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quinta-feira, 1 de dezembro de 2011

A biologia dos gêmeos

Colunista apresenta explicações e curiosidades sobre esse fenômeno embriológico

Por: Sergio Pena

Publicado em 10/07/2009 | Atualizado em 09/11/2009

A biologia dos gêmeos

Gêmeos no útero, magnífica imagem de 1754 do cirurgião William Smellie (1697-1763). Imagem: Wikimedia Commons.

Gêmeos são crianças nascidas no mesmo parto, ou seja, da mesma mãe e geralmente no mesmo dia. Formalmente eles podem ser de dois tipos:

• Gêmeos monozigóticos, também chamados de idênticos ou univitelinos, são produto da fertilização de um único óvulo, com posterior divisão do zigoto. Esses gêmeos são sempre do mesmo sexo e, de maneira geral, muito parecidos, chegando ao ponto de serem indistinguíveis. Eles têm genomas iguais.

• Gêmeos dizigóticos, também chamados fraternos ou bivitelinos, são produto da fertilização de dois óvulos diferentes no mesmo ciclo ovariano. Esses gêmeos podem ser do mesmo sexo ou de sexos diferentes e são tão parecidos quanto dois irmãos quaisquer. Geneticamente eles têm em média 50% de compartilhamento genômico.

A humanidade sempre teve enorme fascínio pelos gêmeos, tecendo histórias mitológicas nas quais eles aparecem como conectados de forma especial, parceiros, metades de um todo que se completa, ou até opostos e antagônicos. Eles são paradigmas tanto do igual como do diferente.

Por exemplo, no mito de criação do Egito antigo, o deus da terra Geb e a deusa dos céus Nut eram gêmeos, e também amantes, em eterno abraço. Da união deles nasceram Ísis e Osíris, os mais populares deuses egípcios.

Um mito semelhante aparece na saga dos Volsung da mitologia nórdica, magistralmente contada por Richard Wagner (1813-1883) em sua ópera As Valquírias, parte de O anel dos Nibelungos (curiosamente uma trilogia de quatro óperas, já que a primeira, O ouro do Reno, é, formalmente, um prelúdio apenas). Sigmundo e Sieglinda são irmãos gêmeos que, sem saber disso, tornam-se amantes e geram Siegfried, que irá, ultimamente, por meio de sua relação amorosa com Brunhilda, causar o crepúsculo dos deuses e a ruína do palácio de Valhala. E é exatamente a destruição dos deuses que vai permitir a emergência dos humanos como a força dominante na Terra – uma bela lenda humanista.

Linda imagem da constelação Gemini do atlas celeste Uranographia, desenhado em 1690 por Johannes Hevelius (1611-1687). Imagem: Wikimedia Commons.

Muitos outros pares de gêmeos aparecem na mitologia e conquistam o imaginário popular. Entre eles, podemos destacar Castor e Pólux, lendários personagens gregos, atualmente as estrelas mais brilhantes da constelação de gêmeos (Gemini), um dos doze signos do zodíaco (de 21 de maio a 21 de junho), e também Rômulo e Remo, fundadores de Roma.

Literariamente, inúmeras estórias abordam os gêmeos, sendo comum o tema das confusões geradas pela semelhança fisionômica entre eles. William Shakespeare (1564-1616) conseguiu colocar duas duplas de gêmeos idênticos em uma única peça, apropriadamente chamada A comédia dos erros.

Distinguindo os tipos de gêmeos
A frequência do nascimento de gêmeos varia consideravelmente em diferentes populações: vai de cerca de 1% dos nascimentos nos países europeus a mais de 4% na Nigéria. A explicação para essa diferença apareceu após a invenção de uma simples maneira de calcular qual proporção dos gêmeos é monozigótica e qual é dizigótica.

O chamado Método de Weinberg baseia-se no fato de que gêmeos dizigóticos são metade das vezes de sexos diferentes e metade de sexo igual. Assim, a frequência de gêmeos monozigóticos pode ser estimada diminuindo-se do total o dobro do número de gêmeos de sexos diferentes. Quando isso foi feito, constatou-se algo muito interessante: a proporção de gêmeos idênticos é mais ou menos uniforme em todos os continentes e países (cerca de 0,4%), enquanto o que varia é a magnitude dos gêmeos fraternos. Na coluna do mês que vem entrarei em mais detalhes sobre o significado dessa observação.

Alguns leitores podem indagar se é possível usar o exame da(s) placenta(s) e das membranas fetais para estabelecer a zigosidade de gêmeos. Sabemos que o feto humano, que está ligado ao útero pela placenta, é envolvido por uma membrana amniótica (âmnio), que, por sua vez, é circundada por outra membrana chamada cório. Após o nascimento, todas essas estruturas são expulsas do útero e podem ser estudadas.

Inevitavelmente, todos os gêmeos dizigóticos terão dois âmnios e dois córios. Mas os gêmeos monozigóticos terão somente um âmnio e um cório? Não. Se há apenas um âmnio e um cório (gravidez monoamniótica e monocoriônica) podemos ter certeza que os gêmeos são monozigóticos, mas isso só é visto em cerca de 5% dos casos.

De maneira geral, se a separação e implantação dos gêmeos idênticos é mais tardia, podemos ter dois âmnios e um cório (52%) ou dois âmnios e dois córios (43%). Assim, o estabelecimento do número de córios é de muito pouca valia. Além disso, a análise de membranas é complexa, pois frequentemente elas se colam uma na outra e podem parecer uma só. A análise do número de placentas é igualmente pouco útil, pois é comum gêmeos fraternos terem uma única placenta.

Impressões digitais de DNA idênticas (DNA fingerprints) demonstram com certeza absoluta que dois gêmeos são monozigóticos. Imagem do autor, obtida com a sonda multilocal F10.

Felizmente, o DNA resolve de uma vez por todas esse problema. Na coluna de outubro de 2006 eu escrevi: “Cada genoma humano é único – com exceção de gêmeos monozigóticos, nunca existiram nem vão existir na humanidade dois genomas iguais.” Como hoje em dia o DNA permite estabelecer no laboratório a singularidade do genoma humano, podemos rapidamente resolver com 100% de confiabilidade o problema dos gêmeos: os monozigóticos têm perfis de DNA idênticos; os dizigóticos têm perfis de DNA diferentes (ver figura).

A importância prática principal de saber a zigosidade de gêmeos refere-se principalmente a transplantes de órgãos e tecidos. Enxertos entre gêmeos univitelinos têm 100% de chance de sucesso, porque eles são geneticamente idênticos. Também, filhos de gêmeos monozigóticos são geneticamente equivalentes a meio-irmãos, enquanto filhos de gêmeos dizigóticos são primos em primeiro grau, fatos que podem vir a ter importância para a família.

Curiosidades sobre os gêmeos monozigóticos
Ocasionalmente gêmeos monozigóticos nascem unidos por partes do corpo. A literatura médica, especialmente os tratados de teratologia, contém relatos desses gêmeos conjuntos desde o século 12. Aproximadamente metade dos gêmeos conjuntos é natimorta e apenas 25% vive além da infância.

Curiosamente, não sabemos exatamente as causas desse fenômeno embriológico. Duas hipóteses opostas foram postuladas para explicá-lo. De um lado, temos a proposta de divisão incompleta, que é a mais antiga. Do outro, temos a hipótese de separação completa e posterior fusão parcial das massas celulares. Obviamente, ambas podem ocorrer em casos diferentes. A união dos gêmeos pode ser pelo tórax, abdome, pelve e mesmo pela cabeça. Nesses casos, os gêmeos recebem a nomenclatura arcana de toracópagos, onfalópagos, pigópagos e cefalópagos, respectivamente.

Fotografia dos famosos gêmeos siameses Chang e Eng em 1865. À direita de Chang estão sua esposa Adelaide e seu filho Patrick Henry; à esquerda de Eng, estão sua esposa Sallie e seu filho Albert (foto: Wikimedia Commons).

Certamente os gêmeos conjuntos mais populares da história foram Chang e Eng Bunker (1811-1874), nascidos na Tailândia (que na época era chamada Sião) e posteriormente levados para exibição nos Estados Unidos. Os gêmeos eram unidos pelo osso xifoide, localizado na extremidade inferior do esterno, e por isso eram chamados xifópagos. Eles tinham também os fígados conectados. Hoje esses irmãos poderiam ser facilmente separados.

Chang e Eng administraram bem o dinheiro ganho com suas exibições nos EUA e tornaram-se prósperos cidadãos no interior da Carolina do Norte. Lá, casaram-se com as irmãs (não siamesas) Sallie e Adelaide Yates. Dividiam uma mesma casa e uma cama (muito grande). Chang e Adelaide tiveram 10 filhos; Eng e Sallie, 11. Como as irmãs brigavam muito, acabaram decidindo ter casas separadas: os gêmeos passavam três dias em uma e três na outra. Eng e Chang ficaram perpetuados pelo nome “gêmeos siameses”, que é até hoje usado para denotar gêmeos conjuntos. O termo “gêmeos xifópagos” também é frequentemente usado de maneira geral.

Curiosidades sobre os gêmeos dizigóticos
Na mitologia grega, Castor e Pólux eram filhos gêmeos de Leda, mas tinham pais diferentes: o pai de Pólux era Zeus, o pai de Castor era Tíndaro, marido de Leda. Esse é o primeiro relato do fenômeno que tecnicamente é chamado de “superfecundação heteroparental” ou, mais simplesmente, gêmeos heteroparentais.

Antigamente se pensava que gêmeos heteroparentais eram apenas lendas ou eventos raríssimos. Com o advento dos testes em DNA, que podem estabelecer a paternidade com certeza absoluta, inúmeros casos têm sido relatados e gêmeos com pais diferentes parecem ser um fenômeno relativamente comum. A origem é a fertilização de dois óvulos liberados no mesmo ciclo por dois homens diferentes, como produto de relações sexuais na época fértil do ciclo menstrual. Obviamente, apenas gêmeos dizigóticos podem ser heteroparentais.

O fenômeno de gêmeos heteroparentais é uma prova irrefutável da fragilidade da prova testemunhal em casos judiciais de paternidade, como já tive oportunidade de discutir em detalhe anteriormente ( clique aqui para ler o artigo). Como a concepção ocorre no interior do corpo da mulher, o DNA é a única testemunha admissível.

Considerações finais
Nesta coluna apresentei alguns dados gerais e curiosidades biológicas sobre a gemelaridade. No próximo mês, vamos expandir a discussão e abordar aspectos genéticos do fenômeno. Assim, precisaremos de colunas gêmeas (fraternas) para discutir o fenômeno dos gêmeos (tsk, tsk....). Até lá.


Sergio Danilo Pena
Professor Titular do Departamento de Bioquímica e Imunologia
Universidade Federal de Minas Gerais
10/07/2009
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