seqüenciamento nos ajudará a identificá-los mais rapidamente", disse a VEJA Chris Gunter, editor da Nature e autor do comentário que acompanha os dois artigos.

Pesquisadores têm se dedicado a estudar as origens ontogenéticas dos órgãos sexuais masculinos e femininos, observando seu desenvolvimento desde o embrião até a puberdade. Os estudos apontaram uma homologia, ou seja, uma origem comum entre pênis e clitóris.

No início do desenvolvimento do embrião, suas células ainda indiferenciadas são influenciadas pelos hormônios maternos, direcionando o desenvolvimento do corpo dos embriões masculinos e femininos para uma forma feminina.

Num estágio imediatamente anterior a diferenciação sexual, a região que se tornará a genitália externa apresenta os grandes lábios e a saída da uretra e o falo. Ainda neste estado não há a entrada do canal vaginal.

Somente quando as gônadas masculinas são formadas (machos são XY e, portanto, possuem a capacidade de produzir testosterona) e começam a produzir testosterona é que o falo começa a se desenvolver e ocorre o processo de criação da uretra para dar origem ao órgão sexual masculino e os grandes lábios se fusionam para dar origem ao saco escrotal. Formam-se as gônadas masculinas (testículos) e uma próstata.

Depois que um feto começa a se desenvolver no útero materno, seus testículos começam a secretar testosterona, quando tem poucas semanas de vida apenas. Essa testosterona, então, auxilia o feto a desenvolver órgãos sexuais masculinos e características secundárias masculinas.

Isto é, acelera a formação do pênis, da bolsa escrotal, da próstata, das vesículas seminais, dos ductos deferentes e dos outros órgãos sexuais masculinos.

Além disso, a testosterona faz com que os testículos desçam da cavidade abdominal para a bolsa escrotal; se a produção de testosterona pelo feto é insuficiente, os testículos não conseguem descer; permanecem na cavidade abdominal.

A secreção da testosterona pelos testículos fetais é estimulada por um hormônio chamado gonadotrofina coriônica, formado na placenta durante a gravidez. Imediatamente após o nascimento da criança, a perda de conexão com a placenta remove esse feito estimulador, de modo que os testículos deixam de secretar testosterona.

Em conseqüência, as características sexuais interrompem seu desenvolvimento desde o nascimento até à puberdade. Na puberdade, o reaparecimento da secreção de testosterona induz os órgãos sexuais masculinos a retomar o crescimento. Os testículos, a bolsa escrotal e o pênis crescem, então, aproximadamente mais 10 vezes.

Caso não seja produzida a testosterona (fêmeas são XX) formar-se-á uma vagina, com grandes e pequenos lábios e um clitóris, um útero e as gônadas femininas (ovários).
O estrogênio induz as células de muitos locais do organismo, a proliferar, isto é, a aumentar em número.

Por exemplo, a musculatura lisa do útero, aumenta tanto que o órgão, após a puberdade, chega a duplicar ou, mesmo, a triplicar de tamanho.

O estrogênio também provoca o aumento da vagina e o desenvolvimento dos lábios que a circundam, faz o púbis se cobrir de pêlos, os quadris se alargarem e o estreito pélvico assumir a forma ovóide, em vez de afunilada como no homem; provoca o desenvolvimento das mamas e a proliferação dos seus elementos glandulares, e, finalmente, leva o tecido adiposo a concentrar-se, na mulher, em áreas como os quadris e coxas, dando-lhes o arredondamento típico do sexo.

Em resumo, todas as características que distinguem a mulher do homem são devido ao estrogênio e a razão básica para o desenvolvimento dessas características é o estímulo à proliferação dos elementos celulares em certas regiões do corpo.

O estrogênio também estimula o crescimento de todos os ossos logo após a puberdade, mas promove rápida calcificação óssea, fazendo com que as partes dos ossos que crescem se "extingam" dentro de poucos anos, de forma que o crescimento, então, pára.

A mulher, nessa fase, cresce mais rapidamente que o homem, mas pára após os primeiros anos da puberdade; já o homem tem um crescimento menos rápido, porém mais prolongado, de modo que ele assume uma estatura maior que a da mulher, e, nesse ponto, também se diferenciam os dois sexos.

O estrogênio tem, outrossim, efeitos muito importantes no revestimento interno do útero, o endométrio, no ciclo menstrual.

A progesterona tem pouco a ver com o desenvolvimento dos caracteres sexuais femininos; está principalmente relacionada com a preparação do útero para a aceitação do embrião e à preparação das mamas para a secreção láctea.

Em geral, a progesterona aumenta o grau da atividade secretória das glândulas mamárias e, também, das células que revestem a parede uterina, acentuando o espessamento do endométrio e fazendo com que ele seja intensamente invadido por vasos sangüíneos; determina, ainda, o surgimento de numerosas glândulas produtoras de glicogênio.

Finalmente, a progesterona inibe as contrações do útero e impede a expulsão do embrião que se está implantando ou do feto em desenvolvimento.

Ou seja, é basicamente pela influência hormônios que existe diferenciação sexual entre homens e mulheres no início de seu desenvolvimento. Quando ocorre a diferenciação em gônadas femininas o falo não se desenvolve e há a criação do canal vaginal.

O clitóris, só é conhecido em mamíferos, embora outros grupos de animais possam apresentar estruturas análogas.

Em muitas espécies de mamíferos, o clitóris não apresenta uma função evidente ligada ao sexo, visto que há espécies nas quais não é detectado o orgasmo nas fêmeas.

Assim, tanto o pênis como o clitóris sensível podem ter sido, soluções evolutivas, selecionadas para se adequarem à anatomia e ao posicionamento durante o ato sexual, de forma a produzir prazer intenso e favorecer a reprodução.

Ambos pênis e vagina, assim como os demais caracteres sexuais de machos e fêmeas estão descritos nos genes, mais especificamente aqueles presentes nos cromossomos X e Y.

De acordo com estudos na área, admite-se que a origem do cromossomo Y seja o cromossomo X, de estrutura muito maior.

Ambos teriam formado um par idêntico em uma época remota, mas, ao longo da evolução, teriam se especializado, com Y perdendo genes maciçamente.

O novo estudo derruba a tese de que o cromossomo Y é um X degenerado em todas as espécies.

Os estudos genéticos indicam que o cromossomo Y apareceu na história evolutiva há cerca de 300 milhões de anos, quando os ancestrais reptilianos dos atuais mamíferos e do homem desenvolveram um gene da masculinidade.

Bastaria possuí-lo para ser macho. O cromossomo Y passou a ser o que abrigava esse gene. Outro cromossomo muito parecido passou a ser o X, que, quando em dobro, produzia uma fêmea. Assim, no começo, eles eram quase idênticos.

No entanto, a mudança acabou gerando um problema: a recombinação, ou seja, a troca de pedaços de DNA entre o X e o Y, acabou se mostrando nociva, causando uma série de problemas tanto para machos quanto para fêmeas. Assim, o Y acabou se isolando. A recombinação, porém, é um processo importante para corrigir erros de cópia de DNA que acabam inutilizando genes.

O resultado foi que, ao longo de milhões de anos, o Y foi ficando cada vez mais degenerado, passando de cerca de 1.000 genes para apenas uns 80 hoje. Nos cangurus, só sobrou um único gene, o SRY, que determina a formação dos testículos.

David Page, do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts), e outros pesquisadores acharam sinais de que o Y parece usar seqüências repetitivas no seu interior para corrigir pelo menos em parte seus defeitos.

Tais seqüências são palíndromos -- podem ser lidas da mesma maneira de trás para frente, como a palavra "uau".

Estes cromossomos conseguem formar pequenos círculos nos quais os genes de uma extremidade podem ser colocados juntados aos genes do outro lado do anel, trocando as seqüências e assim corrigindo mutações.

Para Page, isso pode manter o cromossomo Y armazenado com genes saudáveis para a reprodução humana. "Não se trata simplesmente de uma versão de um cromossomo antigo e comum", disse.

Além disso, o Y pode trocar uma quantidade limitada de genes com X, mas de maneira geral, ele trabalha de modo a reparar anomalias, revela a equipe, que inclui cientistas da Universidade de Washington.

O cromossomo Y tem hoje menos de cem genes, porções do DNA que contêm as proteínas, moléculas que compõem e mantêm os tecidos humanos.

Neste recente estudo, a equipe de cientistas chefiada pelo Instituto Wellcome Trust Sanger em Cambridge, Inglaterra, seqüenciou e analisou mais de 99% do cromossomo X, identificando nele a impressionante marca de 1.098 genes, cerca de 4% do total de todo o genoma.

Tentando compreender esta notável diferença entre os cromossomos X e Y, a equipe concluiu que os dois cromossomos evoluíram de origens modestas como um par "ordinário" de cromossomos idênticos em um organismo assexuado.

Assim a tão misteriosa diferenciação sexual não se explica em por que se formou um pênis e uma vagina, mas sim por que passou a existir um par de cromossomos XY para machos e um par de cromossomos XX para fêmeas (no caso dos mamíferos) em um universo onde aparentemente a reprodução não ocorria por gametas, mas de forma assexuada.