Estudos Genéticos Sobre O Abuso De Substâncias

ESTUDOS GENÉTICOS SOBRE O ABUSO DE SUBSTÂNCIAS M. M. Vanyukov*, R. E. Tarter

Resumo Os estudos genéticos sobre o abuso de substâncias indicam que a variação no risco para a doença na população recebe a contribuição das diferenças tanto do genótipo individual como do ambiente. Recentes desenvolvimentos na genética suscitam a possibilidade de desemaranhar o complexo sistema da interação genótipo-meio ambiente que determina o desenvolvimento de um comportamento individual fenotípico. Este trabalho revisa os conceitos, métodos e resultados relativos à investigação genética do abuso de substâncias. 1. Introdução O risco para uma doença de uso de substâncias, conceitualizada como a resultante de todos os fatores que contribuem para a variação do risco e da severidade da doença (Falconer, 1965), é um traço caracterizado por herança multifatorial. A complexidade deste traço é exacerbada pelo fato de que vários fenótipos perigosos resultam de um longo processo de desenvolvimento (Tarter e Vanyukov, 1994a). Estudos feitos com famílias, gêmeos, e casos de adoção evidenciam que os riscos para o abuso de substâncias na população são influenciados por diferenças tanto no genótipo individual como nos fatores ambientais. Abordagens por associação ou por encadeamento em modelos humanos e em animais têm sido utilizadas para testar os relacionamentos entre polimorfismos genéticos e o abuso de substâncias tanto quanto traços de personalidade relacionados ao risco para o abuso de substâncias. Este trabalho revisa a literatura sobre as pesquisas genéticas no abuso de substâncias. 2. Os riscos para o abuso de substâncias O termo risco foi introduzido na genética humana por Falconer (1965) para traços que não eram herdados no modelo de Mendel, mas, não obstante, mostraram uma distribuição familiar não aleatória, para expressar não somente a tendência inata individual para desenvolver ou contrair a doença, isto é, sua suscetibilidade no senso comum, mas também toda a combinação de circunstâncias externas que o fazem mais ou menos propenso a desenvolver a doença...

A valores fenotípico ultrapassando um certo ponto na escala de risco do não observável (latente), o limiar, são atribuídos um rótulo diagnóstico e a pessoa é *

Endereço eletrônico: [email protected] (M. M. Vanyukov)

tida como afetada. Visto que os riscos para as desordens comportamentais, tais como as desordens por uso de substância (DUS), nas quais não há lacuna natural bem definida entre a norma e a patologia, o limiar é definido e descrito pelo consensual e pelo critério diagnóstico de modificação contínua (atualmente, DSMIV). Cada um dos sintomas diagnósticos binários (sim/não) podem ter diferentes relevâncias em relação ao verdadeiro limiar latente do fenótipo, e é, em si, um fenótipo, tal qual a herança multifatorial, de risco assumido (isto é, risco para retratação, risco para o desenvolvimento da tolerância, etc.). Por exemplo, enquanto a essência da adicção for considerada como a compulsão para a procura e o uso da droga (Leshner et al.,1997), o diagnóstico para a dependência de substâncias será definido como a presença de três ou mais, dos sete (sem contar as opções adicionais) sintomas, tais como tolerância ou o consumo de substâncias sempre em maiores quantidades do que o intencionado. Nenhum dos sintomas é necessário ou suficiente para o diagnóstico, o que faz a definição de limiar ainda mais incerta. Esta incerteza é a primeira razão pela qual as doenças de uso de substância são etiológica e clinicamente heterogêneas. Além disso, obviamente existem mecanismos de metabolismo da droga ou de classes de drogas, ação farmacológica, aproveitamento, etc. Contudo, a idéia de um único traço subjacente, o risco para as DUS (onde uma DUS é um fenótipo supra limiar para este traço), é justificado pela bem documentada alta comorbidade de dependência em diferentes substâncias (sempre em oposição aos efeitos farmacológicos) (Helzer et al.,1991), padrão consistente da fase de envolvimento com diferentes drogas e o desenvolvimento de DUS (Kandel et al.,1992), tolerância cruzada para a dependência cruzada em diferentes substâncias (Coper, 1978), e mecanismos comuns subjacentes aos efeitos recompensatórios das drogas (Koob e Nestler, 1997). Além disso, enquanto houver evidência para uma especificidade de agregação familiar do abuso de drogas (Meller et al.,1988; Merikangas et al.,1998) correlações genéticas significativas (correlação entre componentes genéticos de variação fenotípica) e/ou a co-transmissão ter sido apontada entre o risco para o álcool e a doença do uso de droga (Grove et al.,1990; Tsuang et al., 1996), e uso de substância e fumo (Swan et al., 1996; Koopmans et al., 1997; Bierut et al., 1998). Portanto, os achados indicam uma substancial freqüência entre as doenças de uso de substância. Esta freqüência está refletida na aceitação clínica da DUS como uma unidade nosológica. Os riscos para doenças poligênicas (multifatoriais, complexas) variam na população dadas as diferenças genéticas individuais, os fatores ambientais e, possivelmente as suas interações. Poderia ser chamada a atenção para o fato de que os termos ‘poligênico’ e ‘multifatorial’ não indicam, como presumido com freqüência, que haja mais de um fator participando da etiologia da doença. Poderia ser tautológico, uma vez que toda doença se desenvolve como uma função de todo o organismo interagindo com o ambiente. Sem dúvida, estes termos indicam a existência de múltiplas fontes de variação – genética e não genética – nos riscos. Um complemento dos variantes dos genes (alelos) influenciando os riscos em um genótipo individual pode ser sumariamente denominado de predisposição genética para a doença. Diferentes alelos dos genes envolvidos determinam diferenças na estrutura ou na taxa de metabolismo de hormônios, receptores, enzimas ou outras proteínas que participam dos

problemas relacionados à droga. A variação no risco é expressa, em fenótipos subliminares (não afetados), em diferenças individuais no risco para a doença, e, em fenótipos supraliminares (afetados), na variação na severidade da doença. Esta é a variação populacional do risco (para abuso de substâncias) em vez de um fenótipo individual (abuso de substância), o qual é alvo em todos os estudos do risco para o abuso de substâncias, ainda que a meta esteja estabelecida como avaliando a relação entre a característica N e o ‘abuso de drogas’. Em outras palavras, a meta principal da pesquisa é elucidar os determinantes da variação fenotípica no risco, de modo que estes mecanismos possam ser influenciados via intervenções preventivas ou curativas resultando em riscos fenotípicos subliminares.

3. Riscos da hereditariedade das doenças por uso de substância Os dados dos estudos genéticos do comportamento demonstram que a variação fenotípica no risco das doenças por uso de substância (DUS) é determinada pela variação nos genótipos individuais tanto quanto pelas diferenças nas condições ambientais. Considerando o grande número de fatores que contribuem para a variação de risco de DUS, a distribuição dos fenótipos de risco na população é mais próximo do normal, de acordo com o limite central do teorema. A contribuição das diferenças genotípicas para a variação fenotípica, denominada hereditariedade, depende tanto da existência de traços relevantes de polimorfismo genético (quando certos genes na população existem em dois ou mais alelos) e o papel do ambiente na variação do risco. A ausência de variação nos traços relacionados dos genes (por exemplo, codificando uma enzima que participa do metabolismo da droga) pode ser devido ao fato que mutações funcionais (não-neutras) no gene sejam letais (isto é, a função é muito crítica para permitir qualquer variação). Neste caso, a hereditariedade será 0, enquanto o traço (por exemplo, atividade enzimática) é, de fato, estritamente determinado pela genética. Se existir qualquer variação neste traço, está dentro de um âmbito estreito determinado geneticamente, definido pelas diferenças ambientais (e erro de mensuração). O traço relacionado ao polimorfismo genético funcional pode existir mas suas influências nas diferenças fenotípicas podem ser mascaradas por um amplo âmbito de reação às circunstâncias relevantes do ambiente, que também resultarão em baixa hereditariedade. Neste último caso, controlar estes fatores ambientais poderia permitir a detectação de contribuições genéticas nas diferenças fenotípicas. Além disso, poderia ser notado que uma estimativa particular de hereditariedade (normalmente denominada h2) se refere somente à população e ao tempo particular quando e onde esta estimativa foi obtida. A hereditariedade estimada obtida em uma população desta maneira não pode ser automaticamente suposta para ser a mesma em uma outra população e não pode ser utilizada para explicar as diferenças fenotípicas entre as populações (mesmo se a hereditariedade em cada população fosse a unidade, diferenças fenotípicas entre as populações poderiam ser inteiramente ambientais). Enfatizar-se-ia que a

hereditariedade é uma característica populacional e que tem pouco a ver com a etiologia de uma doença em um indivíduo. No nível individual, um genótipo determina a norma de reação (Dobzhansky, 1951), isto é, a distribuição de todos os valores fenotípicos para um traço particular num indivíduo para todas as condições ambientais possíveis. Além disso, ao nível fenotípico individual, o genótipo e o ambiente são inseparáveis. A questão de se um traço (como o risco para a DUS) ou um fenótipo (uma DUS) recebe mais influência dos genes ou do ambiente faria tanto sentido quanto a questão se a água recebe mais influência do oxigênio ou do hidrogênio. Um indivíduo afetado, no entanto, pode ter um certo grau de predisposição genética para a doença (por exemplo, alta predisposição causada por uma mutação em um gene decodificando um receptor associado ao risco para o abuso de substância) e um certo grau de risco ambiental. Como discutido abaixo, pode ser possível estimar quantitativamente estes fatores de risco a um nível individual. Esta estimativa individual, entretanto, ainda poderia estar relacionada à variação populacional e não faria a doença ser mais ou menos genética ou ambiental. Uma doença em um indivíduo poderia ser chamada ‘genética’ se a norma de reação de um genótipo individual não incluísse um fenótipo normal sob quaisquer condições ambientais possíveis. Este, claramente, não é um caso plausível de DUS. Para traços complexos, tais como riscos para o abuso de substâncias e outras desordens de comportamento, o fato de que o fenótipo individual resulta de um longo processo de desenvolvimento determina a necessidade de uma pesquisa longitudinal. A cada espaço de tempo ao longo da trajetória do desenvolvimento, o complemento dos fatores que contribuem para a variação fenotípica pode variar tanto qualitativa como quantitativamente. A figura 1 ilustra um modelo epigenético de risco no desenvolvimento do fenótipo (Tarter e Vanyukov, 1994a,b; Tarter et al., no prelo) que envolve inúmeros fatores que contribuem para a variação do risco na população, tanto quanto possíveis forças idiossincráticas no nível individual (por exemplo, uma mutação rara modificando a resposta à droga). Estes fatores podem ser conceitualizados como vetores (v1, v2, v3,... vn) cujo resultante, a rede vetor R, determina a posição e a direção da trajetória ontogenética individual a cada espaço de tempo. A magnitude e a direção de cada vetor variam de pessoa para pessoa e podem mudar dramaticamente com o tempo. Por exemplo, a pré disposição ao álcool pode contribuir significativamente para a variação em beber nas crianças, mas menos que isso (se tanto) em adultos. O mesmo fator pode produzir efeitos opostos em diferentes indivíduos. Por exemplo, o abuso de substância pelos pais como um fator ambiental pode tanto promover um comportamento similar na descendência (promovendo um acesso rápido ao álcool e outras drogas) como produzir aversão a ele (por demonstrar claramente os efeitos negativos do abuso de substâncias). Genes particulares ou fatores ambientais podem ser de especial importância para uma trajetória individual independente da hereditariedade. As séries de vetores podem também passar por mudanças seculares e variadas através de diferentes populações e sexos. Também parece que a norma individual de reação diminui com o tempo: isto é, o fenótipo comportamental cristaliza e a probabilidade de atingir um valor fenotípico consideravelmente diferente (transformando-se de adicto em abstêmio) diminui.

Os dois paradigmas principais usados para estimar os componentes genéticos e ambientais das variações fenotípicas são os estudos com gêmeos e com casos de adoção. Ambas abordagens são baseadas em certas suposições (a uniformidade de ambientes em gêmeos mono e dizigóticos, ou a ausência da escolha na colocação para a adoção) e têm limitações relativas ao quão realísticas estas suposições são. Notavelmente, algumas destas suposições (a suposição dos ambientes semelhantes em estudos com gêmeos em doenças de uso de substância e, a ausência de escolha no processo de adoção estudos de comportamento anti-social que é fortemente relacionado ao abuso de substância) têm mostrado serem válidas (Duyme, 1990; Kendler et al., 1993; Hettema et al., 1995; LaBuda et al., 1997; Kendler e Gardner, 1998). Nem todos os componentes da variação fenotípica são geralmente avaliados nos modelos testados. Além do mais, os resultados de estudos com gêmeos podem diferir dependendo se a amostra era baseada na população ou se averiguado através de probandas afetadas. Todavia, as estimativas obtidas dão uma noção útil sobre a composição da variação fenotípica. A contribuição genética para a variação fenotípica é estimada principalmente no sentido estreito da hereditariedade, ou da variação genética da adicção (a qual é determinada pelas diferenças entre homozigotos para diferentes alelos). A variação da dominância genética (devida ao desvio de heterozigotos da média entre homozigotos para diferentes alelos) e outros componentes genéticos da variação fenotípica são normalmente considerados não importantes. Dois tipos de componentes de variação ambiental são avaliados. Ambiente compartilhado é apresentado como uma fonte de variação não genética que os parentes participantes do estudo (gêmeos) têm em comum e que contribui para a sua semelhança (variação intrafamiliar em experiências comuns). Ambiente não compartilhado representa fontes de variação não-genética o qual contribui para a dissimilaridade dos parentes (variação intrafamiliar em experiências únicas tanto quanto erros de mensuração ou variante ‘não confiável’; Neale e Cardon, 1992). Normalmente é admitido que ambiente compartilhado consiste em experiências comuns enquanto crescem e vivem juntos, enquanto ambiente não compartilhado diz respeito ao trabalho, influências do casamento, etc (Swan et al.,1996) mas exatamente quais fatores reforçam os componentes ambientais (tanto quanto a genética) da variação nos traços em questão ainda têm que ser estudados. A abordagem para estimar os componentes da variação fenotípica são discutidas abaixo com respeito à DUS. (Ver figura 1 no texto) Legenda: Modelo dinâmico de determinação de risco (modificado por Tarter e Vanyukov, 1994a, b). Não está demonstrada a modificação para a direita tanto nem a progressão da população da infância para a vida adulta tanto quanto seria difícil ver a progressão do fenótipo de risco de um parente médio para o extremo desvio supralimiar.

3.1.

Estudos com gêmeos

Os resultados com os estudos feitos com gêmeos sobre abuso de substâncias usando diferentes definições fenotípicas (prescrição do uso de

drogas, importância dos sintomas de abuso/dependência, diagnóstico segundo o DSM-III-R) foram resumidos por van der Bree et al., 1998a, b. Diferenças significativas em concordância entre gêmeos monozigóticos (MZ) e dizigóticos (DZ) para a presença/ausência de DUS foram demonstradas para homens mas não para mulheres (Pickens et al., 1991). O componente genético do risco variante foi estimado em 0,31 em homens e 0,22 em mulheres e, em relatos subseqüentes de estudos mais amplos e utilizando técnicas estatísticas mais refinadas, alcançou um topo de 0,79 em homens tanto quanto em mulheres (Kendler e Prescott,1998; van der Bree et al., 1998a, b). Importantes diferenças sexuais na composição da variação do risco têm, entretanto, sido observadas nos componentes ambientais. Enquanto a maior parte da variação fenotípica em mulheres parece ser determinada por ambiente não compartilhado, com o componente do ambiente compartilhado sendo negligenciado (0,71 e 0,07, respectivamente), a variação ambiental em homens foi determinada, em sua maioria, por ambiente compartilhado (0,51). Num amplo estudo com gêmeos do sexo masculino (3372 pares), no qual todos os membros serviam às Forças Armadas Norte Americanas, entre 1965 – 1975, a hereditariedade do risco para qualquer abuso/dependência de drogas ilícitas mostrou ser 0,34 (Tsuang et al., 1996) (alcançando 0,44 para estimulantes). Os componentes ambientais compartilhados/não compartilhados explicaram 28 e 38% da variação fenotípica, respectivamente. A significativa hereditariedade, num sentido amplo (incluindo adicionais genéticos e componentes de variação de dominância) para o risco de abuso de drogas (0,46) foi mostrado num estudo com gêmeos monozigóticos que raramente se distanciavam entre si (Grove et al., 1990). Resultados paralelos de estudos com gêmeos e alcoolismo (Kaij,1960; Partanen et al., 1966; Gabrielli e Plomin, 1985; Pickens et al., 1991; Kendler et al., 1992; McGue et al., 1992) indicam que a similaridade dos gêmeos MZ para a doença do uso de álcool é maior que para os gêmeos DZ. Um estudo com gêmeas (mulheres), no qual os fenótipos de risco foram classificados em quatro categorias de gravidade (ao invés da usual categorização dicotomizada afetado/não afetado), promoveu a comprovação empírica do modelo de distribuição normal de risco (Kendler et al., 1992). Baseado em estudos com gêmeos, as estimativas de hereditariedade do risco para o alcoolismo alcançaram 0,73 em indivíduos do sexo masculino (McGue et al., 1992) e 0,61 em indivíduos do sexo feminino (Kendler et al., 1992). O ambiente compartilhado pareceu desempenhar um papel mais importante na variação do risco no sexo masculino comparado àquele do ambiente não compartilhado. Em contraste, somente o ambiente não compartilhado contribuiu para a variação fenotípica no sexo feminino. Estimativas significativas na hereditariedade para o uso do tabaco, variando entre diferentes populações, sexos e idades, foram relatados por um grande número de amostras em gêmeos. Por exemplo, no sexo feminino, variantes genéticas adicionais foram estimadas em 32% (95% em intervalo confiável, 21 – 42) numa amostra finlandesa e 70% (46 – 92) numa amostra australiana para a iniciação no fumo, e 49 (16 – 80) e 4% (0 – 58), respectivamente, para a continuidade do ato de fumar (revisado por Heath et al., 1998). A variação não genética para a iniciação no fumo foi na maior parte devida ao ambiente

compartilhado (59 e 18%), enquanto a variação ambiental na continuidade do fumar foi aproximadamente igual no compartilhado e não compartilhado (compartilhado, 23 e 57%; não compartilhado 28 e 39%). No sexo masculino, em amostras de veteranos finlandeses, australianos e norte americanos os componentes genéticos adicionais foram responsáveis por 31 (19 – 43), 40 (4 – 76) e 39% (23 – 56) da variação na iniciação no fumo, respectivamente, enquanto ambiente compartilhado, como no sexo feminino foi predominante como uma causa não genética de variação. Em contraste com o sexo feminino, entretanto, o ambiente compartilhado contribuiu pouco para a continuação do fumo no sexo masculino – 18, 0 e 1%, enquanto a hereditariedade foi significativa nas três amostras – 50 (27 – 71), 71 (31 – 84) e 68% (45 – 74). Similarmente, em outra análise de amostra de veteranos VA, pelos cortes diferentes de idade (<45, 45 – 47.9, 48 – 49.9 e >50 anos de idade) o componente genético adicional foi responsável por 45, 63, 44 e 46% da variação na iniciação, com a maioria dos efeitos do ambiente responsáveis pelo ambiente compartilhado (True et al., 1997). A variação na persistência do fumo foi consistentemente responsável pelos fatores adicionais genéticos (71, 71, 68 e 60%) e pelos fatores de ambiente não compartilhado. Os fatores genéticos que contribuem para a variação na iniciação do fumo e na persistência apenas coincidem parcialmente (Heath e Madden, 1995; True et al., 1997). Uma análise de um corte mais jovem numa amostra holandesa mostrou que em jovens adolescentes (12 – 14 anos de idade) a variação em fumar é quase completamente devida ao ambiente compartilhado, tanto para o sexo masculino como para o feminino, a hereditariedade cresce com a idade, atingindo 66 (43 – 86) e 33% (21 – 54), respectivamente, na idade entre 17 – 25 anos (Koopmans et al., 1997). Diferenças interpopulacionais, de sexo e de idade na composição da variação fenotípica sugerem um mecanismo de inconsistência nos achados da associação genética. É especialmente digno de nota que o risco no uso e abuso de diferentes categorias de drogas, álcool e tabaco demonstrou compartilhar por volta de 50 – 85% de sua variação genética (Grove et al., 1990; Swan et al., 1996; Tsuang et al., 1996). Isto indica que o risco para estas doenças compartilham uma considerável proporção de genes que determinam sua variação fenotípica. 3.2. Estudos sobre adoção Complementando o paradigma dos gêmeos, o projeto da adoção é capaz de delimitar quase completamente as influências genéticas e ambientais na variação do risco para uma doença (exceto pela contribuição dos fatores ambientais do pré natal e do período logo após o parto). Foi mostrado que um pano de fundo biológico conhecido de problemas com álcool aumentava o abuso de drogas em indivíduos adotados que não tinham personalidades anti-sociais (Cadoret et al., 1986). Num estudo subseqüente de histórico familiar, o abuso de substâncias não alcoólicas foi significativamente maior em probanda com histórico familiar de abuso de drogas do que naquelas com histórico familiar de alcoolismo (Meller et al., 1988). Estes achados apontam para uma certa especificidade do risco para o abuso de álcool e drogas. Contudo, não houve relação entre as substâncias utilizadas para o abuso pelos pais biológicos (álcool, drogas ou

ambos) e pelo indivíduo adotado (Yates et al.,1996). O relato mais recente também demonstrou um limiar na gravidade da doença (o número de sintomas) para o pano de fundo genético do indivíduo adotado que contribuísse para a variação do risco. Para a dependência de drogas, pelo menos um indicador do DSM-III-R foi suficiente, enquanto que para a dependência de álcool, pelo menos cinco critérios foram necessários. O pano de fundo biológico antisocial foi fator capaz de prognosticar personalidade antisocial para indivíduos adotados, enquanto o abuso de drogas estava altamente correlacionado à personalidade antisocial. Iniciando com os estudos de Goodwin et al. (1973, 1974) em uma amostra dinamarquesa, vem sendo consistentemente demonstrado que o risco para o alcoolismo nos descendentes de alcoólicos é maior do que em filhos de não alcoólicos mesmo quando eles foram separados de seus pais biológicos no início da vida. Na verdade, os dados mostraram alguma tendência para a diminuição na freqüência do alcoolismo em filhos que viveram com seus pais alcoólicos, comparado àqueles que foram adotados por terceiros, 17 versus 25% (o que é aproximadamente quatro vezes a freqüência de alcoolismo entre os filhos de não alcoolistas). Outro estudo de adoção, em uma amostra sueca (Bohman et al., 1981; Cloninger et al. 1981), mostrou que a freqüência do alcoolismo aumentava tanto em filhos de pais abusadores de álcool quanto em filhos de mães abusadoras de álcool (22,8 e 28,1, respectivamente, versus 14,7%). Não houve excesso no abuso de álcool em filhas de pais biológicos alcoolistas na amostra. Entretanto, a taxa de alcoolismo em filhas de mães afetadas foi significativamente mais alta (10,3 versus 2,8%) (Bohman et al., 1981). O risco de alcoolismo em alcoolistas do sexo feminino foi de algum modo mais alto que em alcoolistas do sexo masculino (taxa de risco de 3,1 versus 2,8 em irmãos, e 7,8 versus 5,3 em irmãs respectivamente) (Reich et al., 1998). Estas diferenças sexuais podem ser indicativas de um risco maior (e de predisposição genética) para mulheres afetadas do que para homens. Desde que estas diferenças podem resultar de uma pressão social mais intensa contra excessos comportamentais, tais como o abuso de álcool em mulheres mais do que em homens, a diferença sexual análoga no risco e na predisposição genética são as mesmas para o abuso de outras substâncias. Utilizar-se da análise discriminatória permite aos autores do estudo sueco distinguir dois (ou três: Bohman et al., 1987) subtipos de abuso de álcool em homens: ‘limitados pelo ambiente’ (tipo 1), e ‘limitados pela masculinidade’ (tipo 2). Dentre outras características, os subtipos diferiam em: (1) idade de início (mais cedo, freqüentemente na adolescência, início na figura paterna biológica nas famílias tipo 2); (2) gravidade do abuso do álcool (ameno nas figuras paternas abusadoras de álcool tipo 1, grave no tipo 2 de figuras paternas abusadoras); (3) criminalidade (excesso na criminalidade em pais biológicos abusadores do tipo 2); e (4) hereditariedade (na qual o abuso de álcool para o tipo 2 era de por volta de 90%, enquanto que para o tipo 1 não foi significativa). O risco para o alcoolismo nos descendentes de pais do tipo 1 foi mais baixo do que na população em geral se a exposição pós-natal ao ambiente de risco era inexistente, mas aumentou dois pontos em filhos e, três, em filhas na presença de tal ambiente, sugerindo que não há interação genótipo-ambiente para a adicção (Bohman et al., 1987). Em

contraste, entre filhos de pais tipo 2 o risco para o alcoolismo aumentou nove pontos independente do ambiente, mas não aumentou para as filhas. Estes tipos de alcoolismo também foram utilizados para diferenciar as dimensões de personalidades/temperamento (Clonenger, 1986): o tipo 1 foi associado com o baixo nível de curiosidade, alto nível de medo de se machucar (comportamento para evitar a mágoa, o dano) e elevada dependência ao reconhecimento, à recompensa, enquanto que os homens do tipo 2 eram o oposto nestas três dimensões. Outros pesquisadores, entretanto, não foram bem sucedidos em repetir esta tipologia (Irwin et al., 1990; Nixon e Parsons, 1990). Uma marcante sobreposição foi observada entre o grupo de sintomas utilizados para definir os dois subtipos, o que é consistente com a variação contínua no risco para o alcoolismo, tanto quanto em traços de personalidade associados a este risco. Como os autores da tipologia enfatizaram (Cloninger et al., 1998), ‘o alcoolismo está longe de ser uma doença discreta ou mesmo um grupo (conjunto) de doenças discretas com sintomas patogênicos individuais’ (p. 507). Isso já faz com que a utilidade dos esforços para subdividir as tipologias na pesquisa sobre alcoolismo seja questionável (Tarter et al., 1992). O mesmo pode ser dito sobre outros tipos de abuso de substâncias . Elucidando o papel do ambiente na variedade do risco de abuso de substâncias, as pesquisas sobre adoção identificaram vários fatores ambientais tais como divórcio (desarmonia doméstica) e distúrbios psiquiátricos na família adotiva a serem associados com o aumento do abuso de drogas nos indivíduos adotados (Cadoret et al., 1986, 1996). Outro exemplo da influência dos fatores ambientais revelado em estudos com adotivos é o efeito substancial ambiental no uso de álcool por adolescentes (McGue et al. 1996). Um estudo posterior também demonstrou que a correlação de um significante não biológico para o envolvimento com o álcool foi restringido pela similaridade demográfica do par. Como foi demonstrado em um estudo com a família-gêmea, um fator ambiental de perda de genitor aumenta o risco de alcoolismo (Kendler et al., 1996). A religiosidade familiar é uma outra variável ambiental que afeta o risco para SA (Kendler et al., 1997). Dos estudos acima citados, pode-se concluir que a pesquisa dos gêmeos e dos adotados leva a evidências convincentes que a variação genética contribui para as diferenças individuais no risco para DUS. Além disso, estes estudos genéticos sugerem a importância das causas ambientais da variedade do risco. Finalmente estes estudos indicam que há diferenças entre os sexos na composição da variação fenotípica. 3.3. Genética de traços comportamentais associados ao risco do abuso de substâncias Numerosos traços psicológicos foram aparentemente encontrados em associação com o risco para o abuso de substâncias. Uma contribuição genética significativa foi consistentemente demonstrada pela variação nas características de temperamento e personalidade associadas ao risco para DUS. Correlações entre gêmeos MZ que raramente se separam (o que dá uma estimativa direta da contribuição genética na variação fenotípica direta da hereditariedade) classificam-

se entre 0,4 e 0,5 para muitos traços de personalidade (Pederson et al,198; Eaves et al.,1989; Bouchard et al., 1990). Avaliações significativas de hereditariedade também derivam de estudos com gêmeos e de estudos com gêmeos e adotados para escalas que mensuram o temperamento (Buss e Plomin, 1984; Plomin et al., 1988). Fatores genéticos encontrados explicaram aproximadamente 50% da variação na inovação (sensação) da busca (Heath et al., 1994; Koopmans et al., 1995, um traço freqüentemente associado com o risco para o abuso de substância (Zuckerman, 1972). A variação no risco para os desvios de personalidade, tais como a desordem de personalidade antisocial (PAS), demonstrou ter um considerável componente genético (Christiansen, 1970; Crowe, 1974; Bohman et al., 1983), e crianças colocadas para adoção de pais biológicos antisociais tiveram uma freqüência aumentada de PAS quando adultos (Cadoret, 1978). De forma importante, homens com PAS são cinco vezes mais propensos ao abuso de drogas do que aqueles sem esta desordem, enquanto o risco de abuso de drogas para mulheres é doze vezes mais alto na presença de PAS do que sem PAS (Robins e Price, 1991). Isto é consistente com um grande desvio de mulheres afetadas e, considerado o contexto das discussões feitas acima sobre as diferenças de sexo, sugere-se um maior risco e predisposição genética para DUS em mulheres afetadas com esta desordem comparado aos homens afetados. Sintomas antisociais demonstraram uma continuidade transgeracional e de desenvolvimento. Noventa e cinco por cento dos homens que possuem quatro ou mais sintomas de PAS tiveram pelo menos um sintoma de desordem de conduta na infância (DC) e 76% tiveram três ou mais sintomas (Farrington, 1991). Pais de crianças com DC tiveram maior predominância tanto em PAS como no abuso de substâncias do que pais de crianças sem DC (Lahey et al., 1988). Sintomas de DC na infância contam para aproximadamente 25% da variação dos sintomas de PAS na vida adulta, e há significativa correlação entre DC e sintomas de PAS nos pais e DC para suas crianças. (Vanyukov et al., 1993, 1994). Nesta ordem, DC está associada a um aumento no risco para o alcoolismo, abuso de droga, e PAS (Robin e Price, 1991). Filhos de abusadores de substâncias aos 13 anos de idade estão associados mais freqüentemente do que o grupo controle às desordens dissociativas de comportamento e ao comportamento antisocial na infância. Provavelmente, por isso, este início prematuro das desordens de comportamento está associado com o aumento do risco do abuso de substâncias e é freqüentemente seu precursor. De maneira importante, problemas psicológicos na infância demonstraram ser geneticamente ainda mais relacionados à variação adulta no risco de abuso de drogas do que problemas no adulto (Grove et al., 1990). Da pesquisa conduzida, é possível concluir que há uma associação entre caracteres herdados de personalidades e o risco de abuso de drogas. Enquanto não existir uma única ‘personalidade abusiva de substâncias’, uma certa proporção de variação no risco pode ser explicada pela variação fenotípica na personalidade preexistindo a conseqüência do risco de desenvolvimento. Estudos genéticos do comportamento apontam para a generalização nos mecanismos etiológicos do abuso de substâncias (particularmente, o início prematuro da desordem) e a antisociabilidade (particularmente, no início prematuro, e na

persistência no decorrer da vida; Moffitt, 1993). A base fisiológica desta generalização e de uma trajetória epigenética que levam a ambas desordens foi teorizada a partir de desvios no tempo do processo de amadurecimento, particularmente aqueles servidos pelo córtex pré frontal (Tarter et al., no prelo). O desequilíbrio psicológico resultante é manifestado no desenvolvimento subseqüente como temperamento difícil, problemas de conduta e antisociabilidade em conjunto com irritabilidade, elevada procura por novidades e labilidade emocional. 3.4. Parceria associada no risco do abuso de substância e para os traços de personalidade associados. Um dos processos geneticamente importantes que podem contribuir para a permanência do abuso de substâncias tanto quanto a sua comorbidade psiquiátrica na população é a parceria associada, isto é, a união não aleatória de parceiros com respeito ao traço ou traços. Correlação marital/conjugal, ou homogâmica, pode ser devida não somente à classificação associada fenotípica, mas também à homogamia social e ao contágio/efeitos da coabitação (convergência). Na homogamia social, as correlações para os traços de comportamento entre parceiros são causadas pelas correlações primárias em seus ambientes que contribuem para a variação no traço. O contágio se refere à influência direta do comportamento de um dos parceiros no comportamento fenotípico do outro parceiro. Em contraste com a classificação dos efeitos fenotipicos, nem a homogamia social do traço (a menos que haja uma covariação genótipo-ambiente) nem o contágio levam à mudanças na estrutura genética da população porque estas causas de semelhanças fenotípicas conjugais geralmente não alteram as freqüências dos genótipos. Falha em classificação do relato pode levar, na pesquisa de gêmeos, a superestimar as influências compartilhadas do ambiente e subestimar a variação genética adicional quando a correlação em gêmeos DZ for maior do que metade da correlação em MZ (Allison et al., 1996). Allison e co-autores dão um exemplo no qual levam em conta uma variação fenotípica tão baixa quanto a mudança de 0,13 nas estimativas adicionais genéticas e de ambiente comum de 70 a 78% e de 10 a 2%, respectivamente. A hereditariedade significativa do risco para abuso de substância e características de temperamento/personalidade indicam que a parceria associada para estes traços poderiam influenciar consideravelmente o relacionamento entre os fenótipos parentais e na expressão destes traços nos descendentes (Vanyukov et al., 1996b). A classificação pode conduzir para, e manter, o aumento na similaridade tanto genética como ambiental (na presença de transmissão cultural) entre os pais e seus filhos. A variedade conjugal de características de personalidade associada com, e/ou contribuindo para, a variação do risco para o abuso de substância, pode mediar a variação para este risco, resultando no aumento dele para os descendentes mesmo na ausência da manifestação da desordem nos pais. Foi demonstrado que há semelhança conjugal possível causada por variação positiva em traços psicológicos mensurados pelo Questionário de Personalidade de Eysenck (Buss, 1984; Mascie-Taylor e Vandenberg, 1988; Eaves et al., 1989),

escalas do Inventário Psicológico da Califórnia (Buss, 1984; Swan et al., 1986). A variação também foi encontrada pela sensação de procura (Farley e Davies, 1977; Farley e Mueller,1978) que, por sua vez, está associada ao comportamento antisocial (Hesselbrock e Hesselbrock, 1992) e correlatos com o risco para o alcoolismo (Cloninger et al., 1988) e abuso de substâncias (Zuckerman, 1972). A homogamia também foi encontrada em várias formas de psicopatologia, incluindo neuroses, desordens afetivas, fobia, histeria e personalidade antisocial (revisto por Merikangas, 1982. A concordância dos pais para o alcoolismo, por exemplo, demonstrou estar associada ao aumento do risco para desordem de conduta na infância e para desordem de personalidade antisocial na vida adulta (Merikangas et al., 1985a, b). Semelhança fenotípica entre os cônjuges foi encontrada em esposas de maridos sociopatas (correlação conjugal, 0,70) e maridos de esposas sociopatas (0,60). (Cloninger et al., 1975). A hipótese do contágio comportamental entre os cônjuges como causa de semelhanças fenotípicas conjugais não parece ser apoiada pelos dados. Diferenças conjugais de personalidade tendem a aumentar mais do que diminuir em função do tempo de união. (Buss, 1984). Homogamia para personalidade antisocial foi observada em estudos de adotados (Crowe, 1974). É digno de nota que cinco de seis filhos de mulheres agressivas neste estudo também tiveram pais antisociais. Uma prevalência mais alta tanto para personalidade antisocial como para abuso de álcool é encontrado em pais de crianças com desordem de conduta comparado à pais de crianças sem desordem de conduta (Lahey et al., 1988). Os riscos para desordens de personalidade, incluindo a personalidade antisocial, demonstraram ter traços significativos de hereditariedade (revisado por McGyffin e Thapar, 1992). Além disso, foi demonstrado que tanto DC quanto DHDA estão associados com o aumento do risco para o abuso de substância assim como com o risco de psicopatologias em geral (Merikangas et al., 1998). Portanto, é possível que a classificação de semelhança para estes riscos relacionados de desordem de comportamento aumentam tanto para os pais como para os descendentes nestes traços. (Vanyukov et al., 1996b). Isto pode levar, nesta ordem, a um posterior fortalecimento da associação entre os riscos para o abuso de substâncias e outros desvios de comportamento devidos relacionados a um aumento nas correlações tanto genéticas como ambientais entre os traços. Por esse motivo, a classificação fenotípica para os traços de personalidade que poderiam reforçar a classificação para o risco de abuso de substância (quando há variação secundária para o risco). pode ser considerada por si mesma um fator de risco potencial importante. (Vanyukov et al., 1996b; Vanyukov et al., em processo) Semelhança conjugal (sugerindo a possibilidade de variação) foi observada para o risco de alcoolismo (Hall et al., 1983a, b; Jacob e Bremer, 1986; Penick et al., 1987; Moskalenko et al., 1992). Semelhanças fenotípicas dos pais nos traços correlacionados não só com o risco de alcoolismo nos descendentes, mas também com o risco de desordem de personalidade/conduta antisocial e desordem de déficit de atenção (Penick et al., 1987; Moskalenko et al., 1992). Em estudos posteriores, foram encontradas diferenças significativas nas freqüências das classes fenotípicas: mulheres alcoolistas tendem a se casar predominantemente com alcoolistas, enquanto que nenhum homem alcoolista casou-se com mulher alcoolista. A probabilidade de uma mulher casar com um

alcoolista depende de sua história familiar para o alcoolismo: 80% dos maridos era alcoolista se ao menos um dos pais era alcoolista, comparado com 33% dos maridos se os pais não foram afetados. Num estudo com esposas de maridos probandas - abusadores de substância e controles – 29% teve um diagnóstico de abuso de substância/dependência/abuso de várias drogas (Vanyukov et al., 1994). Enquanto 46% das amostras eram famílias da faixa de controle, somente 10,5% das mulheres afetadas eram esposas de probandas de controle. Isto sugere alta semelhança fenotípica entre os casais para o risco do abuso de substância. Interessante notar que, não apenas quantitativa , mas também qualitativamente a homogamia foi observada. O fenótipo de adicção da esposa foi específico para o grupo de abusadores ao qual seu marido pertencia ou era dependente na variedade de drogas, somente dependência ou abuso de álcool foi diagnosticado entre as esposas de probandas alcoolistas (somente abuso/dependência de álcool). As esposas também demonstraram similaridade com o Questionário Multidimensional de Personalidade nas medidas de alienação, tradicionalismo e afetividade negativa associada ao risco de abuso de substância. Correlações significativas no casal foram encontradas entre comportamento antisocial medidos anteriormente como desordem de conduta e sintoma de personalidade antisocial numa amostra de homens que abusavam de substância e do grupo controle e suas esposas (Vanyukov et al.) Estas correlações foram estimadas de sub amostras clínicas de controle usando uma função mínima x2 e um procedimento de correção (Neale e Kendler, 1995). Os resultados sugeriram que as semelhanças observadas nas esposas quanto à presença/ausência de desordem de abuso de substância não pode ser levada em conta para homogamia direta para comportamento antisocial, enquanto o oposto pode ser verdadeiro. (Vanyukov et al.). Com uma hereditariedade de 0,5 (comum em traços de comportamento) e correlação entre cônjuges de 0,5, o eventual (em equilíbrio) aumento na variação do fenótipo para um traço multifatorial é estimado em 21% (Crow e Felsestein, 1968). Para uma população com 5% de indivíduos afetados (como é, aproximadamente, o caso para dependência de substâncias) isto seria equivalente a uma mudança do limiar para a esquerda desta posição na escala z do padrão normal de distribuição em 1,645 – 1,36 e um aumento na freqüência da desordem para 8,7%. Considerando aquela classificação para o risco de abuso de substância pode ser mais elevada que 0,5 (0,6 - 0,9; Vanyukov et al.), este aumento pode ser ainda maior. Portanto, os mecanismos de classificação podem parcialmente levar à marcas seculares observadas em abuso de substâncias. Particularmente, o aumento da persistência do alcoolismo durante a vida e à diminuição na idade de início nas gerações mais jovens (Reich et al., 1988) poderia ser parcialmente causadas pelo grupo ao qual pertencem. Este tipo de ‘antecipação’, uma expressão na qual está a diminuição na idade de início, poderia também levar ao aumento do risco para o uso de várias substâncias (polisubstâncias), envolvimento mais profundo com substâncias mais perigosas, maior gravidade na droga-dependência, e maior número de mulheres afetadas. Por causa das associações existentes entre o uso de drogas e o comportamento antisocial, a variação para o risco do abuso de substância poderia causar

antecipação análoga na antisociabilidade. Este efeito poderia ser ainda mais exacerbado pela correlação fenótipo-ambiente (seleção de ambiente promovendo expressão fenotípica) e aumento na antisociabilidade concomitante ao ambiente de uso de droga. É, portanto, importante saber se a semelhança entre os cônjuges para o risco do abuso de substância é causado por variação direta ou indireta tanto quanto as possíveis fontes de variação indireta, em oposição à homogamia e ao contágio social. 4. Estudos de associação e encadeamento A agregação familiar das desordens de uso de substância e a significativa hereditariedade para o risco destas desordens indicam a presença de polimorfismos genéticos contribuindo para a variação do risco fenotípico individual. Conseqüentemente, investigações vêm sendo feitas para pesquisar marcadores genéticos, isto é, simples traços herdados unidos ou associados a um risco que poderia apontar para uma parte particular do genoma humano. Isto inclui marcadores genéticos clássicos, isto é, aqueles retratados por expressões fenotípicas facilmente observadas (por exemplo, cegueira, tipo sangüíneo) cujos paralelos herdados estão na herança de alelos de um gene, e marcadores de DNA, para os quais a noção do fenótipo e o alelo coincidem. 4.1.

Marcadores clássicos

As pesquisas feitas sobre os marcadores genéticos para abuso de substância têm, na maioria, enfocado o alcoolismo. Os traços estudados incluem os clássicos marcadores genéticos tais como a sensibilidade para o gosto da feniltiocarbamide (Swinson, 1973) e cegueira para a cor (Cruz-Coke e Varela, 1966). As associações com estes traços foram, no entanto, mostrados como resultantes do alcoolismo. Possíveis encadeamentos com outros marcadores clássicos, como Rh e grupos sangüíneos MNS, também chamaram a atenção mas não foram confirmados (Hill et al., 1975, 1988; Tanna et al., 1988; Wilson et al., 1991a; Neiswanger et al., 1995b). Especificamente para o risco de alcoolismo, o polimorfismo genético para as enzimas metabolizadoras de etanol foram estudadas. O primeiro passo da oxidação do etanol no organismo é catalizada pelo álcool desidrogenado (ADH). Dentre vários genes decodificadores das sub unidades de álcool-desidrogenado, o polimorfismo no gene ADH2 decodificando as sub unidades β desta enzima obscurecida vem sendo considerado importante para a variação no metabolismo do etanol. Uma forma ‘atípica’ de ADH2 com uma variante da sub unidade β2 difere da usual forma de β1 em suas propriedades cinéticas e é encontrado mais freqüentemente entre as populações orientais (85% no Japão onde a freqüência de alcoolismo é baixa; Stamatoyannopoulos et al., 1975) do que em outras populações (5 – 20%; Von Wartburg et al., 1965). O alelo ADH2*2 foi considerado como associado com o consumo reduzido de álcool entre os judeus Ashkenazi e

não Ashkenazi, sendo responsável por 20 e 30%, respectivamente, pela variação no consumo de álcool nestes grupos (Neumark et al., 1998). Os autores concluíram que a freqüência relativamente alta do alelo AHD2*2 (20%) pode ser uma das causas da baixa predominância do alcoolismo entre os judeus. Aproximadamente 50% das populações orientais têm a deficiência mitocondrial ALDH2 iso-enzima de aldeide-desidrogenase – a enzima catalizadora do segundo passo da oxidação do álcool – enquanto esta deficiência não é encontrada nas populações caucasianas e negras (Agarwal e Goedde, 1992). O alelo inativo, ALDH2*2, é dominante sobre o alelo ativo ALDH2*1 (Crabb et al., 1989). Desde que a presença do alelo ALDH2*2 se correlaciona com uma reação aguda para o etanol (reação de rubor alcoólico), e é encontrado em apenas 2% de alcoolistas no Japão enquanto está presente em 44% de não alcoolistas, parece proteger do alcoolismo (Harada et al., 1982). Este polimorfismo ALDH2, no entanto, não pode influenciar a variação no risco para a desordem em populações caucasianas e negras. Uma variante para a reação de rubor alcoólico que não está associada com a deficiência do ALDH2 não reduz o hábito de beber (Higuchi et al., 1992). A reação de rubor alcoólico observada em indivíduos caucasianos não resulta da deficiência de ALDH2 (Thomasson et al., 1993). Outro fator de proteção potencial, contra dependência oral de opiáceos, é a forma inativa (‘metabolizador pobre’) de uma enzima citocrômica P-450 (resultante de homozigose para alelos defeituosos do gene CYP2D6), normalmente devido à inabilidade da enzima em transformar opiáceos em seus metabólitos ativos e deficiência de reforço (Tyndale et al., 1997). Este polimorfismo não foi relacionado ao risco do uso de tabaco (Cholerton et al., 1996), mas houveram diferenças associadas a isso no comportamento de fumar (‘compromisso com o primeiro cigarro da manhã’) entre fumantes (Boustead et al. 1997). Em resumo, estes e outros estudos de marcadores tradicionais (para revisão ver Schuckit et al., 1985; Devor e Cloninger, 1989) dizem principalmente respeito a alcoolismo e não a outras formas de abuso de substância. Embora os dados sugiram associações entre polimorfismos genéticos e o risco para a DUS, os achados, exceto onde os mecanismos metabólicos diretos estão envolvidos, têm sido inconclusivos. 4.2.

Associação e encadeamento com polimorfismos do DNA

4.2.1. Pontos metodológicos Tanto estudos de encadeamento como de associação em humanos são repletos de problemas quando aplicados a complexos traços de comportamento tais como o risco para o abuso de substância. A abordagem do encadeamento relaciona a semelhança fenotípica (para os afetados) entre parentes da magnitude de um compartilhamento de alelo até um gene (0, 1 ou 2 alelos). Esta abordagem geralmente pressupõe a presença de um gene principal que, para ser detectado, necessita contribuir com 10% ou mais do total de variação do traço (Carey e Williamson, 1991). O poder da análise aumenta significativamente quando pares sib são seletivamente pegos para amostra (sibs extremamente discordantes que dificilmente compartilham de alelos idênticos por descendência se houver

encadeamento; Risch e Zhang, 1995). Entretanto, uma vez que o risco para a DUS é tipicamente não indexado em indivíduos não afetados (o grau de ‘normalidade’ no que diz respeito ao abuso de substância não está estimado), é difícil de selecionar fenótipos com risco extremamente baixo. A hereditariedade moderada do risco para o abuso de substância é responsável, na maioria das vezes, pelo componente adicional que é determinado por pequenas contribuições de vários genes polimórficos. Além disso, o fenótipo de risco para o abuso de substâncias é complexo e dinâmico (Fig. 1), isto é, evolui e flutua durante a vida (Tarter e Vanyukov, 1994a). Portanto, é mais possível que qualquer gene envolvido com a variação do risco tenha um efeito fraco, e , assim, a abordagem da associação pode ser mais útil ou até mesmo a única que permite detectar os loci envolvidos na variação do risco (Carey, 1994; Hodge, 1994). Como Risch e Merikangas (1996) demonstraram a análise do encadeamento tem poder limitado para detectar genes de efeito modesto (para um risco relativo de genótipo abaixo de 4, o número de famílias necessárias para detectar o encadeamento se torna irreal), enquanto que estudos de associação com genes candidatos têm poder muito maior ‘mesmo que alguém tenha que testar todos os genes do genoma’. Enquanto os efeitos de tais genes são pequenos, seus riscos atribuíveis podem ser maiores por causa de uma alta freqüência de alelos com alto-risco-associado na população (Risch e Merikangas, 1996). Além do que, seu efeito combinado pode ser substancial. Ainda além disso, o efeito da medida da prevenção e do tratamento do abuso de droga que poderia ser desenvolvido baseado no conhecimento dos mecanismos genéticos contribuindo para a variação dos riscos da DUS na população poderiam ser muito maiores do que a contribuição ‘natural’ de tais mecanismos (tal qual o efeito da penicilina e outros antibióticos na população foi muito maior do que o uso ocasional do Penicillum na medicina popular). O mesmo pode ser dito sobre a mutabilidade concreta das características do ambiente que poderiam ser reveladas por causa do controle que as associações genéticas possibilitariam para avaliar seu papel na variação do risco fenotípico. Uma associação entre o polimorfismo genético e o risco na população pode ser observada: (1) quando o polimorfismo está diretamente envolvido na variação do risco; (2) sob desequilíbrio de encadeamento (associação de alelos, isto é, quando certos alelos de diferentes genes estão mais propensos a serem transmitidos juntos); e (3) quando uma amostra é estratificada (derivada de mais de uma população com diferentes freqüências da desordem e de alelos de um polimorfismo) (Kidd, 1993). As duas abordagens utilizadas nos estudos de associação são os projetos de população base (paciente e amostras controle; caso-controle) e família base. Os métodos de família base ( método de risco de pais haplotípicos [Falk e Rubinstein, 1987] e o teste transmissão/desequilíbrio, o TTD [Spielman et al., 1993; Spielman e Ewens, 1996]) utiliza caso e amostras controle de alelos ou haplotipos (em vez de sujeitos) os quais são extraídos do mesmo grupo que os alelos parentais que são transmitidos ou não transmitidos, respectivamente, para o descendente afetado. Enquanto que uma abordagem de população base é geralmente mais eficiente (Morton e Collins, 1998), pode resultar em associações espúrias da variedade tipo 3 acima descrita, se a população for heterogênea. A abordagem de família base resolve o problema de

comparação e ainda previne o viés da estratificação. É importante notar que o TTD, que utiliza trio de descendentes-pais com pelo menos um dos pais heterozigotos, detecta tanto associação como encadeamento (se uma associação estiver presente). Modificações do TTD permitem a utilização de pares sib ao invés de trios de filhos-pais (Boehnke e Langefeld, 1998; Spielman e Ewens, 1998), o que é especialmente valioso quando a disponibilidade de pais probandas for limitada, como é frequentemente o caso de desordens de uso de substância. Por outro lado, provavelmente seria improdutivo rejeitar a abordagem população base a priori na suposição de heterogeneidade da população. O efeito comum na maioria das populações é mais que duas ordens de magnitude do que normalmente relatado como um achado de associação (Morton e Collins, 1998). A mais alta eficiência de caso controle comparada aos estudos (TTD) de família base, especialmente quando o risco diferencial entre amostras de caso e controle for grande (Morton e Collins, 1998), torna um estudo com população base uma abordagem viável para se começar pesquisas com recursos limitados. Como Morton e Collins verificaram, mesmo na ausência de um índice quantitativo de risco, uma seleção baseada em amostras, por exemplo, na gravidade e idade de início (em casos) e em como o histórico familiar aumenta a força deste propósito. A quantificação do risco (veja abaixo) pode maximizar sua eficiência por permitir uma seleção melhor de controles ‘supranormais’. Evitar tipos de fonte de estratificação tais como heterogeneidade étnica/racial pode diminuir o risco de achados espúrios ligados a este problema. Uma reprodução de resultados positivos de um estudo com população base em uma amostra independente e/ou, preferencialmente, uma pesquisa subseqüente de família base poderia servir para validar tais dados. Independente da abordagem, parece ser importante que a amostra para o estudo de validação seja tirada da mesma população da qual o achado positivo foi obtido, porque os mecanismos de variação de risco podem diferir em uma população diferente dadas as diferenças tanto na estrutura genética (como é o caso, por exemplo, de associação entre o gene ALDH e o risco para o alcoolismo entre os Asiáticos do Oriente mas não nos Caucasianos) e condições ambientais. Além disso, uma falha na confirmação de um achado de associação não necessariamente a invalida. Outro problema importante no que diz respeito tanto aos estudos de encadeamento como ao de associação de traços complexos é uma alta probabilidade de obter resultados falso-positivos. Certos níveis altos de limiar de significância foram propostos para se assegurar contra isso, tais como uma marca (escore) de 3,6 (correspondendo a P = 2,2 x 10 – 5 ) para encadeamento significativo (isto é, esperado para ocorrer com probabilidade casual de 5% num exame atento do genoma) em pares sib (Lander e Kruglyak, 1995). Para estudos de associação de desordens psiquiátricas, Crowe (1993) aponta um grande número (1000; 99,5%0 de falsos positivos que resultariam de uma exaustiva procura por cinco ‘genes vulneráveis’ em 20.000 genes não-estabelecidamente expressos no cérebro. Entretanto os loci submetidos à análise de associação são marcadores normalmente escolhidos de forma não randômica (aleatória) mas representam genes candidatos selecionados na base de considerações teóricas e/ou experimentais. A probabilidade de um polimorfismo funcional, se presente em tal gene, influenciar o risco de variação, é muito mais alta que aquela para um

gene escolhido aleatoriamente. Além disso, o número de genes com polimorfismo funcional pode ser muito menor que o número de genes expressos. Possíveis fontes de informação necessárias para a seleção do gene candidato para a pesquisa relacionada à droga, incluem achados neurobiológicos sobre o papel dos sistemas em particular e seus componentes tanto em mecanismos de recompensa e resposta à drogas, como para os dados nos polimorfismos genéticos nestes sistemas. Ademais, achados falso positivos estão propensos a não se confirmar em tentativas que necessariamente se seguirão para reproduzi-los, enquanto um erro tipo 2, resultante de um nível inicial de significância muito rigoroso e a conseqüente perda de informação importante poderia ter um alto preço. Finalmente, um achado de associação pode ser validado por estabelecer a relação entre o polimorfismo num gene e o produto de um gene (atividade enzimática, propriedades receptoras) mediando os efeitos fenotípicos comportamentais. A força da abordagem do gene candidato é apoiada por achados recentes discutidos na seção 4.2.2. Informação adicional pode ser obtida em estudos de encadeamento uso - relatado de substâncias em modelos animais. 4.2.2. Estudos Humanos 4.2.2.1 Desordem do uso de substância. O sistema de dopamina parece ser um componente muito importante nos mecanismos subjacentes à variação do risco para o abuso de substância (Wise e Bozarth, 1987). Todas as drogas de abuso estimulam os neurônios dopaminérgicos e seus efeitos de recompensa estão associados à recaptação de dopamina (Koob e Nestler, 1997). A função da dopamina é mediada por dois grupos de receptores dopamínicos. O receptor de dopamina D1, juntamente com o receptor dopamínico D5, constituem a família de receptores D1,enquanto os receptores D2, D3 e D4 constituem a família de receptores dopamínicos D2. Ambas as famílias de receptores funcionam via união com as proteínas G e estimulando (a família D1) ou inibindo (a família D2) a ciclase adenilate. A variação no gene receptor para a dopamina D2 – um polimorfismo de restrição do comprimento do fragmento (PRCF) na região do flanco 3’ (DRD2 Taq I A), resultando da alternativa presente (alelo A2) ou ausente (alelo A1) do local restrito para Taq I endonuclease – foi extensivamente estudado em relação ao risco ou gravidade da desordem de uso de álcool e outras formas de DUS. Dentre os resultados de inúmeros estudos publicados, alguns revelaram associação com desordem de uso de substância (Blum et al., 1990; Comings et al., 1991; Smith et al., 1992; Arinami et al., 1993), enquanto outros falharam em demonstrar qualquer associação (Bolos et al., 1990; Gelernter et al., 1991; Turner et al., 1992). Estudos feitos por Neiswanger et al., 1995a ) e Parsian et al., 1991 sugeriram uma associação baseada nos resultados de análise de população base, mas falharam em demonstrar isso em análise de família base. Num estudo posterior, com um outro grupo (Suarez et al., 1994) os autores chegaram a uma conclusão geral de não envolvimento da ‘região DRD2 na etiologia do alcoolismo’. Uma das metaanálises apoia uma associação ‘entre o alelo A1 do DRD2 e alcoolismo’(Pato et al., 1993). Outra análise (Gelernter et al., 1993) não encontra associação nem diferenças significativas na freqüência do alelo A1 entre alcoolistas e não

alcoolistas, ou entre alcoolistas graves e não graves. Uma análise com família base utilizando o teste de transmissão/desequilíbrio falhou em encontrar qualquer associação/encadeamento com o Taq I A e vários outros polimorfismos marcadores (Edenberg et al., 1998); um resultado negativo também foi obtido num estudo cuidadoso do genoma (Reich et al., 1998), o qual encontrou várias outras regiões de interesse. Uma contribuição direta de polimorfismo Taq I A para a variação de risco é menos provável que o desequilíbrio de encadeamento entre este polimorfismo de influência de risco, considerando a locação da variação do DRD2 Taq I A (a aproximadamente 13 kb do terminal exon do gene DRD2). O polimorfismo Taq I A estava em desequilíbrio de encadeamento com outro Taq I RFLP, localizado em 5’ do primeiro exon codificado do gene DRD2 (Hauge et al., 1991). DRD2B também foi estudado em relação ao abuso de alcoolismo/substância e demonstrou-se em um estudo estar associado ao risco para o abuso de diferentes substâncias numa amostra de sujeitos brancos (Smith et al., 1992). Esta associação foi mais forte que a relatada para Taq I A RFLP, que era esperado baseado na localização dos polimorfismos. Ainda mais, a associação com ambos RFLPs permanecem significativa quando usuários de grandes quantidades de álcool foram retirados do grupo de abuso de substância. O Taq I A RFLP foi recentemente associado com fenótipos de risco de variação subliminar, quando a freqüência de genótipos A1A1 foi comparada entre os controles que foram filtrados ou não filtrados por alcoolismo ou excesso de bebida (Turner et al., 1997). A intensidade da associação de ambos polimorfismos demonstraram ser moderados pela raça: associação significativa com o uso de várias substâncias foi observada em Euro-americanos mas não em Afro-americanos (O’Hara et al., 1993; Berretini e Persico, 1996). A evidência disponível sugere que o gene DRD2 pode não ser especificamente associado com vários riscos para as desordens de adicção, compulsão e impulsivas (Comings et al., 1996 a, b). É também plausível que uma variação funcional no gene DRD2 contribui para o risco de variação da DUS pelo sinal de influência transdutora mediada por este receptor. Por exemplo, o alelo A1 do polimorfismo Taq I foi associado a um receptor D2 de densidade reduzida in vivo (Pohjalainen et al., 1998). Embora um estudo de polimorfismos funcionais neste gene, incluindo uma variação, tenham causado uma substituição no aminoácido, ser→cys, na proteína receptora (Goldman et al., 1997) foi relatado não ter sido encontrada associação ou encadeamento para a dependência de álcool ou dependência para o abuso de substância. Desde que este polimorfismo causa considerável variação na função do receptor, influenciando a transducção do sinal D2 (Cravchick et al., 1996), a conclusão negativa do trabalho, se for válida, seria obviamente um forte argumento contra qualquer pesquisa mais aprofundada sobre o DRD2 relacionado ao abuso de substância. Uma reavaliação de dados, entretanto, demonstrou que os homozigotos para os alelos cys, que estão relacionados ao receptor deteriorado, são mais freqüentes entre os abusadores de substâncias do que entre os controles (Vanyukov, 1999). Isto é consistente com o envolvimento potencial do gene DRD2 na variação do risco para abuso de substância. O fato de a amostra (especialmente de homens) ser quase uniformemente de álcool dependentes pode ter dramaticamente diminuído

a força para detectar qualquer contribuição para a variação do risco. Não é de surpreender que não pôde ser encontrada associação para alcoolismo. Além disso, os dados femininos e masculinos apresentados no trabalho foram reunidos, enquanto o relacionamento pode ser moderado pelo sexo (Vanyukov et al., 1998). Houveram vários estudos investigando outros genes decodificadores dos receptores de dopamina e outros componentes do sistema dopaminérgico. As duas famílias de receptores de dopamina diferiram no seu papel na resposta para a droga. Especialmente em ratos, o receptor tipo D2 aumenta os esforços que levam à procura de reforço de cocaína, enquanto o receptor tipo D1 suprime os esforços para a auto-administração de cocaína (Self et al. 1996). Uma interação entre as duas famílias de receptores pode, entretanto, ser importante na determinação da resposta da droga. Os dados obtidos no estudo com a população base, numa amostra caucasiana não hispânica, sugere que um polimorfismo D de I no gene DRD1, localizada na região não translocada 5’ (RNT), e o polimorfismo Taq I DRD2 estão ambos associados na maneira de adicção, com certos ‘comportamentos adictivos’ (beber, fumar e jogar) (Comings et al., 1997). Nenhuma evidência para uma associação para o risco para a dependência de álcool foi encontrada numa amostra alemã para o polimorfismo Taq I DRD2 ou outro polimorfismo DRD1, um Bsp 12861 RFLP (Sander et al., 1995) localizado na UTR 3’ (Cichon et al., 1994), embora houvesse uma freqüência elevada do alelo A1 para um polimorfismo exônico DRD3 em indivíduos com uma história de delírio alcoólico (79 versus 68% nos controles). Nenhuma associação foi encontrada entre adicção à cocaína e o gene DRD3 (Freimer et al., 1995). Associações com vários aspectos do fumo de tabaco foram relatadas para os genes DRD1 e DRD2 (Noble et al., 1994; Comings et al., 1996a , 1997). Recentemente uma atenção considerável foi focalizada num polimorfismo funcional no exon 3 do gene DRD4 (Para revisão ver Ebstein e Belmaker, 1997; Ebstein e Kotler, no prelo). Um aumento significativo foi relatado na freqüência do alelo mais longo , sete repetições, daquele polimorfismo de um grupo de sujeitos israelense em homens judeus Sefárdicos e árabes diagnosticados com dependência de opióide (heroína) comparado aos controles sem histórico de abuso de substância (Kotler et al., 1997; reproduzido em outra amostra israelense não Ashkenazi por Mel et al., (1998)). A associação foi observada em ambos os grupos étnicos considerados separadamente: diferenças inter étnicas não foram encontradas entre os controles e os adictos. A associação foi também observada em amostra de chineses Han para a dependência de heroína (Li et al., 1997), mas não para alcoolismo em outras amostras de chineses Han de Taiwan (Chang et al., 1997). Não foi encontrada associação com o risco para alcoolismo em amostras finlandeses (Adamson et al., 1995), alemães (Sander et al., 1997 e americanos (Parsian et al., 1997). Não foram encontradas diferenças nas freqüências para o alelo para este e três outros polimorfismos no gene DRD4 entre dependentes de substâncias e sujeitos controle em afro-americanos e euroamericanos (Gelernter et al., 1997). Além da possibilidade de que a contribuição de um polimorfismo para a variação do risco (ou seu desequilíbrio de encadeamento com polimorfismo(s) funcional(is)) possa diferir em diferentes populações, os controles em estudos recentes foram significativamente mais jovens do que os pacientes abusadores de substância e mais, podem não ter

percebido seu risco para a dependência de substância, o qual poderia diminuir a força. Em um estudo cuidadoso do genoma da dependência de álcool em uma amostra de americanos nativos (Long et al., 1998), foi encontrada uma evidência de encadeamento para um locus terminal do braço curto do cromossoma 11 o qual está nas vizinhanças do gene DRD4. Visto que o receptor de dopamina D5 (DRD5) não está diretamente envolvido nos caminhos do sistema mesolímbico dopaminérgico de recompensa normalmente enfocada nas pesquisas sobre abuso de substâncias, isto é expresso no sistema límbico, particularmente no hipocampo, além de potencialmente participar no processo envolvido na memória, regulação das emoções, e resposta a estímulos novos (Knight, 1996). Este receptor também tem uma afinidade mais alta que dez pontos para a dopamina do que o DRD1 e pode representar um papel importante na fisiologia do sistema dopaminérgico central (Sunahara et al., 1991). Dados pilotos obtidos num estudo com população base em amostras de euro-americanos indicam que a variação no gene DRD5 pode estar associada ao risco de abuso de substância (Vanyukov et al., 1998). A associação do alelo mais prevalente de um polimorfismo micro satélite (‘alelo 9’) com a desordem foi mais forte em mulheres e o dismorfismo sexual nas freqüências alélicas entre abusadoras de substância foi estatisticamente significante, enquanto isto não foi encontrado nos controles masculinos e femininos. A associação foi também observada para o genótipo codificado de acordo com a dose do alelo 9 (0, 1 ou 2). O gene DRD5 também pode contribuir para a variação na antisociabilidade e a correlação genética entre antisociabilidade e o risco para o abuso de substância (Vanyukov et al., sob revisão). Nenhuma associação com o risco para o abuso de substância foi encontrado para dois polimorfismos localizados nas regiões não transladadas 5’ e 3’ do gene transportados de dopamina (DAT 1) (Persico et al., 1993). Em outro estudo, enquanto uma dependência com cocaína não foi demonstrada o genótipo 3’ DAT 1 foi associado à paranóia induzida por cocaína em amostras euroamericanas (Gelernter et al., 1994). Uma associação da agressão entre criança e adolescente e o aumento do risco para desordens do uso de substância está bem documentada (McCord et al. 1960; Kellam et al., 1982; Kandel et al., 1986; Brook et al., 1992; White et al., 1993). O comportamento agressivo adulto enquanto sob influência do álcool e, a presença da criminalidade entre adultos abusadores de substância também foi ligado às histórias retrospectivas de agressão infantil e adolescente (Jaffe et al., 199-88; Muntaner et al., 1989). Um estudo com uma família holandesa relatou o encadeamento de um polimorfismo dinucleotídeo no gene monoamina oxidase A com a propensão para agressividade e para o comportamento agressivo e retardo mental mediano associado à deficiência de MAO A em homens (Brunner et al., 1993b). Um relato subsequente dos mesmos autores mostrou que esta síndrome estava diretamente relacionada a um ponto de mutação no oitavo exon do gene MOA causando completa ausência de atividade MAO-A (Brunner et al., 1993a). Mesmo assim esta mutação rara não contribui para a variação na agressividade em geral na população, o achado sugere que o polimorfismo no gene MAOA poderia infuenciar nesta variação. Um estudo piloto sobre um polimorfismo do

micro satélite (CA)n no gene MAOA sugeriu sua associação com o risco do início precoce do abuso de substância (Vanyukov et al., 1995). O comprimento dicotomizado do alelo (curto/longo) correlacionado com ausência/presença da desordem e idade de início do abuso de drogas em homens mas não em mulheres. Indicações do envolvimento da variação no gene MAOA no risco para alcoolismo foi obtido num estudo com euro-americanos (Parsian et al., 1995) e numa amostra etnicamente homogênea de chineses (Han) mas não em várias outras amostras étnicas chinesas) (Hsu et al., 1996).Consistente com os achados do dimorfismo sexual (Vanyukov et al., 1995), a associação entre uma baixa atividade MAO e uma alta freqüência de uso de álcool foi observada em homens mas não em mulheres (La Grange et al., 1995. Uma associação foi também observada ente o risco de abuso de droga e o comprimento de um VNTR (uma seqüência com um número variável de repetições ) no gene MAOA, com alelos mais longos associados com efeitos fenotípicos maiores (Gade et al., 1998). Diferenças significativas foram encontradas num estudo com população base de abuso de substância nas freqüências dos alelos de um polimorfismo exônico no gene receptor do opióide µ levando para uma substituição de aminoácido ala→ val (Berretini et al., 1997) Casos e controles foram relatados como sendo agrupados por sexo e etnicidade, para que homens e mulheres, e euro-americanos e afro-americanos não fossem analisados separadamente. Isto pode diminuir a força da estatística se o relacionamento for mediado por sexo e/ou etnicidade. Além disso, o agrupamento foi impreciso (houve 33 versus 39% de mulheres e 47 de euro-americanas versus 57% nas amostras afetadas e de controle, respectivamente) e as amostras diferiam no tamanho. Mais genes candidatos potenciais que podem contribuir para ou estar associado com a variação do risco para o abuso de substância ainda tem que ser estudado. 4.2.2.2. Personalidade e traços de personalidade associados ao risco para o abuso de substância. Parece plausível que as correlações genéticas observadas entre os riscos para as diferentes formas de abuso de substância e entre estes riscos e certos traços de personalidade/comportamento poderiam ser devidos à existência de polimorfismos genéticos com efeitos pleiotrópicos não específicos contribuindo para a variação comportamental. Recentemente, os dados obtidos indicam genes e dimensões correlacionadas de temperamento/personalidade com o risco para o abuso de substância. Em um estudo com caso controle, uma associação foi observada entre o polimorfismo 48 bp DRD4 e o risco para a desordem de hiperatividade e déficit de atenção (LaHoste et al., 1996), com o alelo repetido 7- e genótipos 7/- mais freqüente em crianças afetadas. Este achado foi reproduzido pelo mesmo grupo em um estudo com uma família base (risco halotípico relativo) com outra amostra de crianças probanda (Swanson et al., 1998). Um polimorfismo no gene DAT1 também foi associada com esta desordem em estudos com família base (Cook et al., 1995; Gill et al., 1997). Como se notou acima, este polimorfismo não demonstrou estar associado com o risco para o abuso de substância em si, entretanto aquele achado negativo foi obtido por uma

população mais velha, na qual o papel dos fatores infantis na variação do risco pode não ser tão alta para início do abuso de substância. Testando uma hipótese sobre o envolvimento do sistema dopaminérgico na variação da procura por novidade, um domínio associado com o risco para o abuso de substância (Cloninger et al., 1993), o polimorfismo em exon 3 do gene receptor de dopamina D4 foi estudado por diversos grupos de pesquisa. Este polimorfismo no número de repetições de uma seqüência 48 bp está relacionada às diferenças nas propriedades do receptor (esta ligação a agonistas e antagonistas e possivelmente outra variação funcional). Os sujeitos foram agrupados por terem genótipo 4.4 versus 4.7 (repetição) (os dois genótipos mais comuns), ou por depósito de alelos em curto (c, 2 – 5 repetições) e longo (l, 6 – 8 repetições) e subdividindo genótipos de acordo com as combinações c/c, c/l e l/l. Ambas abordagens resultaram na observação de escores significativamente mais baixos estando associados com alelos curtos (Benjamin et al., 1996). Sexo, idade e estratificação da população não pareceram ter um efeito na associação observada. Estes achados associados obtidos em amostras israelenses e americanas foram reproduzidos em uma amostra adicional israelense (Ebstein et al., 1997a) e replicado em amostra feminina japonesa (Ono et al., 1997), mas em vários outros estudos em amostras americana (Gelernter et al., 1997; Vandenbergh et al., 1997), finlandesa (Malhotra et al., 1996), sueca (Jönsson et al., 1997), alemã (Sander et al.,1997) e neo-zelandesa (Sullivan et al., 1998). Numa amostra finlandesa, o alelo repete 7- foi associado com baixa procura por novidade. Entre as mulheres euro-americanas e abusadores de substância afroamericanos (que não foram separados por sexo), o alelo 7 também demonstrou correlacionar-se com baixa procura por novidade (Gelernter et al., 1997), em contraste com as observações de Benjamin et al., (1996) e Ebstein et al. (1996) em diferentes populações. O traço genético em comum entre a procura por novidade e a associação entre o gene DRD4 e dependência de substância (ver acima). Ebstein e colegas também mostraram uma redução significativa dos escores em dois outros traços refletindo as dimensões de temperamento de dependência por recompensa e persistência, em indivíduos portadores de um alelo raro que causa uma substituição cys-ser no receptor de serotonina HTR2C (Ebstein et al., 1997b). Este polimorfismo e a variação gly-ser no receptor de dopamina D3, outro polimorfismo em uma região codificada, interagiram com o polimorfismo exon 3 DRD4 e relato conjunto para 13% de variação para dependência de recompensa e 30% na persistência da variação. A procura por experiência (Questionário da Sensação de Procura; Zuckerman, 1979), um meio para a procura por novidade, foi associada com o risco do abuso de substância (Vanyukov et al., 1998). Não houveram diferenças de sexo na procura por experiências entre os abusadores de substância ou os controles; entretanto, o genótipo para um polimorfismo no gene DRD5 (ver acima) foi associado à procura por experiência em mulheres mas não em homens, em quem até mesmo um traço para tal associação estava ausente. Uma associação entre agressividade de criança e adolescente e um risco aumentado para a desordem de uso de substância é bem documentada (McCord et al., 1960; Kellam et al., 1982; Kandel et al., 1986; Brook et al., 1992; White et

al., 1993). O comportamento agressivo no adulto enquanto sob influência do álcool e a presença da criminalidade entre adultos abusadores de substância também foram associados a histórias retrospectivas de agressão na infância e na adolescência (Jaffe et al., 1988; Mutander et al., 1989). Um estudo de uma família holandesa relatou encadeamento de um gene polimorfo dinucleotídeo na monoamina oxidase A com propensão à desvios na característica comportamental em homens caracterizando comportamento agressivo e impulsivo e retardo mental médio associado com a deficiência MAO-A (Brunner et al., 1993b). Em suma, os dados obtidos indicam que certos genes podem ser fortes candidatos para estudos de associação do risco para o abuso de substância e características de personalidade/comportamento associadas com este traço. A lista de candidatos potenciais continua a crescer. Deveria ser notado que a maioria dos estudos tem como alvo alcoolistas ao invés de abusadores de substâncias ilícitas. Entretanto, parece razoável prever que associações tendem mais a serem encontradas em riscos para desordens mais severas de uso de substância, os quais estão associados com grande desvio de comportamento, e em mulheres mais comumente do que em homens (desde que o gene não seja ligado ao X). Virtualmente todas as associações observadas até o momento estão no estágio de confirmação. Muito poucos deles foram estudados em cooperação, a qual seria necessária para estimar sua contribuição independente e interativa à variação fenotípica. Enquanto a quantidade de relatos negativos e falhas para confirmar achados obtidos em outros grupos, amostras e populações estiver crescendo, é necessário cuidado tanto em aceitar associações e encadeamentos e descartálos. 4.2.2. Modelos animais e traços quantitativos de loci (TQL) A despeito de dificuldades óbvias em modelar o complexo comportamento humano tal como o uso de droga, alguns de seus componentes foram estudados com sucesso em laboratório com camundongos e ratos. Os aspectos estudados incluem sensibilidade aos efeitos da droga, neuroadaptação relacionada à tolerância, dependência e abstinência, e efeitos de recompensa/aversão (revisado por Crabbe et al., 1994). Diferenças na preferência pelo álcool foram encontradas entre padrões deformados congênitos em camundongos (McClearn e Rodgers, 1959). Posteriormente, deformações congênitas em ratos e camundongos demonstraram diferir na tolerância à droga, gravidade da abstinência e resposta operante (auto administração) (revisado por Crabbe et al., 1994). Três loci nos cromossomas 1, 6 e 10 mostraram-se responsáveis por aproximadamente 85% da variação genética na preferência por morfina oral observada entre camundongos C57BL/6J e DBA/2J (Berretini et al., 1994). Isto indica que o mecanismo de variação nestas facetas da interação droga-organismo pode ser baseado em polimorfismos genéticos. As diferenças do padrão fenotípico relacionadas à droga entre as deformações congênitas podem estar associadas ao acaso a um polimorfismo particular, por causa de diferenças paralelas a outro locus funcionalmente significativo. Diferenças genéticas entre linhagens selecionadamente criadas para diferirem em um traço particular, entretanto, são tanto funcionalmente relacionadas a uma variação de comportamento quanto intimamente ligadas a tal polimorfismo

funcional. A tabela na revisão de Crabbe et al. (1994) lista 22 pares de linhagens que foram selecionadamente criadas para diferenças na sensibilidade inicial para o álcool e outras drogas (cocaína, diazepan, pentobarbital, levorfanol, haloperidol), tanto quanto a preferência por, tolerância a, e dependência para o álcool. Diferenças neuroquímicas e fisiológicas e semelhanças entre os traços opostos apontam para os sistemas envolvidos na variação de um fenômeno particular relacionado à droga, tal como a abstinência. A determinação genética comum da variação, por exemplo, na gravidade da abstinência para o etanol, diazepan, fenobarbital e óxido nitrato foi demonstrado pelo estudo com camundongos seletivamente criados especificamente para diferenças na abstinência para o álcool. O desenvolvimento da criação murídea recombinante (CR) de traços permitiu o mapeamento do gene responsável pela variação nas respostas para droga. Traços CR foram recriados da geração F2 do cruzamento entre dois traços criados de progenitores (Bailey, 1971). O resultado é que cada cromossoma dos progenitores em todo traço CR foi recombinado várias vezes. Uma correlação entre modelos de distribuição de traços (MDT) para um traço (representado por uma intralinhagem principal nos valores fenotípicos) e um gene marcador indicam o encadeamento. Este encadeamento é detectável não somente para efeitos genéticos principais (não overlapping MDTs) mas também para traços contínuos (Klein, 1978; Gelman et al., 1988; Plomin e McClearn, 1993). Um QTL pode, então, ser confirmado utilizando o descendente F2 do cruzamento entre a linhagem do progenitor, traços congênitos (traços que diferem em uma pequena região cromossômica que contém um locus de interesse), ou outras abordagens. Um número de marcadores de abastecimento e genes candidatos estão identificados na pesquisa QTL como associados a vários comportamentos relacionados à droga e reações para drogas psicoativas. Foi sugerido (Plomin e McClearn, 1993) que para um marcador QTL identificado para um processo de substância-uso-relacionada em camundongos para ser útil como um gene marcador candidato em humanos, as regiões em camundongos e em humanos deveriam ser sintônicas, isto é, estar na mesma ordem nos cromossomas. Por volta de 80% do genoma do rato é sintônico ao genoma humano (Copeland et al., 1993). Isto sugere que as informações drogarelacionadas em QTL obtidas em camundongos podem ser aplicáveis em humanos (Phillips et al., 1994). Na verdade, uma proporção significativa de QTL murídea droga-relacionada tem homólogos humanos e, além disso, são conhecidos por estarem envolvidos na determinação do sistema nervoso central em funcionamento e até mesmo pela reação à droga. Por exemplo, um QTL para a severidade da abstinência aguda de álcool foi estabelecido (escore 4,1 do lod) para um marcador localizado no cromossoma murídeo 11 (Buck et al., 1997). A região coberta inclui os loci potencialmente relevantes de subunidades receptoras de GABA-A os quais têm homólogos no cromossoma humano 5. No mesmo estudo, os loci nos cromossomas 1 e 4 tiveram escores de lod ainda mais altos para o risco para dependência psicológica (5,6) e cada um explica 26% da variação genética e 6% da variação fenotípica total neste traço. O QTL específico para o sexo para a preferência para o álcool em camundongos foram encontrados no cromossoma 2 para os machos (uma região que inclui a chave dos genes para

o canal de sódio com sub unidade-x), e no cromossoma 11 para fêmeas (uma região que inclui o locus para o transportador de serotonina) (Melo et al., 1996). Uma mutação no gene decodificador cAMP-responsivo à proteína elemento-cego (CREB, um fator de transcrição) previne em camundongos sintomas físicos da abstinência de morfina (Maldonado et al., 1996); o homólogo humano deste gene está localizado no cromossoma 2. Portanto, os dados murídeos que implicam no envolvimento de certos sistemas neurobiológicos em comportamentos droga-relacionados, confirmam os resultados obtidos em humanos e, podem servir como suporte adicional para os loci candidatos. Por exemplo, um camundongo macho desprovido de MAO-A demonstrou manifestar aumento de agressividade com um paralelo dramático no aumento da concentração cerebral de serotonina nos filhotes (níveis normais nos adultos) tanto quanto elevações na dopamina e norepinefrina (Cases et al., 1995). O DRD2 decisivo em camundongos têm uma total supressão do comportamento de recompensa com morfina (sempre que eles mostram resposta normal quando a comida é usada como recompensa) (Maldonado et al., 1997). O desdobramento em camundongos do DRD3 deficiente aumentou a atividade locomotora (Accili et al., 1996) o que em humanos foi associado com um aumento do risco para AS. O desdobramento em camundongos do DRD4 elevou a sensibilidade locomotora para o etanol, cocaína e metanfetamina (Rubinstein et al., 1997). A maioria destas pesquisas promissoras, no entanto, ainda está no estágio de dados provisórios e, o encadeamento é principalmente confirmado por marcadores anônimos, o que dificulta a aplicação em estudos de associação em humanos. 5. Algumas futuras direções possíveis Uma das principais razões para o sucesso de Mendel na descoberta das leis da genética foi a sua escolha por traços no estudo com as ervilhas. Estes traços eram discretos (qualitativos, com fenótipos facilmente reconhecíveis e diferenciáveis) e, monogênicos. A pesquisa genética no risco para o abuso de substância é encarada com o fato de, como outros traços comportamentais complexos, a situação é polar à de Mendel. O traço não só é contínuo (quantitativo), mas grandemente não observável (latente), tanto que os fenótipos, particularmente na subpopulação não afetada, a qual forma a maioria esmagadora, não são diferenciáveis. Os genes que potencialmente contribuem para a variação do traço são inúmeros e, seus efeitos são, na maioria, desconhecidos. Além disso, fatores ambientais que contribuem, no mínimo, tanto quanto os genéticos, para a variação fenotípica, têm sido muito pouco explorados na estrutura da pesquisa genética. Uma das principais razões para isto é a dificuldade na estruturação e na mensuração do ambiente. Mostra-se, portanto, que o sucesso em identificar as causas da variação no risco de abuso de substância pode substancialmente depender da quantificação de aspectos relevantes do sistema genótipo-fenótipo-ambiente. Os métodos para a mensuração dos efeitos do genótipo e do haplótipo foram propostos. Por exemplo, a análise da medida haplotípica (Templeton, 1995; Haviland et al., 1996) incorpora tanto a pesquisa por polimorfismo causal como estimativa dos efeitos haplotípicos

no fenótipo. Métodos de regressão (De Fries e Fulker, 1988) podem permitir a determinação da proporção da hereditariedade em razão da variação nos genótipos para genes em particular. A inclusão de fatores ambientais neste tipo de análise pode estimar o papel desempenhado por características particulares do ambiente. Foram feitas tentativas para avaliar as contribuições gerais do genótipo e do ambiente no indivíduo para o fenótipo (em vez da variação fenotípica) como valores dos respectivos fatores derivados da análise dos gêmeos (Boomsma et al., 1990). A abordagem que permitiria integrar genética, ambiente e informação fenotípica em um indivíduo com risco estimado para o abuso de substância ainda tem que ser desenvolvido. Tal abordagem pode ser baseada em recente aplicação da teoria da resposta ao item (TRI) (Vanyukov et al. 1996a). TRI é uma teoria de teste psicométrico que relaciona a atuação de um item examinado em um teste para um traço latente denominado habilidade (alternativamente chamada proficiência ou simplesmente traço) que o teste pretende medir (Hambleton et al., 1991). Este relacionamento (em um simples caso, a probabilidade da resposta correta) é descrita por um item característico de função ou curva (ICC). Enquanto a habilidade é uma característica de um examinando, o desempenho também depende de parâmetros que caracterizam os próprios itens e definem o ICC. No modelo de duplo parâmetro amplamente utilizado, estas são as localizações do parâmetro (b, o traço vale para probabilidade de uma resposta correta exceder a 0,5) e o parâmetro de discriminação (a, a inclinação do ICC ao ponto b na escala de traço). Estes parâmetros permitem levar em conta o fato de que diferentes itens têm diferentes dificuldades e diferentes habilidades para discriminar entre os valores do traço. Em contraste com a teoria clássica de teste psicométrico, o TRI providencia modelos testáveis. Um modelo TRI de ajuste de dados providencia estimativas com características que são unicamente valiosas para o traço medido: (1) item parâmetros são não-variantes da amostra (subpopulação) dos examinados; e (2) os traços estimados são não-variantes dos itens utilizados. Além disso, erros e informações de traços estimados são obtidos. O risco para uma desordem como o abuso de substância podem ser considerados análogos à habilidade na testagem psicométrica. O risco é um traço latente cuja variação contribui com um número de variáveis em diferentes níveis de organização biológica, viz., polimorfismos genéticos e fatores ambientais, processos bioquímicos/neuroquímicos, características de temperamento/personalidade, etc. Estas variáveis, por sua vez, podem ser conceitualizadas como itens, enquanto os genótipos e os valores das características fenotípicas e ambientais podem ser conceitualizadas como categorias de resposta na linguagem do item resposta teórica. A propriedade do traço não-variável assegura que o risco estimado não dependerá da série de itens. Esta propriedade é o fundamento da testagem adaptativa, onde as séries de itens para o traço estimado são selecionados do item de acordo com as propriedades da amostra ou do sujeito, ou dependendo das regiões da escala de risco (aqueles abaixo ou acima do valor do limiar de risco). Um exemplo para tal seleção poderia ser a utilidade potencial do polimorfismo AIDH2 como um item no risco estimado para o alcoolismo nas populações da Ásia Ocidental, e sua não aplicabilidade na população descendente

européia onde o alelo inativo AIDH2 está ausente. A propriedade não variável do parâmetro do item propicia uma oportunidade para obter o parâmetro estimado que são independentes da amostra ou do grupo. A abordagem analítica, apresentada na Fig. 2 (ver no texto) , poderia consistir em três estágios principais. 1. Desenvolvimento de constructos unidimensionais. Estes constructos, indexando características particulares individuais e ambientais associadas com o risco para o abuso de substância, podem ser desenvolvidos aplicando a análise do TRI aos itens, do item providenciado pelo grupo por instrumentos (escalas padrão) que são usadas para medir estas características, incluindo os dados genéticos (genótipos, haplótipos, etc). 2. Desenvolvimento do índice do risco baseado em CFA. O constructo do estágio 1 pode ser submetido a uma análise de fator confirmatório especificando uma variável latente como a fonte de covariação entre os constructos. Este procedimento checará a premissa da unidimensionalidade e resultará tanto no desenvolvimento de um índice de risco intermediário e posterior redução de dados, selecionando os constructos com baixa carga de fatores. 3. Desenvolvimento do índice do risco baseado em TRI. No estágio final, os itens que produzem os constructos selecionados no estágio 2 podem ser submetidos à analise do TRI para derivar um índice de risco baseado no TRI. Isto assegurará que o índice tem a propriedade da não variação do risco. A quantificação do risco permitiria a avaliação do fenótipo individual de risco antes que sua ontogênese estiver completa ao ponto de estar categoricamente classificada como a presença ou a ausência de DUS. Com efeito, esta quantificação poderia tornar possível estimar o risco para a doença em indivíduos não afetados. Mais importante ainda, esta estimativa seria transmitida em termos de configuração individual de variáveis que se destacam. A dinâmica do risco do desenvolvimento do fenótipo de risco poderia, além disso, ser seguida através do tempo, da infância à vida adulta e sob influências preventivas ou de tratamento. Obviamente, para efetivar esta ou outras abordagens seria congruente com a complexidade do sistema em estudo, um projeto massivo multidisciplinar e longitudinal envolvendo dados necessários geneticamente informativos. 6. Conclusão Em resumo, os estudos genéticos demonstraram que a variação no risco para o abuso de substância na população é causado tanto por diferenças genéticas individuais como por diferenças ambientais. Para desemaranhar a interação complexa e dinâmica destes fatores tanto em níveis populacionais como individuais, estudos de associação de genes candidatos que levariam em conta relevantes características ambientais com perspectiva ontogenéticas podem ser especialmente frutíferas. Polimorfismos em certos genes, particularmente aqueles envolvidos na função do sistema dopamínico e outros sistemas neurobiológicos, implicaram em potenciais candidatos em estudos de associação de abuso de substância. Estes e outros relacionamentos estabelecidos precisam ser clareados em termos de sua significância funcional. Um índice do risco para o abuso de

substância baseado nestes dados pode ser criado, estimando o risco para ou a gravidade da desordem. Ampliar o alcance (ou o objetivo) da pesquisa genética para explicar uma substancial proporção da variação fenotípica levará à elucidação de componentes modificáveis de risco, incluindo fatores ambientais que podem ser utilizados como prevenção e tratamento de abuso de substância tanto quanto outra patologia relacionada ao comportamento. O impacto de tais medidas pode exceder em muito o papel que estes fatores desempenham na variação fenotípica sob condições ‘naturais’. Agradecimentos Os autores são gratos aos revisores anônimos e a Dra. Marianne B. M. van den Bree pela discussão proveitosa do manuscrito. Este trabalho foi apoiado pelo Instituto Nacional para Abuso de Droga (DA05605 e DA09855).