Alelos múltiplos - Os grupos sanguíneos

Os exemplos de herança mendeliana descritos anteriormente se referem à segregação de genes com somente duas formas de expressão alternativa, ou seja, um par de genes alelos. No entanto, muitos e possivelmente todos os genes podem modificar-se de várias ou de muitas maneiras diferentes. Estas mudanças dão origem a vários estados alternativos ou variantes do gene, que se denominam alelos múltiplos.

Série albina da cor dos pelos em coelhos

O caráter olhos rosados e pelos brancos (albinos) em coelhos é recessivo, em relação à presença de cor. Os cruzamentos de coelhos albinos com coelhos coloridos produzem uma descendência F1 com cor, a qual ao cruzar-se entre si, produz uma geração F2 que segrega na proporção de ¾ coloridos : ¼ albinos. Formar pelos coloridos, C, e albinismo, ca, indicam um par de alelos.

Em coelhos, é conhecida outra forma de albinismo, o albino himalaia. Os indivíduos himalaia apresentam os olhos rosados e pelos brancos, exceto nos pés, cauda, orelhas e extremidade do nariz, onde os pelos são negros. Quando estes coelhos são cruzados com indivíduos totalmente pigmentados, a F1 é pigmentada e na F2 obtêm-se ¾ pigmentados : ¼ himalaia. O gene para albinismo himalaia, ch, e o gene para cor, C, são alelos.

Portanto, o experimento crítico consiste em cruzar coelhos himalaia com albinos. Se himalaia e albino forem devido a modificações em genes diferentes, cada tipo deve levar o alelo dominante do outro e na F1 deve produzir-se reversão à pigmentação completa.

Na realidade, o cruzamento entre himalaia e albino produz somente indivíduos himalaia em F1 e ¾ himalaia : ¼ albinos em F2. Não ocorre reversão de cor. O alelo himalaia e o albino nunca se encontram juntos no mesmo gameta; um animal pigmentado pode levar o alelo himalaia ou o albino, porém nunca ambos. É evidente que himalaia e albino são alelos entre si e que ambos são alelos em relação ao gene que determina a pigmentação total.

Os alelos pigmentado, himalaia e albino, são três variações do mesmo gene.

Outras várias colorações claras dos pelos dos coelhos também se comportam como alelos do albino e do himalaia. Chinchila constitui outro exemplo, que tem a cor cinza clara em relação ao tipo selvagem (completamente pigmentado) ou aguti (pigmentação cinza-amarronzada). Quando são cruzados chinchila com albino, os animais F1 são cinza claro, e em F2 resulta a proporção de ¾ chinchilas : ¼ albinos.

C > cch > ch > ca

Essas e outras séries de cruzamentos, indicam uma ordem de dominância entre os 4 alelos múltiplos:

Os genótipos destes membros da série albina nos coelhos, podem ser:

genótipos

fenótipos

CC, Ccch, Cch, Cca

selvagem ou aguti

cchcch, cchch, cchca

chinchila (cinza claro)

chch, chca

himalaia

caca

albino

Os grupos sanguíneos do sistema ABO no homem

Vários genes humanos produzem séries de alelos múltiplos que afetam a função fisiológica dos glóbulos vermelhos ou hemácias, na condução dos gases respiratórios (O2 e CO2). As hemácias apresentam características especiais - presença de proteínas antígenos, ligadas à superfície da membrana plasmática - contra as quais reagem componentes específicos do plasma sanguíneo circulante, que são os anticorpos.

A relação entre antígeno e anticorpo é altamente específica, como fosse chave-fechadura. Cada antígeno e o anticorpo associado a ele apresenta uma configuração química espacial específica. Landsteiner descobriu, em 1900, que quando os glóbulos vermelhos de uma pessoa entram em contato com o soro de determinadas outras pessoas, eles podem aglutinar-se.

Portanto, se forem feitas transfusões de sangue entre pessoas de dois grupos sanguíneos incompatíveis, há sério risco de os glóbulos injetados serem aglutinados e obstruírem os capilares do receptor, colocando a vida em risco.

Riscos desse tipo ocorrem pelo fato de as hemácias poderem apresentar na superfície de suas membranas antígenos de vários tipos, os quais seriam detectados e aglutinados por anticorpos específicos presentes no plasma sanguíneo do receptor.

Analise a tabela abaixo, associando às conclusões a seguir:

sistema ABO

aglutinógenos ou antígenos (hemácias)

aglutininas ou anticorpos (plasma)

genótipos

tipo A

antígeno A ()

anti-B

IAIA ou IAi

tipo B

antígeno B ()

anti-A

IBIB ou IBi

tipo AB

antígenos A e B

----------

IAIB

tipo O

------------

anti-A e anti-B

ii

 

Algumas conclusões importantes:

  • 3 genes alelos múltiplos, codificando a produção dos antígenos do sistema sanguíneo ABO: IA , IB , i.
  • IA é um gene que codifica a produção do antígeno A, enquanto IB determina a produção do antígeno B. O gene i não codifica produção de nenhum desses antígenos.
  • Nos genótipos verificamos uma ordem de dominância: IA > i ; IB > i. No entanto, no genótipo heterozigoto IAIB, os dois genes se expressam, produzindo os dois tipos de antígenos; isto indica que entre os genes IA e IB não há dominância (codominância).
  • Indivíduos do tipo A só doam para os tipos A e AB, enquanto podem receber dos tipos A e também do O. Essas conclusões são tiradas, levando-se em conta os tipos de anticorpos presentes no plasma do receptor em potencial.
  • Indivíduos do tipo B só doam para os tipos B e AB, enquanto podem receber dos tipos B e também do O.
  • Indivíduos do tipo AB só doam para o tipo AB, ou seja, para quem for igual a eles. Em compensação, podem receber de todos os outros tipos sanguíneos, visto não apresentarem os anticorpos aglutinadores no seu plasma. São considerados "receptores universais".
  • Indivíduos do tipo O só recebem de quem for igual a eles, visto apresentarem no plasma, os dois tipos de anticorpos. Em contraposição, doam para todos os outros tipos sanguíneos, já que não apresentam os antígenos na superfície das hemácias. São considerados "doadores universais".

Sistema Rh - a descoberta dos alelos Rh (Rhesus) no homem 

Uma série de outros alelos que afetam os antígenos do sangue humano foram descobertos com os trabalhos de Landsteiner, Wiener, Levine, Mourant, Race, Sanger e outros.

Inicialmente descobriram que aproximadamente 85% dos glóbulos vermelhos da população da cidade de Nova York são Rh-positivos (Rh+), ou seja, são aglutinados pelo soro preparado de coelhos imunizados contra o sangue de macacos Rhesus. O antígeno que provoca esta reação foi chamado de fator Rh e o gene que o codifica foi denominado R, com alelo recessivo r.

O interesse por este fator foi estimulado pelo estudo realizado por Levine, sobre uma forma característica de anemia, chamada eritroblastose fetal, que pode ocorrer em algumas crianças recém-nascidas. Verificou-se que as crianças que sofrem esta doença vão ser Rh+ e que seus pais são também Rh+, enquanto suas mães serão sempre Rh-.

A origem da doença foi assim explicada: o feto Rh+ que se desenvolve no útero da mãe Rh-, provoca - devido a micro-hemorragias por ruptura de finos capilares placentários, não perceptíveis externamente - a formação de anticorpos anti-Rh na corrente circulatória da mãe.

Na primeira gravidez a sensibilização (contato antígeno-anticorpo) é geralmente pequena e a concentração de anticorpos no sangue da mãe não chega a afetar a criança. No momento do parto, porém, a sensibilização é grande, de tal forma que numa próxima gestação, se o feto for novamente Rh+, os anticorpos Rh maternos atravessam a placenta e destroem as hemácias fetais, processo que continuaria no recém-nascido.

A destruição das hemácias leva à anemia, e o recém-nascido adquire icterícia (pele amarelada), devido ao acúmulo de bilirrubina, produzida no fígado a partir da hemoglobina das hemácias destruídas. Como resposta à anemia, são produzidas e lançadas no sangue hemácias imaturas, os eritroblastos. A doença é chamada eritroblastose fetal pelo fato de haver eritroblastos na circulação, ou doença hemolítica do recém-nascido (D.H.R.N.), referindo-se à destruição de hemácias, a hemólise (do grego hemos, sangue, e lise, destruição), causada pelo anti-Rh.

Quando uma criança nasce com eritroblastose fetal, costuma-se substituir gradativamente seu sangue Rh+ por sangue Rh -, com o objetivo de eliminar aos poucos o anticorpo anti-Rh que a criança recebeu da mãe; mesmo que ainda haja uma pequena quantidade de anticorpos, estes não reagem com hemácias Rh -. O recém-nascido é tratado por exposição à luz ultravioleta, que acelera a destruição da bilirrubina que é lipossolúvel e poderia acarretar danos ao sistema nervoso da criança.

A reação antes de nascer, entre os anticorpos anti-Rh da mãe e os glóbulos vermelhos no corpo do feto, provoca hemólise e anemia; esta pode ser suficientemente grave para provocar a morte do bebê ou o aborto do feto. O médico que acompanha a gravidez materna pode controlar o nível de anticorpos no sangue da mãe e prevenir o casal, a partir de determinada concentração de risco para o bebê e para a mãe.

Até 24 horas após o parto, a mãe toma uma injeção de gamaglobulina anti-Rh, com a finalidade de dessensibilizá-la, evitando riscos para as futuras gestações !

Os alelos múltiplos da série Rh

O soro sanguíneo obtido de mãe que teve criança com eritroblastose é um reativo muito melhor e mais potente que o soro dos coelhos imunizados com sangue de macaco Rhesus. Empregando-se o soro dessas mulheres, descobriu-se que não existe somente um tipo de Rh+ e de Rh -, mas sim vários, ou seja, não há somente um antígeno Rh e sim vários deles que são detectados com antissoros específicos.

Pelo processo de absorção seletiva podem-se separar várias classes de anticorpos: anti-D, anti-C e anti-E. Cada um deles é específico para o antígeno (D, C ou E) presente na superfície da hemácia correspondente. Na interpretação de Fisher o locus Rh está formado por um conjunto de três genes estreitamente vinculados ou ligados a um mesmo cromossomo. A genética do Rh pode ser explicada como sendo um caso de alelos múltiplos (segundo Wiener).

Somente as pessoas com o antígeno D são ditas Rh+, pelo fato desse antígeno ocorrer na população com maior frequência e ser aquele que importa conhecer para os processos de transfusão de sangue. Assim, as pessoas Rh - não poderão receber sangue daquelas que forem Rh+, sob o risco de aglutinarem as hemácias que chegam e obliterarem seus capilares sanguíneos, colocando a vida em risco.