Análise genética e epidemiológica na cidade de Cândido Godói - RS, a "Terra dos Gêmeos"

Abstract

A gemelaridade em humanos é um evento de etiologia complexa, cujas causas ainda não são totalmente conhecidas. Fatores ambientais como idade materna avançada, aumento da paridade, fatores hormonais e reprodução assistida, entre outros, estão associados a gestações de gêmeos dizigóticos (DZ). Ao contrário, há poucas evidências de fatores ambientais relacionados a gemelaridade monozigótica (MZ). Apesar dos avanços tecnológicos na área da genética, ainda é escasso o conhecimento sobre os fatores genéticos envolvidos na etiologia da gemelaridade. Não existem claras associações de fatores genéticos com gestações de gêmeos MZ. Por outro lado, estudos mostram a influência de vários genes na gemelaridade DZ e genes que possam influenciar a poli-ovulação, a implantação e o desenvolvimento dos embriões são bons candidatos para estudos genéticos. A cidade de Cândido Godói (CG), localizada no noroeste do Rio Grande do Sul, é conhecida como a “Terra dos Gêmeos” devido a sua alta incidência de nascimentos gemelares. Recentemente a teoria de que os gêmeos de CG são produto de experimentos do médico nazista Josef Mengele ganhou ampla divulgação pela imprensa. Porém, a história de CG sugere que fatores genéticos, potencializados por um efeito fundador ocorrido durante a colonização do município, sejam responsáveis pelos recorrentes nascimentos duplos na cidade. Esse trabalho teve como objetivos testar a plausibilidade da “teoria do médico nazista” e investigar possíveis genes relacionados com a gemelaridade em CG. Para isso, foram analisados os livros de batismos das Igrejas católicas do município, os sobrenomes e as histórias familiares da amostra de mulheres coletadas para os testes genéticos. Foram investigados polimorfismos em genes envolvidos no mecanismo de ovulação (Ser680Arg do gene FSHR), no desenvolvimento do embrião (677 C!T do gene MTHFR) e na implantação do blastocisto (P72R do gene TP53, rs1563828 no gene MDM4, SNP309 do gene MDM2, rs1529916 no gene USP7 e rs929271 do gene LIF, todos da rota da p53) em 42 mães de gêmeos e 101 mulheres que só tiveram gestações únicas, todas naturais de CG.Todos os polimorfismos foram identificados pelo sistema TaqMan de discriminação alélica através de PCR em tempo real. Foram realizados testes de zigosidade em 41 pares de gêmeos residentes de CG com o kit Identifilier da Applied Bisystems. A partir das análises epidemiológicas, demonstrou-se que a ocorrência de nascimentos de gêmeos em CG é frequente desde o início do século XX, mais especificamente em uma comunidade deste município, chamada Linha São Pedro, o que reforça a idéia de um efeito fundador. Não há associação entre gemelaridade em Cândido Godói e os polimorfismos estudados dos genes FSHR e MTHFR. Em compensação, foi observada associação dos alelos P72 do gene TP53 e o alelo T do gene MDM4 com gemelaridade. Estudos sugerem que esses alelos, além de estarem envolvidos nos mecanismos de supressão tumoral, estariam relacionados com infertilidade, sendo este, portanto, um resultado bastante interessante. Por serem alelos que resultam em apoptose menos eficiente, uma hipótese é que esses polimorfismos possuam um papel importante no período pós-implantação, “permitindo” o desenvolvimento de dois embriões quando o mais comum seria a eliminação de pelo menos um. Trabalhos demonstrando que camundongos com apoptose deficiente mantêm em maior porcentagem suas gestações e que, a combinação do alelo P72 com genótipos selvagens de MDM2 e LIF altera a probabilidade de sobrevivência de bebês do sexo masculino, são evidências que contribuem para essa hipótese. É importante salientar que esses resultados foram observados em uma população pequena, de origem étnica definida, contribuindo com apenas uma pequena fração do componente genético da herdabilidade da gemelaridade. Mais estudos devem ser realizados em coortes maiores e grupos com diferentes backgrounds genéticos. No entanto, eles sugerem uma explicação genética para o grande aumento na taxa de gemelaridade em CG e também apontam para uma possível nova função dos genes da rota da p53 na reprodução humana.

Twinning in humans is a complex etiology event, whose causes are not completely understood. Environmental factors such as advanced maternal age, increased parity, assisted reproduction and hormonal factors, among others, are associated with dizygotic twin pregnancies. Instead, there is little evidence of environmental factors related to monozygotic twins. Despite technological advances in genetics, it is still little knowledge about the genetic factors involved in the etiology of twin pregnancy. There are no clear associations between genetic factors and MZ twin pregnancies. On the other hand, studies show the influence of several genes in DZ twinning and genes that may influence the polyovulation, implantation and embryo development are good candidates for genetic studies. Cândido Godói (CG), located in northwestern of Rio Grande do Sul, is known as the "Twins’ Town" because of its high incidence of twin births. Recently the theory that the twins are product of experiments of Nazi doctor Josef Mengele gained wide dissemination by the press. However, the history of CG suggests that genetic factors, fueled by a founder effect occurred during the colonization of the municipality, are responsible for the recurrent double births in the city. This study aimed to test the plausibility of the "theory of Nazi doctor" and investigate possible genes related to multiple births in CG. For this, we analyzed the baptisms’ books of Catholic Churches of the city, the family histories and surnames of women in the sample collected for genetic testing. We investigated polymorphisms in genes involved in the mechanism of ovulation (Ser680Arg FSHR gene), in the embryo development (677 C ! T MTHFR gene) and in blastocyst implantation (P72R TP53 gene, rs1563828 in MDM4 gene, SNP309 in MDM2 gene, rs1529916 in USP7 gene and rs929271 in LIF gene, all in p53 pathway) in 42 mothers of twins and 101 women who had only singleton pregnancies, all natural of CG. All polymorphisms were identified by the system TaqMan of allelic discrimination by real-time PCR. Zygosity tests were performed in 41 pairs of twins residing in CG by the Applied Identifilier Bisystems. Epidemiological studies show that twin births in CG are recurrent since the beginning of the twentieth century, specifically in a community of this municipality, called Linha São Pedro, which reinforces the idea of a founder effect. There are no association between SNPs on FSHR and MTHFR genes and twinning. Nevertheless P72 allele of TP53 gene and T allele of MDM4 gene are associated with twinning in our study. Studies suggest that these alleles are not just involved with tumor suppression, but would be related to infertility, which is therefore a very interesting result. These alleles result in a less efficient apoptosis, therefore, a hypothesis is that these polymorphisms have an important role in post-implantation period, "allowing" the development of two embryos when the most common outcome would be the elimination of at least one. Studies demonstrating that mice with deficient apoptosis keep a greater percentage of their pregnancies, and that the combination of the P72 allele with wild genotypes of MDM2 and LIF change the probability of survival of male babies are a contributing evidence for this hypothesis. Importantly, these results were observed in a small population of defined ethnic origin, contributing only with a small fraction of the genetic component of heritability of multiple births. Further studies should be conducted in larger cohorts and groups with different genetic backgrounds. However, our results suggest a genetic explanation for the increased twinning rate in CG and also point to a possible new function of the route of the p53 gene in human reproduction.