Heredabilidad FAQ: La genética conductual en humanos. Psicología y psiquiatría

tigre

¿Has visto el tigre? Voy a pedir un ejercicio al lector. Baja el texto, añade zoom, copia y pega, lo que sea, para cerrar los ojos después de leer el siguiente párrafo(en negrita) y hacer lo que te pide.

Con los ojos cerrados, imagina este tigre bailando con un sombrero de copa y un paraguas bajo la pata delantera.

¿Ya? ¿Qué tal te ha ido? ¿Se deformó mucho el tigre, volviéndose como un dibujo animado? ¿O lograste mantener algo parecido al de la foto? La precisión con la que formas una imagen mental varía de una persona a otra. Tal vez a algunos lectores les sorprenda saber que hay gente totalmente incapaz, para las cuales todo intento es el mismo páramo negro que resulta al cerrar los ojos. La condición, recientemente redescubierta, se denomina Afantasía1 y ya hay estudios intentando descubrir sus bases neurológicas2, pero lo cierto es que la gente con Afantasía no parece ser muy diferente al resto de la población en cualquiera de los otros rasgos humanos. Simplemente pasan toda su vida creyendo que lo de las “imágenes mentales” es una bella metáfora hasta que alguien les informa de que no, en serio, algunos son capaces de “ver” lo que desean, con mayor o menor precisión, al bajar los párpados.

En el párrafo anterior mencioné que la Afantasía ha sido recientemente redescubierta. Te explicaré a qué me refiero después de que vuelvas a cerrar los ojos tras terminar esta frase, y trates de imaginar al tigre sin mirar de nuevo la imagen. Cuenta mentalmente el número de rayas negras en su cuerpo basándote solo en tu imagen mental.

¿Ya? Pues bien, a lo que me refería es que Francis Galton, gran polímata como lo era, cuando no estaba ocupado creando la semilla de la eugenesia se dedicaba a trabajo pionero en la estadística. Uno de sus estudios de esta índole fue comprobar como los seres humanos diferían en su capacidad de formar imágenes mentales3. Aunque la lectura de los apuntes del victoriano es bastante más soporífera que las dos anteriores referencias y recomiendo leer estas en su lugar.

Una cosa que destacaré de las observaciones de Galton es esta: También hay una minoría capaz de formar imágenes mentales casi perfectas, los imaginadores eidéticos, que verdaderamente podrían cerrar los ojos, imaginar un tigre, contar las rayas y encontrarse un número bastante cercano al real. Ellos también asumían, como los que son incapaces de formar imágenes mentales y aquellos cerca de la media en esta habilidad, que todo el mundo era tan capaz como ellos. En ningún momento su vida se vio seriamente afectada por esa presunción errónea. De no ser por Galton, seguramente la inmensa mayoría hubiesen muerto aún con la creencia de que todos son como ellos

Los seres humanos tendemos a ignorar o olvidar, que hay mentes que funcionan distinto a la nuestra, que la gente varía en cómo percibe el mundo, que lo que para algunos es fácil para otros es difícil. En rasgos como la imaginación, esto es inofensivo. Como mucho, las personas con afantasía pasarán las noches en vela preguntándose a qué se refieren los demás cuando hablan de ‘contar ovejas’ para conciliar el sueño. En otros rasgos, lleva a confusiones y fallos de empatía que pueden llegar a hacer mucho daño.

En vez de centrarme en las similitudes de todos los seres humanos como hacen otros, me centraré en las diferencias. Y para esto, entender la Heredabilidad es en suma importante, pues es una de las mejores herramientas de las que disponemos para comprender las diferencias innatas. Por tanto vamos a echar un vistazo a este término que permite estimar la importancia de las diferencias genéticas, con ejemplos sobretodo centrados en las diferencias psicológicas y conductuales humanas, porque son las que atraen más interés, polémica y falacias.

ÍNDICE

1. Definición

2. Separar genes y ambiente

3. Los genes desconocidos

(los siguientes dos pasos, aunque tal vez de interés para el lector curioso, son prescindibles para el que no dude de la validez de la metodología de los estudios de gemelos)

4. Estudios de gemelos, parte I

5. Estudios de gemelos, parte II

6. Cambios fenotípicos rápidos y heredabilidad

7. Muestras no representativas, interacciones; para parte II 

8. Ejemplos de heredabilidad de rasgos psicológicos y trastornos psiquiátricos y cómo interpretarlos.

1.Definición

Lo primero es una definición. ¿Qué es la heredabilidad?

Se define heredabilidad como la varianza en el fenotipo (los rasgos que realmente muestran los individuos) en una población que puede explicarse por varianza en el genotipo (las diferencias en los genes de la población en cuestión), para un ambiente dado. Suele expresarse en un porcentaje, en el que (1- Heredabilidad) es la varianza restante que corresponde al ambiente.

Dicho así, con paréntesis para el que no domine los términos biológicos, suena muy fácil, pero hay varios matices en esas pocas palabras que tendré que ARROLLAR antres de entrar en detalles.

Esta primera entrada podrá parecerte sesgada. Con todas las disculpas, es intencional por verlo conveniente se centrará sobretodo en tópicos, mitos o falacias que se usan para desestimar o ignorar las estimaciones de heredabilidad, y la segunda parte matices que evitan lo que otros intentan: exagerar su importancia o sus implicaciones para la inmutabilidad. Si te parece que algunas afirmaciones son perogrulladas, te aseguro que son respuesta a confusiones comunes en este tema.

Los textos en negrita resaltan argumentos hipotéticos a discutir o refutar.  Esta entrada va particularmente dedicada a los que se muestren de acuerdo con el siguiente.

2.”Es imposible separar la importancia relativa de los genes y el ambiente.”

Es imposible estimar la importancia relativa de genes y ambiente, porque estas experimentan un sinnúmero de interacciones durante el desarrollo del individuo. El debate “naturaleza o crianza” está muerto con un resultado de tablas, en el que ambos participan sin que se pueda dar un porcentaje de la importancia de cada uno.

Este argumento ha sido puesto por Hebb(1980)4 en su forma quizás más famosa: “intentar reducir el valor de los genes y ambiente en un individuo en dos cifras separadas en tan absurdo como intentar preguntarse a qué contribuye más el área de un rectángulo, si su base o su altura”. Esta ha sido repetida, con más o menos exactitud, en muchos otros artículos académicos y medios de popularización de la ciencia.

He decidido empezar por aquí porque esta falaz objeción es la que tal vez ilustra mejor la diferencia entre el debate público, o lo que una persona de a pie piensa cuando se le habla de heredabilidad, y la investigación real que se lleva a cabo en genética conductual. Lewontin es un autor que frecuentemente está o bien muy acertado o bien muy equivocado en sus argumentos, y en este caso corresponde a los últimos. Un lector avispado tal vez ya haya notado el fallo solo con la definición que de más arriba, pero para ilustrarlo, permítanme robarle su propio paralelismo en mi explicación:

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En este rectángulo, tomando su área como fenotipo, su longitud como su genotipo y su altura como las contribuciones ambientales, bien podría ser cierto que no podemos saber cuál contribuye más al resultado final. Pero eso no es lo que las estimaciones de heredabilidad intentan hacer. Como ya expliqué anteriormente, la Heredabilidad de un rasgo mide la varianza explicada por la varianza genética en una población. Un paralelismo más acertado con la investigación real sería el basado en esta imagen:

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Aquí tenemos una “población” de rectángulos cuyo fenotipo(su área) varía. Esto es debido a que tanto su altura como su longitud cambian de un rectángulo a otro. Y sin embargo creo que es evidente que la variación en longitud(de rectángulos A a rectángulos C) es mucho más importante para determinar el resultado final en área que la de altura(de rectángulos 1 a rectángulos 3), aunque ambas cambian y ambas son necesarias para que el rectángulo tenga área. El efecto está un poco exagerado, pero espero que sea una forma gráfica y sencilla de entender el problema con ese argumento. Si tomamos la longitud como equivalente a los genes y la altura como equivalente al ambiente, este sería un rasgo de heredabilidad bastante alta. Es posible, por supuesto, invertir el panorama simplemente girando cada uno de los rectángulos 90 grados:

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Tengamos claro que esto es una simplificación para combatir una falacia. Para un rasgo cualquiera de heredabilidad media, el resultado podría parecerse más a esto:

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Con estas imágenes quiero ilustrar varias cosas:

Primero, que sí puede ser posible y útil señalar por separado la influencia de los genes y el ambiente en una población.

Segundo, que esto se hace en un contexto científico para cada rasgo por separado, siendo enteramente posible tener en una misma población un rasgo o conducta que se asemeja a la imagen I y otro parecido a la imagen II, y nunca se habla de la heredabilidad de “una persona” o “una población” sin especificar de qué rasgo, patología, conducta… etc. estamos hablando.

Tercero, que las explicaciones absolutistas pueden fácilmente darte una imagen distorsionada de la realidad. Presumiendo un rasgo de heredabilidad más o menos moderada, como el de la imagen III, ir más allá de la idea “es imposible diferenciar genes y ambiente, porque estos siempre interaccionan” y asumir que solo la cultura, la sociedad o la familia afectan nuestro comportamiento, sería ir por el mundo III con la idea de que en realidad estamos en el mundo I. Lo mismo para la opinión, menos común pero muchas veces más grave, de que estamos duramente programados por los genes, sería reaccionar y programar tus actos como si fuesen el mundo II, cuando realmente vives en el III.

Por último, aunque es algo que se repetirá varias veces a lo largo de la explicación, vemos aquí que la Heredabilidad puede decirnos poco de un individuo concreto. Expandiremos más adelante, pero queda claro que hombres de paja que parecen sugerir poco menos que una Heredabilidad de 90 para la altura de una persona de 200 cm implica que 180 cm de su cuerpo fueron dados por los genes y 20 cm por el ambiente, son eso, hombres de paja completamente alejados del debate científico real.

3.El argumento de los genes sin nombre

Aún así no hay pruebas de que los rasgos comportamentales complejos, como rasgos de personalidad, inteligencia o trastornos mentales sean heredables genéticamente. Para cosas sencillas como el color de los ojos, el tono de la piel o cuándo te quedarás calvo si se puede hablar de herencia genética, porque hemos identificado los genes que los afectan. Con los rasgos psicológicos no, así que no se heredan.

Este argumento es una combinación preciosa tanto de non-sequiteur como de demostrar demasiado. Siguiendo la lógica de este argumento, habría que aceptar que la altura no es heredable genéticamente. Sospecho que ningún lector será tan extremista como para afirmar que los hijos de las personas altas suelen ser altas y de personas bajas, bajas por algún motivo enteramente ambiental, como puede ser la dieta.

Hay varios problemas más con este argumento, y me alargaría demasiado explicando todos. Cabe mencionar que probablemente incluye también creer que un gen es una fórmula directa para un rasgo en vez de una parte de la compleja interacción que acaba creando al individuo. La típica falacia del “gen para x”, falsa en cuanto te sales del sentido trivial al estilo ”los genes que hacen nuestras manos son genes para atarse los cordones”. Realmente, la mayoría de rasgos relevantes para el comportamiento son increíblemente poligénicos, y sólo puedes hablar de un riesgo relativo incrementado si el resto se mantiene constante, de pensamiento probabilístico y no determinista. Pero de eso hablaremos luego.

En realidad hay una forma mejor y más simple de explicar en que se basa esta confusión: Es como decir que necesitas conocer por nombre y apellidos a todos los trabajadores de una fábrica para evaluar sus productos. Tenemos otros métodos para estimar, de forma indirecta, la heredabilidad de un rasgo, sea este más fisiológico, patológico, o conductual. El ejemplo más temprano de esto fueron los estudios de adopción y los estudios de gemelos.

4.Los estudios de gemelos cometen presunciones intolerables que inflan las estimaciones de Heredabilidad

Los estudios de gemelos tienen fallos metodológicos cruciales que los hacen inútiles para estimar la heredabilidad de los rasgos psicológicos humanos. Acumulan sesgos al simplemente observar familias y no poder experimentar, sesgos que inflan injustamente las estimaciones de heredabilidad.

Aunque no son la única herramienta de la era pre-genómica, es cierto que si son la más usada y mejor estudiada, por su gran utilidad y elegante simpleza que ahora procedo a explicar:

Como es posible que el lector sepa, hay dos tipos de gemelos: los idénticos o monocigóticos(MZ), y los gemelos dicigóticos o, más correctamente en español, mellizos(DZ). La diferencia crucial se puede deducir por su nombre: los primeros proceden de un solo cigoto surgido de un espermatozoide y un óvulo que se dividió más de la cuenta en el desarrollo temprano, y son por lo tanto genéticamente clones 100% idénticos. Los dicigóticos son tan parecidos genéticamente como cualquier hermano: 50%(y aún así pueden parecerse más entre ellos que los hermanos que no hayan compartido útero, por varios motivos).

Desde aquí la lógica experimental es sencilla: Compara los gemelos idénticos y los no idénticos, idealmente los separados al nacer y puestos en adopción, en el rasgo cuya heredabilidad quieras estimar. Si los gemelos MZ se parecen más entre sí que los DZ, podemos sospechar influencia genética, cuantificable si la muestra es lo bastante grande. Si los gemelos MZ y DZ no se parecen más a pesar del mayor parecido genético de los primeros, es que hablamos de un rasgo enteramente ambiental. Simple, intuitivo, y de deducción para toda la familia.

Una objeción común a estos estudios es la presunción en la que se basan: La llamada “Equal Environments Assumption” o EEA, más o menos “Presunción de ambientes idénticos”. Esto no significa que se crea que los ambientes son iguales para cada gemelo, ni mucho menos, sino que este varía por igual para los gemelos monocigóticos y dicigóticos.

Muchos ríos de tinta, dentro y fuera de los estudios científicos, se han derramado en torno a si esta presunción es legítima o no. Algunos llegan a decir que la correlación mayor en los rasgos conductuales de los gemelos idénticos está mediada enteramente por su mayor parecido físico con respecto a los no idénticos. Esto es posible, claro está, pero a fin de cuentas es una cuestión empírica que puede comprobarse con estudios adicionales.

Personalmente, a mí me parece contraintuitivo asumir que un parecido físico que ni siquiera tiene que ser mucho mayor(recordemos que no comparamos gemelos idénticos con la población general,sino con otros que se parecen tanto como cualquier pareja de hermanos de la misma edad), es tomado por las personas que lo rodean como señal para criar o tratar de forma distinta a los niños. Y seguidamente, suponer que esta diferencia en trato tiene un efecto tan grande y rotundo que permite explicar las, en ocasiones, mucho mayores correlaciones entre gemelos MZ y DZ. Por suerte, hay bibliografía de sobra para que esto no sea un duelo de instintos.

1.- Primero, nos aprovechamos de otro accidente natural: algunos mellizos son tan parecidos que erróneamente son calificados como idénticos y tratados como tales. Muchas veces, no es hasta que se hace el análisis genético para el estudio que los científicos se percatan de esto y avisan a los padres, ignorantes de la situación Sandra Scarr usó esto para dos estudios, uno5 en 1968 y otro6 con Carter-Saltzman en 1982, comparando los gemelos DZ erróneamente clasificados como MZ con los MZ auténticos. Sus correlaciones fenotípicas eran bastante menores, a pesar de examinarse bastantes rasgos conductuales. Eran, por tanto, gemelos en el trato recibido, pero el resto de mellizos DZ en sus correlaciones psicológicas.

2.- Otra forma de falsar la hipótesis de que el tratamiento más similar a los gemelos idénticos es el agente causal en su mayor parecido frente a los no idénticos es COMPROBAR realmente si esto es así. Es decir, por poner un ejemplo algo crudo, si los gemelos idénticos que son vestidos igual se parecen más que los que no, tal vez tenemos un mecanismo ambiental justificando el anterior cuya origen genético pondríamos en duda. Loehlin y Nichols7 hicieron esto en 1976, con un resultado, en esencia, negativo. Tras recolectar información sobre el trato diferencial(o la ausencia de éste) directamente de las madres de los gemelos; encontraron una correlación entre la similaridad del trato y varios rasgos psicológicos muy cercana a cero(0.056). El esfuerzo(o falta de este) por parte de la madre por tratar a sus gemelos por igual apenas tenía efectos en el fenotipo.

3.-Si el ambiente compartido por los gemelos MZ fuese el agente causal detrás de su mayor similaridad, uno esperaría que aquellos que fueron separados antes, que tuvieron menos contacto o que pasan menos tiempo juntos se parecieran menos. Un estudio de enorme muestra(Lykken 1995 p.78), aprovechando el cuidadoso registro de todos los gemelos de la nación que hacen los suecos, falsó esta hipótesis.

He citado solo estos tres estudios por su simpleza y elegancia, a mi juicio, pero hay más. La bibliografía sobre la solidez de la EEA, tanto en ambientes como en rasgos específicos, es enorme8-14 .El resultado es en su mayoría, positivo. Aunque a veces las desviaciones de esta podrían tener influencia, no hablamos de inflar las cifras de forma espectacular, ni mucho menos explicar por sí solo los resultados.

Pero también he usado estudios antiguos adrede para mostrar que esto es un debate, mayormente, zanjado hace décadas. Que se siga usando como si los genetistas conductuales fuesen tan negligentes como para ignorar ese problema con su metodología, o acusarlos de conocerla y seguir difundiendo sus resultados igualmente, es algo realmente insostenible a día de hoy.

5.Tengo otra objeción a los estudios de gemelos que no has mencionado, y que o bien tampoco está en las referencias que has citado o me da pereza leer estas, así que voy a ponerla en los comentarios.

Eres bienvenido a hacerlo, pero si tienes que leer algo más antes de comprobar si tu objeción está ahí, que sea esto:17 una respuesta a una crítica específica al uso de estudios de gemelos en criminología. Este usa cifras realistas para demostrar que los posibles sesgos para sobrestimar y infraestimar la heredabilidad probablemente casi se cancelan entre sí. Porque sí, existen posibles fallos metodológicos que conducirían a infraestimar la heredabilidad, como el aparejamiento selectivo, pero en rasgos conductuales siempre hablamos de estimaciones igualmente: una variación de +-5 no debería darnos una idea tan alejada de la realidad.

Todos los modelos son una mentira, pero algunos son útiles” como decía el estadístico George Box, es cierto en este caso. Si aún así sigues sin estar convencido, ¿Qué hay de los estudios de adopción, que repetidamente encuentran que en rasgos como la esquizofrenia o el autismo los niños acaban pareciéndose, al crecer, más a sus padres biológicos que tal vez nunca hayan conocido siquiera que a la familia que les ha adoptado? Este hallazgo contribuyó a debilitar hipótesis estigmatizantes o que le hacen juego a la falacia del mundo justo, como que el autismo o la esquizofrenia se deben a la relación temprana con la madre, y que por tanto estaba en su poder evitarlos y era su responsabilidad cuando un niño sufría de estos trastornos.

¿Tienes alguna objeción metodológica a estos? ¿Qué hay de los estudios a nivel de análisis de genomas completos de muestras enormes de personas que no son familiares cercanos (y que por tanto en principio no están tan estrechamente unidos por su ambiente, más allá de a nivel de país), y que muestran para varios rasgos complejos que más parecido genético también suele acabar en más parecido en esos rasgos? Estos, por asuntos de metodología y tecnología no encuentran estimaciones de momento tan altas como las de los estudios de gemelos para algunos rasgos, pero siguen encontrando un papel nada desdeñable para los genes.

En ciencia, una conclusión puede considerarse sólida si desde múltiples métodos distintos se llega a esta. Esto es cierto en física y en el estudio de los genes y la conducta humana. A pesar de posibles sesgos de cada método, tanto la genética cuantitativa(estudios de las correlaciones entre gemelos y adopción) como la genética molecular(estudio de genes candidatos y análisis de genomas) nos llevan a la misma conclusión: los genes importan para explicar las diferencias psicológicas entre individuos.

6. Argumento ad es que ha pegado un subidaculum

Algo no puede ser heredable si ha cambiado recientemente muy rápido, como la inteligencia por el efecto Flynn o los ratios disparados de obesidad y diabetes que está sufriendo el primer mundo actualmente.

De nuevo una confusión que 1, también podría aplicarse para negar influencias genéticas en la altura, 2, olvida que hablamos siempre de varianza explicada en un momento dado para la población. La media en inteligencia o peso de una población puede dispararse, y la heredabilidad después de esto ser igual, menor o mayor, dependiendo de un sinúmero de factores relacionados con la naturaleza de ese incremento, porque entonces hablamos de LA MEDIA POBLACIONAL, un estadístico completamente distinto.

7.Las estimaciones de heredabilidad son inútiles porque sólo nos informan de una población concreta, casi siempre primermundista de clase media-alta, que son los que adoptan niños, e ignoran las interacciones entre genes y ambiente.

Pues fale, ahí me has pillado. Hasta qué punto esto es cierto es algo que discutiremos más adelante, pues es un debate con más matices que las preguntas anteriores.

Permitidme ahora después de esta larga introducción empezar, DE UNA MALDITA VEZ, a dar ejemplos concretos de cifras de Heredabilidad para rasgos psicológicos humanos extraídos de estudios.

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8.Socorro, esta tabla está llena de números y letras, ayuda

La primera columna define rasgos psicológicos clásicos para definir personalidad y intereses profesionales. La segunda da la estimación de heredabilidad. Como podemos comprobar, de media esta tiende a explicar la mitad de la varianza en personalidad adulta y algo menos en los intereses psicológicos. La última se entiende fácilmente, y las dos restantes requieren explicar una fórmula simple(¡y la única de esta entrada, lo prometo!)

Normalmente los resultados finales de un estudio de heredabilidad se dan así

Vt(100)= H(X%) + C(Y%) + E(Z%)

Donde Vt(100) es el total de la varianza en un rasgo(por tanto, 100%), H es la heredabilidad que ya hemos explicado, C es el ambiente compartido y E el ambiente no compartido, cada uno con su correspondiente porcentaje de la varianza explicada (X, Y, Z)

La fórmula original es mucho más larga y fea, pero para la mayoría de propósitos y sobretodo para la divulgación se divide en estos tres factores. ¿Qué diferencia al ambiente compartido y el no compartido entonces?

El ambiente compartido(o familiar) es todo lo que hace que dos personas criadas en la misma familia se parezcan más. Es por tanto el hogar, la crianza de los padres… todo aquello que dos hermanos tienen en común y les hace más parecidos.

El ambiente no compartido(o personal, o particular) es todo lo demás que causa diferencia entre hermanos criados conjuntamente. De hecho, algunos preferirían llamarlo “Miscelánea” o “Desconocido”. Incluye cosas como los grupos de amigos que se van formando, vivencias específicas que te marquen, algún profesor en particular, la buena o mala suerte, los golpes en la cabeza, los accidentes aleatorios en el desarrollo biológico y el error de medida. También, y esto es algo que frecuentemente se pasa por alto, puede incluir cosas que forman parte del “ambiente familiar” entendido coloquialmente, pero afectan de forma distinta a uno de los hijos, haciéndolos más diferentes. Ejemplos incluirían un divorcio que impacte más a un hermano que a otro, o el hermano menor recibiendo un trato favorable respecto al mayor.

Encontramos pues una de las sorpresas de los estudios de genética conductual. Para muchos rasgos, pudiendo decir sin miedo que la mayoría, el ambiente compartido apenas importa en adultos. Aunque de niño o preadolescente frecuentemente sí se ve moldeado por la influencia del hogar y el trato que sus padres le den (muchas veces, como veremos, hasta explicar esta la mayoría de la varianza), el valor “ambiente compartido” se desploma con la edad. Para los adultos muchas veces casi todo se explica simplemente con heredabilidad y el ambiente no compartido, el nicho que ellos mismos construyen según sus vivencias y el efecto de los estímulos a los que se ven expuestos a lo largo de su vida.

Obviamente esto tiene el matiz de hablar de la varianza habitual en el comportamiento paterno. Los casos de maltrato son una historia distinta, con notables consecuencias. Pero el polémico mensaje tras el libro de Judith Harris The Nurture Assumption es precisamente este: fuera del abuso y los privilegios económicos o de clase, el principal motivo por el que los hijos acaban pareciéndose a sus padres son los genes que comparten con ellos, y no los que estos hagan para criarlos. Por supuesto que es deseable evitar malnutrir o abusar de los niños, pero no parece probable que encontrar el equilibrio perfecto entre severidad y permisividad vaya a lograr ninguna diferencia que siga allí cuando el niño se convierta en adulto.

Obviamente esto es un mensaje difícil de digerir para algunos. Hay polémicas en afirmaciones más radicales, como insinuar que el divorcio de los padres no afecta a la descendencia, cosa que incluso otros genetistas conductuales ponen en seria duda19(esta referencia incluye una pequeña explicación de por qué creo que en este aspecto particular Harris se equivoca) pero el mensaje general se mantiene y es aceptado.

Queda explicar la segunda columna: ¿El efecto genético es aditivo o no aditivo? Para responder, recurrimos a otros rasgos en los cuáles la respuesta no es un “Sí” Unánime: Los trastornos mentales.

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Vemos que estos tienen unas cifras de heredabilidad mucho más heterogéneas. También vemos en el comportamiento antisocial, el efecto del ambiente compartido disminuye con la edad sin que eso signifique en este caso aumento de heredabilidad, y de hecho sufre un ligero descenso: El ambiente no compartido “toma el control”, pero observamos que en este caso no hay varianza genética no aditiva.

Antes de explicar esto, quiero contestar a una probable objeción para muchos de vosotros. Seguramente alguno vea absurdo hablar de heredabilidad de una depresión o de la ansiedad, y en cierto modo tenéis razón: se hereda, por así decirlo, una predisposición o vulnerabilidad a estos trastornos. Del mismo modo que un cáncer o accidente cardiovascular no se hereda sino que lo hace el riesgo familiar incrementado.

¿A qué se refiere la predisposición en el caso de los trastornos psiquiátricos? Un buen ejemplo para entender esto(con cierta abstracción, pues es un experimento que causó condiciones poco realistas) es “Relapse of depression after a rapid depletion of tryptophan” donde una serie de pacientes que había pasado por una depresión mayor y otros que no habían pasado por esa experiencia siguieron una estricta dieta para eliminar el triptófano de su ingesta. El triptófano es un aminoácido no esencial precursor, entre otras cosas, del neurotransmisor serotonina, que varios experimentos enlazan a la depresión. Sin embargo, resultó que el déficit de serotonina inducido por la dieta modificada solo causaba recaída en los síntomas en los ex-pacientes de depresión y no en el grupo control. Pareciera, por este experimento, que la serotonina no es toda la historia, sino que hay una “vulnerabilidad” previa en el cerebro de algunas personas que hace que un bajón de este neurotransmisor tenga fuertes efectos en el estado de ánimo.

La predisposición genética en trastornos mentales funciona de forma similar. Nos permite entender, “caeteris paribus”(siendo todas las demás condiciones iguales), por qué ante una misma condición, un estrés ambiental, algunas personas responden con problemas de ansiedad, depresión o trastorno de estrés postraumático y otras mantienen su salud mental casi intacta. Siendo los genes algo obviamente fuera del control del individuo, esto debería darnos un motivo para empatizar con los afectados por trastornos, e intentar evitar cualquier comparación con los propios males vividos: nuestra posible fortaleza innata ante la adversidad no es algo universalizable al prójimo. Puedes creer haberlo pasado peor que una persona con un trastorno y no entender qué causa su estado. Creerlo mérito tuyo o endeblez de la persona afectada solucionable con esfuerzo y voluntad es inadmisible ante estos resultados.

No solo cuenta la fortaleza innata, claro. En palabras de Stribling, los trastornos mentales son como una ruleta rusa en la que los genes son las balas, pero el ambiente es el número de veces que se aprieta el gatillo. Un ejemplo típico es la relación entre clase social y trastornos mentales: aquellos de heredabilidad más moderada, como depresión y ansiedad, tienen mayor incidencia en las clases bajas20; con la pobreza como factor de riesgo previo y no causada por el trastorno, siendo una excepción la esquizofrenia, más heredable, con el urbanismo como factor ambiental que sí parece influir.

Explicada como entender estas cifras en el contexto del trastorno mental, vamos a por la última puntualización de esta entrega.

¿Qué es la varianza genética aditiva? Es aquella que hace a padres e hijos parecidos, aquella que “se suma” para dar el fenotipo final sin interacciones complejas(en el sentido estadístico) entre los genes como lo serían la epiptasis o la dominancia. Para un alelo recesivo que cause enanismo o retraso mental, por ejemplo, tener uno enmascarado por el alelo dominante funcional no resulta en un fenotipo “medio enano”, o no tienes un déficit intelectual la mitad de malo que el retraso mental. Tienes un portador sano perfectamente funcional. La herencia aditiva no funciona así: la contribución de un heterocigoto bien podría ser la mitad de un homocigoto. Cada cual pone su granito de arena, pequeño o grande, ligeramente positivo o ligeramente negativo, y el resultado final es la contribución genética al fenotipo. Esto se puede verificar un poco a ojímetro si la correlación entre gemelos idénticos criados en la misma familia es el doble que la de gemelos no idénticos(al igual que su proporción de similitud genética, 100/50=2)

Los que quiere decir es que el efecto de los alelos de riesgo, en un trastorno, o los que contribuyen a mover el rasgo “en una dirección”, como los que contribuyen a más extraversión frente a introversión o a ser más alto en vez de bajo, tienen un efecto cada uno muy pequeño  que se suma directamente para darnos el valor final de la contribución genética. Veamos un ejemplo en extremo simplificado. Aquí hay dos variedades para cada gen añadido: la Nº1 resta a un fenotipo cuantificable final(o añade muy poco) mientras que la 2 es una contribución más notable.

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Se puede ver que rápidamente se forma una curva normal que “emborrona” la contribución de cada gen particular. Para un rasgo complejo como la esquizofrenia los alelos no solo no tendrán una forma 1 y 2, sino que hablamos de un síndrome absurdamente poligénico para el cual miles de genes intervienen. No podría deciros “más que 5 en la imagen c equivaldría a un esquizofrénico, 6 a alguien crónico, 1-4 a alguien sano” y mantener la honestidad intelectual. Para empezar, 4 tendría algunos problemas sin llegar al diagnóstico total de esquizofrenia.

Y sin embargo, no parecen acumularse de forma compleja sino aumentando el riesgo: Un gen de riesgo de esquizofrenia es un gen de riesgo de esquizofrenia en cualquier ambiente razonable en el que se ha medido. El ambiente puede hacer que unos alelos concretos de tres genes dados incrementen el riesgo 0,023%, 0015% y 0,008% en vez de 0,017%, 0,013% y 0,006%, por ejemplo, pero no cambian ni el signo positivo ni su sumación como factores del riesgo.

Esto no es una abstracción estadística ni de teoría genética: Las “puntuaciones” del riesgo poligénico de esquizofrenia realmente correlacionan con su cronicidad21.

Vemos pues, que los trastornos mentales típicamente tienen herencia genética aditiva, como acabo de explicar, mientras que los rasgos de personalidad e intereses psicológicos son víctima de interacciones más complejas entre los genes y por tanto, los gemelos idénticos no son el doble de concordantes que los no idénticos en ellos. Sin embargo, queda una duda pendiente. ¿Cuál es más común?

Por una mayoría no aplastante, (69%), parece ser que la heredabilidad aditiva. Como muestra este meta-análisis de medio siglo de estudios de gemelos22, con una muestra de más de catorce millones de muestras. En jerga, un meta-análisis del copón, informativo pero que hay que tomar con prudencia.

Este estudio probablemente cometa algunos pecados debido a su empeño de apilar todos los estudios sin atención a su calidad, representatividad ni cuidado metodológico, pero se muestra consistente con la conclusión general: la mayoría de las veces hablamos de heredabilidad aditiva. Los estudios a nivel de genoma actuales, a pesar de sus limitaciones(como dificultad para encontrar variables raras o de efecto moderado) van encontrando más y más asociaciones, directamente a nivel de la secuencia de poblaciones cercanas pero en principio no emparentadas entre sí, mirando que SNP(“marcajes” genéticos) están asociados a “riesgo” en qué rasgo o trastorno23.

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Los resultados son de momento menores que los estudios observacionales, por estas limitaciones ya mencionadas, pero cada vez que se amplía, la muestra, encuentran más, y confirman de forma independiente los hallazgos de los estudios familiares, de gemelos y de adopción. Y a diferencia de los intentos de asociar genes a conducta de forma específica que había antes(los estudios de “gen candidato”, que tanto atraían titulares estúpidos), estos resultados replican. Está por ver cuánto tardarán estos avances en llegar a la clínica o la consulta, e intentar hacer que su influencia sea para bien.


Acabaré aquí esta primera entrada, que intenta defender la utilidad de separar y cuantificar la contribución genética y ambiental a la conducta humana y aclarar algunas confusiones comunes sobre el tema que hacen desdeñar las estimaciones de Heredabilidad. Sin embargo, bastantes cosas han quedado en el tintero, y la segunda parte tendrá más enfásis en las sobreinterpretaciones y las malinterpretaciones de la Heredabilidad. ¿Hasta qué punto nos informa la Heredabilidad de lo “genéticamente determinado” que está un rasgo? ¿Cómo de frecuentes son las interacciones(en el sentido estadístico) entre gen y ambiente y qué parte de la varianza explican? ¿Cómo funciona el 31% de rasgos restantes, una cantidad nada desdeñable, en que las interacciones entre genes o genes-ambiente son importantes? Lo veremos en la próxima entrega.


Bibliografía:
1 http://www.psypost.org/2015/08/aphantasia-some-people-are-born-without-the-ability-to-visualize-images-37071

2 http://www.nytimes.com/2015/06/23/science/aphantasia-minds-eye-blind.html?_r=0

3 http://psychclassics.yorku.ca/Galton/imagery.htm

4 Hebb 1980, alabado por ejemplo aquí http://www.arts.uwaterloo.ca/~raha/CogSci600_web/Readings/wainwright3.pdf

5 Scarr, S. (1982). Environmental bias in twin studies. Biodemography and Social Biology, 29(3), 221–229. http://doi.org/10.1080/19485565.1982.9988495

6 Scarr, S., & Carter-Saltzman, L. (1979). Twin method: defense of a critical assumption. Behavior Genetics, 9(6), 527–42. http://doi.org/10.1007/BF01067349

7 Loehlin, J. C. and Nichols, R. C. 1976, Heredity, Environment and Personality: A Study of 850 Sets of Twins, Austin, University of Texas Press.

8 Kendler, K. S., Neale, M. C., Kessler, R. C., Heath, A. C., & Eaves, L. J. (1993). A test of the equal-environment assumption in twin studies of psychiatric illness. Behavior Genetics, 23(1), 21–27. http://doi.org/10.1007/BF01067551

9 Hettema, J. M., Neale, M. C., & Kendler, K. S. (1995). Physical similarity and the equal-environment assumption in twin studies of psychiatric disorders. Behavior Genetics, 25(4), 327–335. http://doi.org/10.1007/BF02197281
Nótese que este estudio encontró que la EEA no se confirmaba para la bulimia

10 Kendler, K. S., Thornton, L. M., Gilman, S. E., & Kessler, R. C. (2000). Sexual orientation in a U.S. national sample of twin and nontwin sibling pairs. The American Journal of Psychiatry, 157(11), 1843–6. http://doi.org/10.1176/appi.ajp.157.11.1843

11 A. Morris-Yates, G. Andrews, P. Howie % S. Henderson (2007) Twins: a test of the equal environments assumption. Acta Psychiatrica Scandinavica http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1600-0447.1990.tb05457.x/abstract

12 LoParo, D., & Waldman, I. D. (2014). Twins’ Rearing Environment Similarity and Childhood Externalizing Disorders: A Test of the Equal Environments Assumption. Behavior Genetics, 44(6), 606–613. http://doi.org/10.1007/s10519-014-9685-3

13 Borkenau, P., Riemann, R., Angleitner, A., & Spinath, F. M. (2002). Similarity of childhood experiences and personality resemblance in monozygotic and dizygotic twins: a test of the equal environments assumption. Personality and Individual Differences, 33(2), 261–269. http://doi.org/10.1016/S0191-8869(01)00150-7

14 Plomin, R., DeFries, J. C., Knopik, V. S., & Neiderhiser, J. M. (2013). Behavioral Genetics, sixth edition. Páginas 81-84 tiene otras referencias de interés.

15 Boomsma, D., Busjahn, A., & Peltonen, L. (2002). Classical twin studies and beyond. Nature Reviews Genetics, 3(11), 872–882. http://doi.org/10.1038/nrg932

16 Nicholas Martin1, Dorret Boomsma & Geoffrey Machin A twin-pronged attack on complex traits Nature Genetics 17, 387 – 392 (1997) doi:10.1038/ng1297-387

17 BARNES, J. C., WRIGHT, J. P., BOUTWELL, B. B., SCHWARTZ, J. A., CONNOLLY, E. J., NEDELEC, J. L., & BEAVER, K. M. (2014). Demonstrating the Validity of Twin Research in Criminology. Criminology, 52(4), 588–626. http://doi.org/10.1111/1745-9125.12049

18 Bouchard, T. J. (2004). Genetic Influence on Human Psychological Traits. Current Directions in Psychological Science, 13(4), 148–151. http://doi.org/10.1111/j.0963-7214.2004.00295.x

19 http://slatestarcodex.com/2014/11/14/the-dark-side-of-divorce/ Sé que no es una fuente académica, pero es alguien en quien confío más que la mayoría de mis referencias, y cita cuatro estuidos con metodologías independientes por estudios con autores veteranos como Turkhemier y Plomin que controlando por los efectos genéticos, llegan a la conclusión de un efecto de ambiente compartido independiente en la descendencia de divorciados coherente con la hipótesis del hogar estresante.

20 http://www.apa.org/pubs/journals/releases/ort-7513.pdf

21 Meier, S. M., Agerbo, E., Maier, R., Pedersen, C. B., Lang, M., Grove, J., … Mattheisen, M. (2015). High loading of polygenic risk in cases with chronic schizophrenia. Molecular Psychiatry, (April), 1–6. http://doi.org/10.1038/mp.2015.130

22 Polderman, T. J. C., Benyamin, B., de Leeuw, C. A., Sullivan, P. F., van Bochoven, A., Visscher, P. M., & Posthuma, D. (2015). Meta-analysis of the heritability of human traits based on fifty years of twin studies. Nature Genetics, 47(7), 702–709. http://doi.org/10.1038/ng.3285
Wray, N. R., Lee, S. H., Mehta, D., Vinkhuyzen, A. A. E., Dudbridge, F., & Middeldorp, C. M. (2014). Research Review: Polygenic methods and their application to psychiatric traits. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 55(10), 1068–1087. http://doi.org/10.1111/jcpp.12295

23 Wray, N. R., Lee, S. H., Mehta, D., Vinkhuyzen, A. A. E., Dudbridge, F., & Middeldorp, C. M. (2014). Research Review: Polygenic methods and their application to psychiatric traits. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 55(10), 1068–1087. http://doi.org/10.1111/jcpp.12295

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3 thoughts on “Heredabilidad FAQ: La genética conductual en humanos. Psicología y psiquiatría

    • Es que salvo nuevos avances metodológicos o oportunidades que dan ‘experimentos naturales’ solo se distinguen mirando las correlaciones. Cuando un rasgo tiene (varianza explicada por) ambiente compartido nulo, algo más común de lo esperado como expliqué, lo que está diciéndose es que dos gemelos MZ criados juntos y criados separados no tienen mayores correlaciones, o que una familia con un chaval adoptado y otro hijo biológico, una vez llegan a adultos, para sus correlatos psicológicos bien podrían ser extraños escogidos al azar(de la misma clase social)

      Es una puñeta porque es un error común interpretarlo como “la familia no importa” y aunque expertos como Plomin no cometen esos fallos si ves a algún aficionado hacerlo y no suele darse enfásis en ese enfoque erróneo. La familia puede importar en el proceso de hacer a dos personas criadas en el mismo hogar diferentes. Lo que los estudios de genética conductual parecen demostrar es que(fuera de estreses tamaño divorcio, maltratos) los padres tienen problemas causando un impacto que haga a sus hijos más parecidos.

      Tal vez debiera llamarse “ambiente homologizador” y “ambiente heterogeneizador” o algún equivalente menos cacofónico.

      Judith Harris se pasa en estos temas como digo, pero tiene algunos análisis interesantes explicando como muchos estudios no logran controlar por ideas como línea causal niño es diferente->padres le tratan distinto en vez de padres tratan de forma x al niño->diferencia en este. Tal vez deba enfatizar eso y esta confusión en la segunda parte.

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