Interacciones génicas
Al considerar la identidad étnica y la salud, los genes pueden ser relevantes en dos amplios sentidos. En primer lugar, las reservas de genes de los diferentes grupos étnicos pueden contener diferentes frecuencias de alelos en algunos loci que son pertinentes para el estado de salud o para los procesos de enfermedad. Sin embargo, es poco probable que estas diferencias por sí solas expliquen las amplias y generalizadas diferencias de salud entre los grupos raciales y étnicos identificados socialmente.
En segundo lugar, el fenotipo resultante de un determinado genotipo puede variar entre los grupos étnicos debido a las interacciones con los factores ambientales. El entorno, en este contexto, se define por exclusión, como todas las influencias no codificadas en el ADN. Por lo tanto, abarca todos los demás factores señalados en el capítulo 2, incluidos los efectos prenatales, las influencias nutricionales, las consecuencias preventivas de la atención sanitaria, las presiones del grupo de iguales, el nivel educativo, la instrucción religiosa, las toxinas en los hogares y en el aire y el agua, los riesgos laborales, el estrés en el trabajo y la exposición a agentes infecciosos, entre muchos, muchos otros.
Se sabe mucho sobre la importancia etiológica de una amplia gama de estos factores ambientales; también se sabe mucho sobre la influencia de los genes principales y de los sistemas poligénicos. Desde el punto de vista conceptual, hace tiempo que se reconoce la posibilidad de interacciones dentro de estos dos amplios ámbitos y entre ellos. Por diversas razones, la investigación que enfatiza y caracteriza estas interacciones ha estado menos desarrollada de lo que cabría esperar. Todavía no se conocen sus implicaciones para las diferencias de salud, aunque la literatura acumulada, tanto de la investigación en humanos como en modelos animales, es sustancial. Aquí sólo se citan algunos ejemplos, pero deberían ilustrar la gran complejidad y poder y la sutileza a veces sorprendente de estas interacciones.
En los seres humanos, la interacción entre dos genes principales está implicada en la etiología del gran y floreciente problema de salud de la enfermedad de Alzheimer. Se han descrito tres alelos diferentes -ε2, ε3 y ε4- en el locus apoE del cromosoma 19. En general, la posesión de un alelo ε4 se asocia con un mayor riesgo de desarrollar la enfermedad de Alzheimer, y la posesión de dos confiere un mayor riesgo que la posesión de uno. Este último resultado, sin embargo, depende del genotipo en otro locus, el ACT. En el caso de un genotipo en ese locus, no hay diferencia en el riesgo de tener uno o dos alelos ε4 en el locus apoE; para otro genotipo ACT, el riesgo es algo elevado; y para el tercero, la diferencia de riesgo entre uno y dos alelos ε4 es de cinco veces. Claramente, al considerar las diferencias en la frecuencia alélica en diferentes poblaciones, puede ser necesario preocuparse por díadas, tríadas o colectivos más grandes de loci.
Un estudio clásico de modelo animal que muestra que el efecto de diferentes genotipos en un locus principal puede ser modificado por el fondo poligénico del organismo es el trabajo de Coleman y Hummel (1975). Dos copias de un alelo particular en un locus específico conducen generalmente a alguna manifestación de diabetes en ratones, pero en dos cepas diferentes pero relacionadas los síndromes resultantes son sorprendentemente diferentes, con niveles de glucosa en sangre y peso corporal que difieren al doble, grandes diferencias en la duración de la vida, e hipertrofia de los islotes en una cepa y atrofia en la otra.
Quizás la ilustración prototípica de la interacción entre los poligenes y el entorno sea la de Cooper y Zubek (1958), que midieron la capacidad de aprendizaje en el laberinto de dos líneas de ratas criadas en condiciones ambientales que diferían en la variedad de estímulos que los animales podían experimentar. Las dos cepas habían sido criadas selectivamente por su rendimiento en el laberinto (Heron, 1935); las líneas resultantes, «brillante en el laberinto» y «aburrida en el laberinto», diferían notablemente en el número de errores cometidos en el aprendizaje del patrón del laberinto y, por fuerte inferencia, en términos de configuraciones alélicas en un número desconocido de loci poligénicos pertinentes al rendimiento en el laberinto. Los resultados de la cría diferencial fueron que las líneas brillantes no se beneficiaron del enriquecimiento, pero las aburridas sí; las ratas aburridas no se vieron afectadas negativamente por el empobrecimiento, pero las brillantes sí. Otros numerosos estudios han mostrado respuestas diferenciales similares en una variedad de fenotipos a las manipulaciones ambientales por parte de grupos de ratones o ratas de diferentes genotipos.
Otro sorprendente ejemplo reciente de interacción gen-ambiente lo proporciona el estudio de los loci de rasgos cuantitativos (QTL) que afectan a la longevidad en las moscas Drosophila. Los QTLs son loci que permanecen anónimos en la actualidad, pero cuya localización cromosómica aproximada se conoce. Vieira et al. (2000) buscaron pruebas del efecto de tales loci sobre la duración de la vida en cinco condiciones ambientales diferentes de cría. El resultado extraordinario fue que se identificaron 17 QTL, pero ninguno era pertinente para todos los ambientes. Algunos eran efectivos en un solo sexo y en un ambiente; otros eran efectivos en ambos sexos en un ambiente específico, pero el mismo alelo estaba asociado con vidas más largas en un sexo y más cortas en el otro; algunos eran efectivos en un sexo en dos ambientes, pero con el mismo alelo asociado con vidas más largas en un ambiente y más cortas en el otro. Toda la varianza genética estaba implicada en las interacciones genotipo x sexo, genotipo x ambiente, o ambas.
Dentro del ámbito general de la coacción de los genes y los factores ambientales, hay varias líneas de investigación que demuestran de forma convincente que los ambientes no sólo pueden interactuar en un sentido estadístico con los factores genéticos, sino que también pueden influir realmente en qué genes se expresan. En una explicación demasiado simplificada, algunos entornos pueden activar o desactivar los genes. Algunos subcampos de esta investigación son de especial relevancia para el presente tema, ya que tratan de los efectos del estrés de diversos tipos en la expresión de los genes. Por ejemplo, una extensa literatura (resumida, por ejemplo, por Hoffman y Parsons, 1991) describe observaciones que sugieren que los entornos estresantes a menudo aumentan la heredabilidad -la proporción de la varianza fenotípica atribuible a la influencia colectiva de un sistema poligénico- de una gran variedad de fenotipos en una amplia gama de organismos. Un importante conjunto de datos sobre genes específicos se refiere a las proteínas de «choque térmico» que se producen en Drosophila tras la exposición a un entorno de alta temperatura. Estas proteínas parecen proteger a otras proteínas del organismo de los daños o la destrucción provocados por el entorno estresante. Un ejemplo de los mamíferos es el aumento de los niveles de ARN específicos en las glándulas suprarrenales de las ratas tras el estrés por inmovilización (McMahon et al., 1992). Las influencias biocomportamentales están claramente implicadas en un estudio que muestra que el condicionamiento pavloviano clásico -que empareja un golpe de pie y un estímulo auditivo- puede dar lugar a que una característica previamente neutra del entorno adquiera la capacidad de provocar una expresión relacionada con el estrés de un ARNm concreto en regiones del cerebro de las ratas (Smith et al., 1992). Estas líneas de investigación son quizá especialmente relevantes para las hipótesis relativas al papel del estrés por discriminación, como las de Thayer y Friedman (2004).