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GENETICA E AMBIENTE TESTO: GENETICA DEL COMPORTAMENTO AUTORI: R. PLOMIN G.E.McCLEARN J.C.DeFRIES P.McGUFFIN STUDENTESSE : CLAUDIA NIGRO 548890 MANUELA.

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1 GENETICA E AMBIENTE TESTO: GENETICA DEL COMPORTAMENTO AUTORI: R. PLOMIN G.E.McCLEARN J.C.DeFRIES P.McGUFFIN STUDENTESSE : CLAUDIA NIGRO MANUELA VIANELLO MICHELA MARTINI SARA MIRONE VALENTINA MORA

2 Da sempre gli studi sui vari aspetti del comportamento condotti sui gemelli hanno mostrato una sostanziale influenza genetica e di recente hanno cominciato a fornire indizi riguardanti specifici geni che contribuiscono alla loro ereditabilità. Queste caratteristiche del comportamento, inoltre, sono esempi di un importante principio generale: la genetica contribuisce a determinare non solo molti disturbi come lautismo, lADHD, o malattie come la corea di Huntington, ma riveste un ruolo importante nella normale variabilità tra gli individui (es. altezza, peso). La stessa cosa, quindi, vale anche per il comportamento: la genetica contribuisce alla normale variabilità nella capacità cognitiva, nella personalità, nei risultati scolastici, nellautostima e nelluso di droghe. INTRODUZIONE Di fondamentale importanza è il fatto che la ricerca genetica sul comportamento non si limita alla semplice identificazione dellesistenza di una componente genetica, ma consente di porsi domande circa il modo in cui i geni influenzano il comportamento. La genetica infine tenta di tracciare un limite tra geni e ambiente giacché, soprattutto per gli psicologi, è fondamentale capire quanto il comportamento degli individui dipenda da predisposizioni genetiche e quanto dipenda dallinfluenza dellambiente.

3 LE LEGGI DI MENDEL SULLEREDITARIETA La prima legge di Mendel sullereditarietà Nel 1866 Mendel concluse che esistono due elementi di ereditarietà per ogni carattere in ogni essere vivente ed essi si separano-segregano durante la riproduzione. La discendenza riceve uno dei due elementi da ognuno dei genitori. Uno di questi due elementi può dominare laltro, in modo tale che un individuo con un solo elemento DOMINANTE possa mostrare il carattere. Un elemento non dominante detto RECESSIVO si manifesta solo quando entrambi gli elementi sono recessivi. Allinizio del 900 alcuni scienziati riconobbero che la legge di Mendel è una legge generale in quanto non vale solo per le piante di pisello da lui studiate, e oggi: gli elementi mendelliani sono noti come GENI, unità base dellereditarietà, le forme alternative di un gene come ALLELI, la combinazione di tutti gli alleli di un individuo costituisce il GENOTIPO, linsieme dei caratteri osservabili costituisce il FENOTIPO.

4 I geni Sono situati sui cromosomi in posizioni dette LOCI Nelluomo esistono 23 coppie di cromosomi, quindi 46 cromosomi totali X Y: cromosomi SESSUALI( F: XX- M: XY), tutti gli altri sono detti AUTOSOMI Ciascun cromosoma è composto di due cromatidi, ciascuno dei quali è legato allaltro dal CENTROMERO Il braccio corto del cromosoma sopra il centromero è chiamato p Il braccio lungo sotto il centromero è chiamato q Ogni cromosoma presenta caratteristici bandeggi quando viene colorato con specifiche sostanze chimiche. Le bande sono utilizzate per distinguere i diversi cromosomi la POSIZIONE di un particolare gene viene indicata prendendo come punto di riferimento la banda e la regione occupate sul cromosoma Ad eccezione delle cellule uovo e degli spermatozoi la maggior parte delle cellule che costituiscono il corpo umano contiene due assetti completi di informazione genetica, uno di derivazione materna e uno di origine paterna: DIPLOIDIA. I gameti femminili (oociti) e maschili (spermatozoi) contengono invece un singolo assetto cromosomico, cioè sono cellule APLOIDI, cosicché quando si fondono danno origine a una cellula diploide, lo zigote. Tutto ciò è possibile grazie alla meiosi che è caratterizzata da due divisioni che riducono complessivamente il numero dei cromosomi delle cellule sessuali a quello aploide e garantiscono la diversità genetica dei gameti attraverso lo scambio di materiale genetico fra cromatidi di cromosomi omologhi.

5 La teoria dellereditarietà di Mendel è in grado di spiegare due modelli di trasmissione di alcune malattie genetiche: Malattie autosomiche dominanti: sono causate da un solo allele dominante; pertanto i genitori hanno il 50% di probabilità di avere figli sani e il 50% di probabilità di avere figli malati. Es. Corea di Huntington: Genitori: Hh hh Gameti: H h h h Progenie: Hh Hh hh hh 50% HD 50% non affetti MALATTIE AUTOSOMICHE DOMINANTI E RECESSIVE

6 Malattie autosomiche recessive: sono causate da due alleli recessivi; pertanto i figli hanno il 25% di probabilità di ereditare la malattia quando entrambi i genitori sono portatori sani, il 50% di probabilità di essere portatori sani, il 50% di probabilità di essere affetto se un genitore è portatore e laltro affetto. Es. FENILCHETONURIA Genitori: Pp Pp Gameti: P p P p Progenie: PP Pp Pp pp 25%non affetti 50% portatori 25% affetti

7 LA SECONDA LEGGE DI MENDEL Mendel inoltre comprese che alleli per due geni riassortiscono indipendentemente, ossia lereditarietà di un gene non è influenzata da quella di un altro gene. Tuttavia esistono delle eccezioni che si sono rivelate importanti giacché rendono possibile mappare i geni sui cromosomi. Se lereditarietà di una particolare coppia di geni viola la seconda legge di Mendel significa che essi tendono ad essere ereditati assieme, fenomeno definito come CONCATENAZIONE. Allopposto, durante la seconda fase della meiosi, si verifica la RICOMBINAZIONE, fenomeno che i genetisti denominano CROSSING OVER, che consiste nello scambio di materiale genetico tra due cromatidi localizzati su cromosomi omologhi; tale fenomeno assicura che ci sia una ricombinazione tra cromosomi omologhi in modo tale da garantire la diversità genetica. La probabilità di ricombinazione tra due loci sullo stesso cromosoma è funzione della loro distanza. Queste evidenze sono state usate per mappare i geni sui cromosomi. La distanza tra due loci può essere stimata sulla base del numero di ricombinazioni che si verificano ogni 100 gameti: centimorgan. Se due loci sono molto distanti tra loro la ricombinazione li separerà come se si trovassero su cromosomi diversi.

8 Lidentificazione della posizione di un gene su un particolare cromosoma è possibile usando la tecnica del linkage. Tale analisi sfrutta le eccezioni allassortimento indipendente per identificare la posizione cromosomica dei geni. Lidentificazione di un gene malattia apre due possibili prospettive: 1.È possibile identificare la variazione nel DNA responsabile della malattia. La conoscenza della mutazione consente di effettuare un test sulla regione del DNA che è direttamente associata alla malattia negli individui ed è quindi molto più informativo rispetto al semplice rischio calcolato sulla base delle leggi di Mendel. Il test sul DNA può essere utilizzato per diagnosticare la malattia negli individui senza informazioni riguardo ad altri membri della famiglia; 2.è inoltre possibile analizzare la proteina codificata dal gene per comprendere come il gene agisce oltre che per sviluppare una terapia adeguata.

9 LE MUTAZIONI La genetica del comportamento si interroga sul motivo per cui le persone sono diverse dal punto di vista comportamentale; per questo essa si focalizza sulle differenze genetiche e ambientali che possono essere la causa delle differenze osservate fra i diversi individui. Nuove differenze nel DNA si producono quando errori chiamati mutazioni vengono compiuti nel processo di replicazione del DNA. Queste mutazioni producono alleli diversi (polimorfismi) che se insorgono nella produzione delle cellule uovo e degli spermatozoi sono trasmesse finché non interviene la selezione naturale. Dato che levoluzione ha regolato il programma genetico in maniera estremamente fine, la maggior parte delle nuove mutazioni ha effetti deleteri. Tuttavia va sottolineato che ogni molte mutazioni ne avverrà una che determinerà un miglior funzionamento del sistema. Inoltre va ricordato che un gene può essere mutato in diverse posizioni e alcune producono effetti diversi. In conclusione le mutazioni sono la fonte della variabilità genetica. Circa dei di coppie di basi del nostro genoma differiscono da un individuo allaltro. Gran parte del successo della genetica molecolare deriva dalla disponibilità di marcatori costituiti dai polimorfismi del DNA. Dal momento che milioni di sequenze nucleotidiche sono polimorfiche, questi polimorfismi del DNA possono essere usati in studi di linkage, come vedremo successivamente.

10 OLTRE LE LEGGI DI MENDEL:ALTRE ECCEZIONI I geni sul cromosoma X Esistono molti disturbi provocati da geni presenti sul cromosoma X, come per es. il daltonismo che è divenuto la prima malattia per la quale è stato identificato un linkage con il cromosoma X. La particolarità delle malattie recessive legate al cromosoma X è che colpiscono più i maschi delle femmine e sembra che saltino una generazione. Spiegazione: sia i figli maschi sia le figlie femmine ereditano un cromosoma X dalla loro madre; le femmine ereditano lunico cromosoma X del padre e i figli il cromosoma Y paterno, quindi i maschi non possono ereditare un allele presente sul cromosoma X del loro padre. Le figlie ereditano un allele legato allX del padre, ma non esprimono fenotipicamente un carattere recessivo a meno che non ricevano un altro allele dello stesso tipo dal cromosoma X della madre. Nel tempo gli scienziati hanno scoperto che diversi fenomeni genetici sembrano non confermare le leggi di Mendel giacché esistono caratteri che non sono ereditati in maniera semplice da una generazione allaltra.

11 Ccc c ccCcCcCcC C: padre sano cc: madre daltonica CCc CCCcCcCcCc CC: madre sana c: padre daltonico Esempio di trasmissione delle malattie recessive: il daltonismo Figli maschi affetti; figlie portatrici sane, hanno il 50% di probabilità di generare figli maschi affetti da daltonismo Figli maschi sani; figlie portatrici sane, hanno il 50 % di probabilità di avere un figlio maschio affetto da daltonismo

12 NUOVE MUTAZIONI a)Il tipo più comune di eccezione alle leggi di Mendel è rappresentato dalle nuove mutazioni del DNA che non sono presenti nelle cellule somatiche dei genitori giacché si verificano durante la formazione delle loro cellule germinali (spermatozoi o cellule uovo). Tuttavia va sottolineato che le nuove mutazioni verranno trasmesse secondo le leggi di Mendel. b)Inoltre le nuove mutazioni del DNA si verificano di frequente in cellule diverse da quelle che producono gli spermatozoi e le cellule uovo e non vengono trasmesse alle generazioni successive. Questo tipo di mutazioni è causa di molte forme di tumori. Aberrazioni cromosomiche : circa la metà di tutti gli oociti umani fertilizzati presenta unaberrazione cromosomica. La maggior parte di queste aberrazioni causa aborto spontaneo precoce. Si tratta di errori incorsi durante la meiosi, come rotture cromosomiche che portano a inversione, delezione, duplicazione e traslocazione. La più diffusa viene definita NON- DISGIUNZIONE e da origine a cellule aneuploidi. L ANEUPLOIDIA rappresenta una condizione anomala in cui uno oocita o uno spermatozoo presenta uno o più cromosomi in eccesso, oppure manca di uno o più cromosomi. Se la non-disgiunzione interessa alcune particolari coppie di cromosomi il feto può sopravvivere ma con disturbi comportamentali e fisici (es. sdr di Down). Se laneuploidia coinvolge i cromosomi sessuali provoca malattie quali la sdr di Turner o di Klinefelter. Le trisomie dei cromosomi riducono notevolmente le probabilità di sopravvivenza del feto, e gli individui che eventualmente sopravvivono muoiono quasi sempre prima di compiere il primo anno di vita. Le mono-trisomie a carico di altri cromosomi risultano invece sempre letali per il feto.

13 Di recente sono state scoperte altre eccezioni alle leggi di Mendel: Aumento del numero di ripetizione delle triplette di DNA: sono state identificate circa venti malattie associate a questo tipo di espansioni; tutte coinvolgono il cervello e pertanto comportano problemi comportamentali (es. corea di Huntington e sdr dellX fragile). Anticipazione: lespansione del numero di triplette ripetute è instabile e il numero può aumentare da una generazione allaltra. I sintomi compaiono in età più precoce e con maggiore gravità nelle generazioni successive (es. schizofrenia e disturbo bipolare). Premutazione :i genitori che hanno ereditato cromosomi X con un numero normale di ripetizioni in un determinato locus, possono produrre talvolta oociti e spermatozoi con un numero espanso di ripetizioni. Questa condizione è instabile e spesso porta ad espansioni molto maggiori nella generazione successiva che causano ritardo mentale (es. sdr dellX fragile). Imprinting genomico-gametico : si tratta dellespressione differenziale di un gene a seconda che esso sia stato ereditato dalla madre o dal padre (es. sdr di Angelman e sdr di Prader-Willi).

14 I CARATTERI COMPLESSI La maggior parte dei caratteri psicologici mostra modalità di trasmissione che sono molto più complesse rispetto a quelle appena viste. Schizofrenia: presenta familiarità e non una modalità di trasmissione semplice come la corea di Huntington. Si può infatti parlare di rischio di morbilità che rappresenta la probabilità di essere affetto da una determinata malattia durante lintero arco di vita. Questa stima viene cioè corretta in funzione delletà degli individui in modo da prendere in considerazione il fatto che alcuni membri della famiglia non affetti potrebbero in realtà non aver ancora superato il periodo di rischio di insorgenza della malattia. Il rischio di insorgenza della schizofrenia aumenta con laumentare della parentela genetica (implica lereditarietà), ma la modalità di trasmissione non è conforme alle proporzioni delle leggi di Mendel. Per descrivere la somiglianza fra individui di una stessa famiglia è necessario effettuare unanalisi statistica dei caratteri quantitativi. Francis Galton ha sviluppato una grandezza statistica che chiamò > che poi è divenuta il > > per descrivere la somiglianza fra individui di una stessa famiglia. Si scoprì così che quasi tutti i caratteri complessi compresi i caratteri psicologici si trasmettono secondo lereditarietà quantitativa. In questi casi la somiglianza tra parenti è proporzionale alla quantità di geni che essi condividono.

15 Inoltre sembra che malattie complesse quali la schizofrenia o le grandezze continue come la capacità cognitiva generale siano dovute a più geni. I caratteri complessi che sono influenzati da molti geni sono detti poligenici e ciascuno dei geni che li condizionano è ereditato in accordo con le leggi di Mendel. Ciò che va sottolineato è che i complessi caratteri comportamentali che interessano gli psicologi possono essere influenzati da dozzine o addirittura centinaia di geni. Perciò non è sorprendente il fatto di trovare una variazione continua a livello fenotipico anche se ciascun gene è ereditato in accordo con le leggi di Mendel.

16 Genetica del comportamento: Si occupa di identificare e discernere i fattori genetici e ambientali responsabili della variabilità fra gli individui attraverso: - Genetica Quantitativa: chiarisce quanto le differenze individuali siano dovute a differenze genetiche e quanto a differenze ambientali. - Genetica Molecolare: individuazione dei geni coinvolti nelle differenze individuali (variabilità).

17 Esperimenti di Genetica Quantitativa: Per studiare il comportamento animale: Per studiare il comportamento animale: - studi di selezione - studi su linee consanguinee Per studiare il comportamento umano: Per studiare il comportamento umano: - studi sulle adozioni (ambiente di crescita) - studi sui gemelli (esperimenti di genetica)

18 Studi di selezione: Sono esperimenti di laboratorio condotti selezionando per il comportamento, forniscono la prova più evidente dellinfluenza genetica sul comportamento stesso. Un esempio è lo studio del campo aperto (DeFries, Gervais, Thomas, 1978), una scatola molto illuminata mediante cui si è cercato di misurare i livelli di attività dei topi, attraverso accoppiamenti ripetuti appunto selezionati per il tipo di attività attuata dal topo in esame (bassa o alta attività nel campo aperto). Lo studio suggerisce che molti sono i geni coinvolti nella variabilità dei tratti comportamentali, in quanto in seguito agli accoppiamenti selezionati secondo la variabile attività, le due linee (a bassa e ad alta attività) si separano immediatamente e la loro distanza cresce in modo esponenziale ad ogni generazione. Se fosse stato responsabile un solo gene per lattività in campo aperto le due linee si sarebbero separate dopo poche generazioni e la loro distanza poi sarebbe stata costante.

19 Studi su linee consanguinee: Studi che confrontano linee consanguinee, in cui fratelli e sorelle sono stati accoppiati per almeno 20 generazioni. È un test semplice e molto efficace per dimostrare la presenza di uninfluenza genetica. Infatti questi accoppiamenti fra consanguinei fanno si che gli appartenenti alla stessa linea siano cloni con lo stesso patrimonio genetico, e quindi ogni differenza fra loro non potrà che essere dovuta allambiente e viceversa. Sono state individuate molte differenze allinterno delle varie linee considerate, il che sottolinea limportanza dellambiente di crescita pre- e post-natale, oltre che dei geni.

20 Studi sulle adozioni: Sono la fonte più diretta per capire quali sono le fonti genetiche e ambientali delle somiglianze fra i membri di una famiglia. Le A. creano: - coppie di individui geneticamente uguali, ma adottati da famiglie diverse, per cui le loro somiglianze saranno dovute al contributo genetico; - coppie di individui geneticamente diverse, ma adottati dalla stessa famiglia, per cui le somiglianze saranno dovute al contributo dello stesso ambiente familiare. La maggior parte dei tratti psicologici (capacità cognitiva generale e schizofrenia) analizzati in questi studi risultano subire linfluenza dei fattori genetici, vedi: - Loehlin nel 1989: ha dimostrato che i genitori genetici e i loro figli pur non avendo condiviso lo stesso ambiente familiare, si somigliano in modo significativo; - Heston nel 1966: ha eliminato la convinzione che la Schizofrenia fosse dovuta solo alle esperienze familiari precoci, dimostrando limportanza dellinfluenza genetica.

21 Le ultime ricerche genetiche dicono che per la maggior parte dei tratti psicologici la somiglianza tra parenti è dovuta più alla condivisione del patrimonio genetico che dellambiente di crescita. Pare invece che se lambiente non contribuisce alle somiglianze fra i membri di una stessa famiglia, potrebbe tuttavia elicitare delle differenze tra gli stessi: AMBIENTE NON CONDIVISO AMBIENTE NON CONDIVISO

22 Studi sui gemelli: Altro metodo utile per separare le fonti, di origine genetica e ambientale, di somiglianza fra parenti. Qui il confronto avviene tra gemelli Identici (monozigoti, con stesso patrimonio genetico) e gemelli Fraterni (dizigoti, condividono il 50% del patrimonio genetico). Se i fattori genetici sono importanti per un dato carattere, i G. I. saranno molto più simili dei G. F., ma è anche possibile che la somiglianza fra i G. I. derivi dallambiente di crescita: IPOTESI DEGLI AMBIENTI EQUIVALENTI: Le somiglianze causate dallambiente sono quasi le stesse per i G. I. e G. F. allevati nella stessa famiglia (Bouchard, Propping, 1993)

23 Qualche esempio: Studi sulla Schizofrenia: Studi sulla Schizofrenia: - il G. F. di uno schizofrenico ha il 17% di probabilità di sviluppare la malattia; - il G. I. di uno schizofrenico ha il 48% di probabilità di sviluppare la malattia. Studi sulla Capacità Cognitiva generale: Studi sulla Capacità Cognitiva generale: - la correlazione fra G. F. è pari a.60; - la correlazione fra G. I. è pari a.85.

24 … La ricerca ha dimostrato che G. I. identici erroneamente considerati G. F. dai genitori assumevano nonostante ciò comportamenti simili, o ancora G. I. considerati più individualmente di altri, non mostrano maggiori differenze, inoltre i G. I. possono avere esperienze simili perché sono simili geneticamente, ossia alcune esperienze possono essere influenzate geneticamente.

25 … Lo studio sui gemelli è un metodo valido per analizzare le influenze genetiche sui caratteri complessi e sulle malattie comportamentali. Insieme agli studi sulle adozioni, gli studi sui gemelli convergono alla conclusione che linfluenza genetica sia importante per la Psicologia.

26 Studi combinati: Dal 1980 per ottenere maggior potere statistico i genetisti del comportamento hanno cominciato ad utilizzare metodi che combinano: - Studi sui gemelli - Studi sulle adozioni - Studi sulle familiari

27 Studi combinati sui gemelli: Confronto fra G. e figli unici, per verificare quanto i primi differiscano significativamente dai secondi; Confronto fra G. e figli unici, per verificare quanto i primi differiscano significativamente dai secondi; Confronto fra G. F. e fratelli non gemelli, per verificare quanto i primi siano fra loro più simili dei secondi. Confronto fra G. F. e fratelli non gemelli, per verificare quanto i primi siano fra loro più simili dei secondi.

28 Studi combinati sulle adozioni: (Colorado Adoption Project, 1994) Confronto fra parenti genetici, ambientali e genetici e ambientali, per dimostrare quanto linfluenza genetica sulla Capacità Cognitiva generale aumenti durante linfanzia e la fanciullezza. Confronto fra parenti genetici, ambientali e genetici e ambientali, per dimostrare quanto linfluenza genetica sulla Capacità Cognitiva generale aumenti durante linfanzia e la fanciullezza.

29 Studi combinati adozioni-gemelli: (Bouchard et al., 1990; Pedersen et al., 1992) Confronto fra G. adottati insieme e G. adottati separatamente, attraverso cui è stato dimostrato che i G. I. allevati separatamente dalla prima infanzia, mostrano Capacità Cognitive generali più o meno simili alle coppie di G. allevati insieme: Confronto fra G. adottati insieme e G. adottati separatamente, attraverso cui è stato dimostrato che i G. I. allevati separatamente dalla prima infanzia, mostrano Capacità Cognitive generali più o meno simili alle coppie di G. allevati insieme: Debole influenza dello stesso ambiente di crescita.

30 Studi combinati sulle famiglie dei gemelli: Emergono interessanti relazioni familiari quando G. I. mettono al mondo i loro figli, infatti per es. i figli di G. I. maschi sono correlati con lo zio, gemello del loro padre, come lo sono con il padre. È come se cugini di primo grado avessero lo stesso padre. Emergono interessanti relazioni familiari quando G. I. mettono al mondo i loro figli, infatti per es. i figli di G. I. maschi sono correlati con lo zio, gemello del loro padre, come lo sono con il padre. È come se cugini di primo grado avessero lo stesso padre.

31 Studi combinati su famiglie acquisite: (date da divorzi e seconde nozze) Confronto fra mezzi fratelli ( fratelli che condividono un solo genitore e quindi il 25% del patrimonio genetico) e fratelli pieni (condividono entrambi i genitori e il 50% del patrimonio genetico); Confronto fra mezzi fratelli ( fratelli che condividono un solo genitore e quindi il 25% del patrimonio genetico) e fratelli pieni (condividono entrambi i genitori e il 50% del patrimonio genetico); Confronto tra fratelli pieni della precedente famiglia e fratelli pieni della nuova famiglia, per verificare le differenze tra famiglie acquisite e famiglie in cui non si è mai verificato un divorzio. Confronto tra fratelli pieni della precedente famiglia e fratelli pieni della nuova famiglia, per verificare le differenze tra famiglie acquisite e famiglie in cui non si è mai verificato un divorzio.

32 Ereditabilità: Funzione statistica che quantifica la dimensione delleffetto genetico, fautore della variabilità individuale, in una data popolazione, in un preciso periodo e per uno specifico carattere.

33 I geni non sono il destino, bensì rappresentano un fattore di rischio, ossia possono aumentare la probabilità che si sviluppi una malattia, ma anche simultaneamente un fattore di protezione in alcune circostanze;alcuni esempi: - Il gene che fa arrossire eccessivamente gli asiatici in seguito ad assunzione di alcool, è lo stesso gene che li protegge dallalcolismo; - Il gene che causa lanemia falciforme allo stato omozigote, è lo stesso che protegge i portatori eterozigoti contro la malaria. Molti caratteri complessi sono influenzati da geni multipli, ma ciò non significa che lambiente non sia importante, al contrario per tratti complessi linfluenza ambientale è importante tanto quanto quella genetica.

34 Il comportamento è influenzato da: QTL (Locus per Carattere Quantitativo): geni multipli che insieme possono influenzare lo stesso tratto, presi singolarmente invece hanno un effetto relativamente piccolo, costituiscono ognuno una delle singole parti necessarie per un funzionamento normale, come un automobile. QTL (Locus per Carattere Quantitativo): geni multipli che insieme possono influenzare lo stesso tratto, presi singolarmente invece hanno un effetto relativamente piccolo, costituiscono ognuno una delle singole parti necessarie per un funzionamento normale, come un automobile. FATTORI AMBIENTALI FATTORI AMBIENTALI

35 Genetica molecolare: Si occupa dellidentificazione dei QTL, di questi geni che in associazione possono influenzare un tratto comportamentale e rendere così ragione dellinfluenza genetica sulla variabilità individuale, mediante 2 strategie: - Associazione Allelica - Linkage

36 Associazione allelica: Identificazioni di QTL paragonando le frequenze alleliche fra individui con alti e bassi punteggi per un dato carattere. Essa ha il potere statistico di individuare i QTL con effetti di piccole dimensioni, più che altro essi sono state studiate con geni candidati, poiché lA. A. con un carattere quantitativo può essere individuata solo se il marcatore del DNA è esso stesso il QTL o è molto vicino ad esso. Le A. A. cominciano ad essere riportate per la psicopatologia, la personalità, le capacità cognitive e i disturbi cognitivi. LA. A. è quindi uno strumento potente, ma non sistematico.

37 Linkage: Efficace per identificare i geni responsabili di malattie causate da singoli geni, esso utilizza alberi genealogici molto grandi nei quali può essere seguita la cotrasmissione di 1 allele di 1 marcatore genetico e di una malattia. Il L. è un metodo sistematico, perché poche centinaia di marcatori di DNA possono essere usati per analizzare il genoma, ma non potente.

38 Mutazioni indotte: Una volta identificato il gene associato ad un tratto comportamentale, si cerca di comprendere come esso influenzi il comportamento. Per fare questo sono stati selezionati centinaia di mutanti comportamentali in organismi unicellulari, vermi, moscerini della frutta, zebrafish (vertebrato) e topi. Questo lavoro ha dimostrato quanto un comportamento normale sia influenzato da più geni. Nonostante però una qualsiasi mutazione in un singolo gene possa compromettere notevolmente il comportamento normale, il normale sviluppo è orchestrato da più geni che lavorano insieme.

39 Genomica funzionale: Settore della scienza il cui scopo è comprendere il funzionamento dei geni associati ad un dato comportamento. Poiché il cervello è il legame funzionale fra i geni e il comportamento, interviene in tal senso anche la Neurogenetica, analisi genetica della struttura e della funzione del cervello in relazione al comportamento, analisi attuata mediante: - Mutazioni spontanee - Mutazioni indotte, chimicamente o mediante raggi X - Mutagenesi mirate Obiettivo della Neurogenetica: Utilizzare i geni e il legame con il comportamento per comprendere la funzione del cervello.

40 Mutazioni indotte: Mutazioni artificiali, indotte chimicamente o mediante raggi X per identificare un più alto numero di geni associati al comportamento (obiettivo appunto della Neurogenetica). Oggetto di molti studi di Neurogenetica sono stati: - Ritmi Circadiani - Apprendimento e Memoria

41 Ritmi Circadiani: Sistema modello per seguire leffetto dei geni sul cervello e quindi sul comportamento. Sono stati individuati molti geni clock che, la ricerca suggerisce, utilizzano alcuni specifici neuroni per sincronizzare i potenziali dazione neuronali, che in definitiva regolano i cicli dellattività giornaliera di sonno-veglia. I R. C. hanno unimportante funzione comportamentale, in quanto non si deteriorano con letà, rimangano precisi e durevoli nel tempo.

42 Apprendimento e Memoria: Dozzine di mutazioni sono state utilizzate allo scopo di esaminare minuziosamente i processi di A. e M.. Infatti nel moscerino della frutta (Drosophila) sono stati identificati 24 geni che, quando mutati, impediscono lA. Nel modello di A. e M. di Dubnau e Tully (1998) tali mutazioni vengono ricapitolate in 5 distinte fasi temporali dallA. alla M. a lungo termine: 1. Acquisizione 2. Memoria a Breve Termine 3. Memoria a Medio Termine 4. Memoria Anestesia-Resistente 5. Memoria a Lungo Termine. Il consolidamento della M. avviene secondo 2 processi distinti: - Da M. a Medio Termine a M. Anestesia-Resistente - Da M. a Medio Termine a M. a Lungo Termine

43 … A. e M. costituiscono unintensa area di ricerca che si concentra in particolare, secondo gli studi di Neurogenetica, nellIppocampo, area del cervello con un ruolo cruciale nei processi mnemonici sulla base di studi relativi a danni cerebrali nelluomo.

44 Mutagenesi mirate: Importante strumento per la comprensione del funzionamento dei geni, processo di modificazione di un gene allo scopo di alterarne la funzione. Esempi: - Knock-Out: distruzione completa di un gene; - Sotto/sovra Espressione di un gene: alterazione nella regolazione del gene; - DNA antisenso: previene la traduzione del DNA; - DNA chip: monitoraggio simultaneo dellespressione di migliaia di geni. Le mutazioni hanno evidenziato la complessità dei sistemi cerebrali per A. e M., infatti nel topo e nella mosca, nessuno dei geni coinvolti in A. e M. sono specifici dei soli processi di A.. È più probabile che lA. coinvolga una rete di sistemi cerebrali che interagiscono fra di loro. Limitazione a cui va incontro la tecnologia delle mutagenesi mirate è il fatto che il cervello è un sistema che fa del suo meglio per tentare di compensare la mancanza di un gene che è parte essenziale del sistema stesso. Le M. M. sono utilizzate oltre che dalla Neurogenetica, anche dalla Psicofarmacogenesi, studio delle variazioni indotte a carico del comportamento a seguito della somministrazione di farmaci.

45 I DISTURBI COGNITIVI I DISTURBI COGNITIVI

46 Il DSM-IV definisce il RITARDO MENTALE in termini di funzionamento intellettivo inferiore alla media, con insorgenza prima dei 18 anni di età e correlato a limitazioni del funzionamento adattivo. Quattro livelli di ritardo mentale: -LIEVE:QI da 50 a 70; -MODERATO:QI da 35 a 50; -GRAVE:QI da 20 a 35; -GRAVISSIMO:QI inferiore a 20. Circa l85% degli individui affetti da ritardo mentale sono classificati come lievemente ritardati;la maggior parte di questi individui può condurre una vita indipendente e avere un lavoro. Gli individui moderatamente ritardati possiedono generalmente un buon livello di autosufficienza e sono in grado di sostenere una semplice conversazione; vivono spesso in comunità, in speciali residenze o con le loro famiglie. Gli individui affetti da forme gravi di ritardo mentale possono acquisire un certo grado di autosufficienza e capire il linguaggio, ma hanno problemi nel parlare e richiedono costante supervisione. Gli individui con ritardo mentale gravissimo possono intendere una comunicazione semplice, ma di solito non sono in grado di parlare; generalmente vengono internati.

47 Ritardo mentale: genetica quantitativa Sebbene ci si attenda che bassi punteggi di QI possano essere dovuti a fattori genetici, ciò non è sempre vero. Il ritardo mentale può essere causato da traumi ambientali come problemi al momento della nascita, da deficienze nutrizionali o da lesioni cerebrali. a fattori genetici, ciò non è sempre vero. Il ritardo mentale può essere causato da traumi ambientali come problemi al momento della nascita, da deficienze nutrizionali o da lesioni cerebrali. Uno studio condotto su fratelli suggerisce che sia il ritardo mentale GRAVE sia quello MODERATO possano essere in larga misura dovuti a fattori non ereditabili. (Nichols, 1984) Uno studio condotto su fratelli suggerisce che sia il ritardo mentale GRAVE sia quello MODERATO possano essere in larga misura dovuti a fattori non ereditabili. (Nichols, 1984) 0,5% di bambini bianchi su mostrava R.M. grave e moderato. 0,5% di bambini bianchi su mostrava R.M. grave e moderato. I fratelli di questi individui non erano ritardati; il loro QI andava da 85 a 125, con un valore medio di 103. Di contro i fratelli di bambini lievemente ritardati (1,2% su ) tendono ad avere un punteggio di QI più basso rispetto alla media, con un valore medio di 85. Di contro i fratelli di bambini lievemente ritardati (1,2% su ) tendono ad avere un punteggio di QI più basso rispetto alla media, con un valore medio di 85. CONCLUSIONE: il ritardo mentale lieve mostra somiglianza familiare, al contrario di quello grave e moderato. (Reed, 1965) CONCLUSIONE: il ritardo mentale lieve mostra somiglianza familiare, al contrario di quello grave e moderato. (Reed, 1965) Se un genitore è lievemente ritardato, il rischio di R.M. nei figli è del 20%. Se entrambi i genitori sono ritardati, il rischio è prossimo al 50%.

48 Sebbene il ritardo mentale lieve presenti ricorrenza familiare, questa potrebbe anche essere dovuta a fattori ambientali piuttosto che genetici. Studi sul R.M. lieve condotti sui gemelli e sui figli adottivi sono necessari per poter distinguere le influenze relative della genetica e dellambiente. Lo studio più ampio analizzava, nella popolazione nera americana, 15 coppie di gemelli monozigoti e 23 coppie di gemelli dizigoti, nelle quali almeno un individuo della coppia presentava lieve ritardo mentale (pochi soggetti con QI < 70). CONCLUSIONI:la concordanza fra i probandi era del 75% per i gemelli monozigoti e del 46% per i gemelli dizigoti, suggerendo così una moderata influenza genetica. (Nichols, 1984) Uno studio condotto su coppie di gemelli di età infantile si concentrò su quei soggetti che mostravano un punteggio di QI il cui valore ricadeva nel 5%più basso della distribuzione generale dei punteggi; anche tale studio evidenziò che bassi valori di QI erano ereditabili. (Eley, 1999) Il ritardo mentale si manifesta contemporaneamente con problemi medici e problemi comportamentali. 1/3 dei bambini con R.M. lieve manifesta problemi medici. Si ipotizza che i fattori genetici siano responsabili sia dei problemi di natura medica che del ritardo e che i bambini che manifestano sia R.M. sia problemi medici siano più frequentemente figli di genitori con disturbi cognitivi. Circa la metà dei bambini con lieve ritardo mentale manifesta anche problemi comportamentali. Ancora non è noto se i problemi comportamentali siano una conseguenza del R.M. o se esistano fattori genetici responsabili sia del ritardo mentale sia dei problemi comportamentali.

49 Ritardo mentale:malattie causate da geni singoli FENILCHETONURIA (PKU) Ha una frequenza di circa 1 individuo ogni nascite. Se non trattata essa determina valori di QI spesso inferiori a 50. La PKU è una malattia recessiva causata da un gene singolo che nel passato era responsabile di circa l1% dei casi di R.M. grave tra gli individui internati. Mutazione del gene (PAH) che produce lenzima fenilanina idrossilasi, portano alla produzione di un enzima che non agisce correttamente, che non risulta cioè in grado di degradare la fenilalanina. La fenilalanina viene assunta tramite il cibo, soprattutto carni rosse, e, se non metabolizzata correttamente, si accumula e danneggia lo sviluppo del cervello. La genetica molecolare della PKU non risulta così semplice perchè nel gene PAH, che si trova sul cromosoma 12, sono state identificate più di 100 mutazioni differenti. Quindi mutazioni diverse comportano gradi di R.M. diverso e inducono effetti differenti sul prodotto genico e tale variabilità rende più complessa la comprensione dei processi che conducono alla malattia. Ciò rende difficoltosa anche la diagnosi mediante analisi del DNA, poiché devono essere utilizzati marcatori del DNA che identifichino tutte le mutazioni. Sarà tramite un intervento ambientale - una dieta povera di fenilalanina- che si potrà prevenire lo sviluppo del ritardo.

50 SINDROME DELLX FRAGILE E la seconda causa di R.M. in ordine di importanza dopo la sindrome di Down ed è la più comune forma ereditaria. Essa è due volte più frequente nei maschi rispetto alle femmine: 1 ogni individui nei maschi e 1 ogni nelle femmine. La maggior parte dei maschi affetti dalla sindrome dellX fragile mostra R.M. moderato; in molti casi sono solo lievemente ritardati e alcuni hanno unintelligenza normale. Solo circa la metà delle femmine con lX fragile è affetta, poiché uno dei due cromosomi X delle femmine viene inattivato. Sintomi presenti in individui maschi affetti: il valore di QI decresce dopo linfanzia; ¾ mostrano orecchie a sventola, il viso allungato caratterizzato da una mandibola prominente e, dopo ladolescenza, i testicoli ingrossati. Inoltre manifestano un insolito modo di parlare, scarsa tendenza a incrociare lo sguardo con gli altri e tendenza ad agitare le mani. I disturbi del linguaggio vanno dallassenza totale della capacità di parlare a lievi difficoltà di comunicazione. Si osserva un tipo di parlata detta cluttering caratterizzata dallessere veloce, occasionalmente falsata e ripetitiva e anche da discorsi disorganizzati. La capacità spaziale tende ad essere ancora più compromessa delle capacità verbali. La capacità di comprensione del linguaggio è spesso migliore della capacità despressione e superiore allatteso sulla base del punteggio di QI. Spesso i genitori riferiscono di iperattività, impulsività e disattenzione.

51 Fino allidentificazione del gene che causa lX fragile avvenuta nel 1991, la sua ereditarietà era sconcertante. Essa non si conformava a una modalità di trasmissione semplice legata al cromosoma X, poiché il rischio aumentava di generazione in generazione. La sindrome dellX fragile è causata dallespansione di una ripetizione di triplette (CGG) sul cromosoma X. Genitori che ereditano cromosomi X con un numero di ripetizione nella norma (da 6 a 54) possono produrre oociti o spermatozoi con unespansione nel numero delle ripetizioni (fino a 200). Tale espansione è chiamata premutazione, e di per sé non causa ritardo nella progenie, ma risulta essere instabile e spesso porta ad espansioni molto più rilevanti (più di 200 ripetizioni) nelle generazioni successive, soprattutto quando il cromosoma X premutato è ereditato per via materna. Il rischio che una premutazione si espanda e diventi mutazione completa aumenta nellarco di quattro generazioni dal 5 al 50%, sebbene non sia ancora possibile predire quando una premutazione evolverà a mutazione completa. SINDROME DI RETT Causa più comune di R.M. nelle femmine, dopo la sindrome di Down:1 individuo affetto ogni Pochi effetti durante linfanzia; ma dalletà di 5 anni le bambine sono incapaci di reggersi in posizione eretta, di parlare o di usare le mani. Il gene è stato mappato sul braccio lungo del cromosoma X e le mutazioni nel gene MECP2 sono responsabili di circa 1/3 dei casi. I maschi con mutazioni in MECP2 solitamente muoiono prima o poco dopo la nascita. MECP2 è un gene coinvolto nel processo di metilazione che silenzia altri geni durante lo sviluppo.

52 Altre malattie causate da geni singoli Molte altre malattie causate da geni singoli, che hanno un effetto primario diverso dal ritardo mentale, mostrano comunque effetti sul QI. DISTROFIA MUSCOLARE DI DUCHENNE DISTROFIA MUSCOLARE DI DUCHENNE E legata al cromosoma X ed è una malattia recessiva che si manifesta con una frequenza di 1 ogni individui maschi. E una malattia neuromuscolare che, a cominciare dallinfanzia, causa la progressiva perdita del tessuto muscolare. Solitamente porta al decesso entro il ventesimo anno di età a causa di insufficienza respiratoria o cardiaca. Il punteggio di QI medio dei maschi affetti è 85. Le capacità verbali sono menomate più severamente delle capacità non verbali, sebbene gli effetti sulle capacità cognitive siano altamente variabili. Non è noto il modo con il quale il prodotto genico (distrofina) influenza la funzione cognitiva, ma è noto che la proteina è presente tanto nel cervello quanto nel tessuto muscolare. Il gene DMD è talmente grande che impiega ore per venir trascritto. Dozzine di differenti mutazioni nel gene DMD sono state identificate e, in almeno 1/3 dei casi, si tratta di neo-mutazioni.

53 SINDROME DI LESCH-NYHAN Unaltra malattia recessiva legata al cromosoma X, con unincidenza di circa 1 affetto ogni maschi nati. Nell85% dei casi viene riportato un comportamento autodistruttivo compulsivo: mordersi le labbra e le dita in modo spesso così grave da portare a massicce perdite di tessuti. Tale comportamento comincia già nellinfanzia o, al più tardi, nelladolescenza; inoltre è incontrollabile, seppur doloroso. Molti individui manifestano moderate o gravi difficoltà nellapprendimento e la capacità di parola è di solito pregiudicata. La memoria di eventi passati, recenti o remoti, risulta inalterata. Il gene (HPRT1) codifica per un enzima (HPRT, ipoxantina fosforibosiltransferasi) coinvolto nella produzione di acidi nucleici. Le mutazioni nel gene HPRT1 sono molte e hanno effetti molto estesi sui sistemi dopaminergici, inclusa la presenza di un numero anormalmente basso di terminali nervosi dopaminergici e di corpi cellulari. Un interessante studio condotto su 6 coppie di gemelli identici ha rivelato che la frequenza di mutazione per il geneHPRT1 era molto simile tra gemelli. Questo risultato suggerisce che fattori genetici possano controllare la variabilità nella frequenza delle mutazioni.

54 NEUROFIBROMATOSI DI TIPO 1 (NF1) NEUROFIBROMATOSI DI TIPO 1 (NF1) Comporta tumori della pelle e tumori di tessuti nervosi. I sintomi sono variabili e cominciano con chiazze cutanee color caffellatte che compaiono durante linfanzia. Le masse tumorali non sono maligne, ma causano disturbi estetici e problemi più seri se determinano la compressione di un nervo. La maggior parte degli individui ha un punteggio di QI che cade nellintervallo compreso tra valori bassi e nella media. La metà dei malati ha difficoltà nellapprendimento, sebbene le abilità non verbali tendono ad essere più colpite rispetto a quelle verbali. Comporta tumori della pelle e tumori di tessuti nervosi. I sintomi sono variabili e cominciano con chiazze cutanee color caffellatte che compaiono durante linfanzia. Le masse tumorali non sono maligne, ma causano disturbi estetici e problemi più seri se determinano la compressione di un nervo. La maggior parte degli individui ha un punteggio di QI che cade nellintervallo compreso tra valori bassi e nella media. La metà dei malati ha difficoltà nellapprendimento, sebbene le abilità non verbali tendono ad essere più colpite rispetto a quelle verbali. La NF1 è causata da un allele dominante sul cromosoma 17 ed è sorprendentemente frequente (1 caso ogni nascite) per un allele dominante. Il gene NF1 è grande, è espresso in unampia varietà di tessuti ed ha unalta frequenza di mutazione. Lallele responsabile della NF1, che si pensa essere coinvolto nella soppressione tumorale, viene ereditato dal padre in più del 90% degli individui affetti La NF1 è causata da un allele dominante sul cromosoma 17 ed è sorprendentemente frequente (1 caso ogni nascite) per un allele dominante. Il gene NF1 è grande, è espresso in unampia varietà di tessuti ed ha unalta frequenza di mutazione. Lallele responsabile della NF1, che si pensa essere coinvolto nella soppressione tumorale, viene ereditato dal padre in più del 90% degli individui affetti

55 Ritardo mentale: aberrazioni cromosomiche Le più frequenti forme di R.M. causate da aberrazioni cromosomiche sono le anomalie che coinvolgono un intero cromosoma soprannumerario, ma anche le delezioni di porzioni di cromosoma. Sindrome di Angelman (AS): coinvolge una piccola delezione nel cromosoma 15q11. Quando la delezione è di origine materna (1 ogni nascite) causa un R.M. moderato, unandatura anormale, difficoltà nel parlare, attacchi convulsivi e un comportamento di felicità inappropriata che include risate frequenti ed eccitabilità. Sindrome di Angelman (AS): coinvolge una piccola delezione nel cromosoma 15q11. Quando la delezione è di origine materna (1 ogni nascite) causa un R.M. moderato, unandatura anormale, difficoltà nel parlare, attacchi convulsivi e un comportamento di felicità inappropriata che include risate frequenti ed eccitabilità. Sembra coinvolgere il gene per lubiquitina ligasi, UBE3A, che gioca un ruolo chiave nel sistema cellulare di degradazione delle proteine ed è cruciale per lo sviluppo del cervello. La stessa delezione cromosomica ereditata per via paterna (1 ogni nascite) causa la sindrome di Prader-Willi (PWS): tendenza a mangiare in eccesso e la predisposizione ad eccessi dira, difficoltà nellapprendimento e valori di QI situati nella parte inferiore della distribuzione dei valori normali. La stessa delezione cromosomica ereditata per via paterna (1 ogni nascite) causa la sindrome di Prader-Willi (PWS): tendenza a mangiare in eccesso e la predisposizione ad eccessi dira, difficoltà nellapprendimento e valori di QI situati nella parte inferiore della distribuzione dei valori normali. Coinvolge il gene SNRNP, implicato nel processamento degli mRNA.

56 La sindrome di Williams: è associata ad una piccola delezione del cromosoma 7 ed ha unincidenza di 1 ogni nascite. La maggior parte dei casi è spontanea. E caratterizzata da problemi del tessuto connettivo che portano ad un ritardo della crescita e a diversi problemi medici. Il R.M. è frequente e la difficoltà nellapprendimento è tale da richiedere scuole speciali. In età adulta molti degli individui affetti sono incapaci di vivere autonomamente. Negli individui affetti dalla sindrome di Williams risultano assenti sia il gene che codifica per lelastina sia il gene codificante per un enzima chiamato LIM chinasi. Nelle cellule normali lelastina è una componente chiave del tessuto connettivo a cui conferisce le proprietà elastiche. Mutazioni o delezioni nel gene dellelastina portano a problemi vascolari osservati nella sindrome di Williams. Daltro canto la LIM chinasi è espressa ad alti livelli nel cervello ed è ritenuta responsabile della diminuita strutturazione cognitiva visuospaziale riscontrabile nella sindrome di Williams. La sindrome di Down: causata dalla trisomia del cromosoma 21; è la causa principale di R.M. e si verifica 1 volta ogni nascite. Pochi disturbi fisici risultano diagnostici: aumentate dimensioni del collo, debolezza muscolare, granulosità delliride dellocchio, bocca aperta e lingua protrundente. Alcuni sintomi tendono a divenire meno evidenti quando il soggetto comincia a crescere; altri, come il R.M. e la statura ridotta, si palesano solo quando il bambino è cresciuto. I 2/3 hanno anche difetti delludito e 1/3 manifesta difetti cardiaci. I bambini appaiono ostinati, ma a parte ciò generalmente affabili. E possibile che la presenza di un così grande eccesso di materiale genetico sia causa di una generale instabilità durante lo sviluppo. Gli individui affetti mostrano un valore medio di QI di 55. In età adolescenziale le loro capacità di linguaggio sono paragonabili a quelle di un bambino di 3 anni. Molti individui verso i 45 anni di età soffrono del declino cognitivo caratteristico della demenza, uno dei primi indizi a suggerire che un gene correlato alla demenza potrebbe risiedere sul cromosoma 21.

57 Aberrazioni dei cromosomi sessuali La presenza di cromosomi X soprannumerari causa disturbi cognitivi. La sindrome maschile XXY: presenza di un cromosoma X in eccesso nei maschi. Frequenza: 1 volta ogni 750 nascite di individui maschi. La sindrome maschile XXY: presenza di un cromosoma X in eccesso nei maschi. Frequenza: 1 volta ogni 750 nascite di individui maschi. Problemi: bassi livelli di testosterone dopo ladolescenza che portano a sterilità, testicoli ridotti e sviluppo della mammella. La diagnosi precoce e la terapia ormonale sono importanti allo scopo di attenuare gli effetti di tale condizione, sebbene la sterilità permanga. Valori di QI inferiori alla media, manifestano spesso problemi di linguaggio e raggiungono scarsi risultati scolastici. La sindrome del triplo X: presenza di tre cromosomi X nelle femmine. La sindrome del triplo X: presenza di tre cromosomi X nelle femmine. Frequenza: 1 volta ogni nascite di individui di sesso femminile. Valori medi di QI di circa 85, più bassi di quelli registrati nei maschi XXY. Molti dei soggetti affetti richiedono terapie dei disturbi del linguaggio. Sia individui XXY sia XXX alla nascita presentano una circonferenza cranica inferiore alla media, quindi i disturbi cognitivi possono avere unorigine prenatale. La sindrome XYY: maschi con cromosoma Y in più. Frequenza: 1 caso ogni nascite. Sono più alti della media dopo ladolescenza,normale sviluppo sessuale; metà di loro ha difficoltà nel parlare, disturbi di linguaggio e di lettura, quindi necessita di terapie dei disturbi del linguaggio. La delinquenza giovanile è associata a questa condizione. La sindrome XYY: maschi con cromosoma Y in più. Frequenza: 1 caso ogni nascite. Sono più alti della media dopo ladolescenza,normale sviluppo sessuale; metà di loro ha difficoltà nel parlare, disturbi di linguaggio e di lettura, quindi necessita di terapie dei disturbi del linguaggio. La delinquenza giovanile è associata a questa condizione. La sindrome di Turner: Presenza di un solo cromosoma X nelle donne (X0). La sindrome di Turner: Presenza di un solo cromosoma X nelle donne (X0). Frequenza:1 ogni nascite, sebbene nel 99% dei casi i feti X0 muoiono. Problemi principali: bassa statura, sviluppo sessuale anormale e una frequente condizione di sterilità. Punteggi verbali di QI con valori prossimi alla normalità; punteggi prestazionali di QI risultano inferiori alla media (circa 90) dopo ladolescenza.

58 Disturbi dellapprendimento Il 10% dei bambini ha difficoltà a imparare a leggere. Per alcuni ciò è causato da ritardo mentale, danni cerebrali, problemi sensoriali e privazione; ma altri trovano difficile leggere, pur non avendo questo tipo di problemi. La lettura rappresenta il problema principale per l80% dei bambini ai quali è stata diagnosticata una difficoltà di apprendimento. Bambini con dislessia: leggono lentamente, comprendendo scarsamente quanto letto; quando leggono ad alta voce ottengono scarsi risultati. Studi familiari hanno mostrato che il disturbo di lettura si trasmette di generazione in generazione. Sono stati condotti diversi studi, sia su famiglie che su gemelli, che hanno raggiunto tesi in contrasto tra di loro. -Ipotesi di trasmissione autosomica dominante: considera alto livello di ricorrenza familiare, senza considerare che 1/5 degli individui affetti non ha parenti affetti dallo stesso disturbo. -Ipotesi di trasmissione di tipo recessivo legata al cromosoma X:suggerita quando la malattia si manifesta più frequentemente nei maschi che nelle femmine; ma il disturbo di lettura viene trasmesso al figlio maschio sia dalla madre che dal padre. Conclusione: lopinione più diffusa è che il disturbo di lettura sia causato sia da geni multipli che da molteplici fattori ambientali.

59 Disturbi della comunicazione Il DSM-IV comprende 4 tipi di disturbo della comunicazione: -il disturbo della espressione del linguaggio(trasformare i pensieri in parole); -il disturbo misto della espressione e della ricezione del linguaggio(comprendere il linguaggio degli altri); -il disturbo della fonazione; -il balbettare(interruzione del discorso dovuta ad articolazione esitante o ripetizione di parole, di sillabe o di suoni). Molti studi condotti su famiglie hanno indicato che tali disturbi sono ereditari: Molti studi condotti su famiglie hanno indicato che tali disturbi sono ereditari: ¼ dei parenti di primo grado di bambini affetti da questo tipo di disturbi manifesta le stesse patologie; mentre i disturbi della comunicazione ricorrono solo nel 5% dei parenti dei soggetti di controllo. Tre studi condotti su gemelli hanno dimostrato una forte influenza genetica: concordanza media del 90% per gemelli monozigoti e del 50% per gemelli dizigoti. Tre studi condotti su gemelli hanno dimostrato una forte influenza genetica: concordanza media del 90% per gemelli monozigoti e del 50% per gemelli dizigoti.

60 LA CAPACITA COGNITIVA GENERALE Secondo il modello psicometrico le capacità cognitive sono organizzate in maniera gerarchica da capacità valutabili mediante test specifici a fattori di impatto più ampio fino alla capacità cognitiva generale(g). Esistono centinaia di test per valutare le diverse capacità cognitive e misurare diversi fattori ad ampio spettro (capacità cognitive specifiche) come la capacità verbale, spaziale, la memoria e la capacità di elaborazione delle informazioni. I test che misurano generalmente diverse capacità cognitive e che forniscono un punteggio totale che è un indice sufficientemente attendibile di g sono chiamati test dintelligenza o test di QI.

61 Ricerche in campo umano I progressi più importanti nella storia della ricerca sulla relazione fra genetica e g in campo umano includono lo studio sulle adozioni di Leahy (1935): confermò lesistenza di uninfluenza genetica, in quanto le correlazioni dei valori di QI erano maggiori nelle famiglie non adottive rispetto a quelle adottive. I progressi più importanti nella storia della ricerca sulla relazione fra genetica e g in campo umano includono lo studio sulle adozioni di Leahy (1935): confermò lesistenza di uninfluenza genetica, in quanto le correlazioni dei valori di QI erano maggiori nelle famiglie non adottive rispetto a quelle adottive. Nel 1966, Cyril Burt, con i suoi studi sui gemelli monozigoti cresciuti separatamente, fornì una prova schiacciante che i gemelli monozigoti cresciuti separatamente sono praticamente simili tra loro quanto i gemelli monozigoti cresciuti insieme. Nel 1966, Cyril Burt, con i suoi studi sui gemelli monozigoti cresciuti separatamente, fornì una prova schiacciante che i gemelli monozigoti cresciuti separatamente sono praticamente simili tra loro quanto i gemelli monozigoti cresciuti insieme. -Dopo la sua morte il lavoro di Burt fu contestato; sembra che alcuni suoi dati fossero dubbi. Nel 1969 una monografia di Arthur Jensen suggeriva che le differenze etniche nel QI potessero essere dovute a differenze genetiche. Nel 1969 una monografia di Arthur Jensen suggeriva che le differenze etniche nel QI potessero essere dovute a differenze genetiche. -Ci fu una violenta polemica: le cause delle differenze medie tra i gruppi non devono essere necessariamente correlate alle cause delle differenze individuali allinterno dei gruppi. La questione dellorigine delle differenze etniche nei risultati dei test sul QI rimane irrisolta. Questa critica stimolò la produzione di dozzine di studi sulla genetica del comportamento più ampi, che utilizzarono studi familiari, sulle adozioni e sui gemelli. Questa critica stimolò la produzione di dozzine di studi sulla genetica del comportamento più ampi, che utilizzarono studi familiari, sulle adozioni e sui gemelli. -Conclusione:i fattori genetici contribuiscono alle differenze individuali nella capacità cognitiva generale, quindi le differenze genetiche tra gi individui sono significativamente associate alle differenze nel valore di g.

62 Panoramica sulla ricerca genetica Influenza genetica Gli studi sulle adozioni sono in grado di distinguere fonti genetiche e ambientali di somiglianza. Dal momento che hanno dato i loro figli in adozione e i figli e i fratelli condividono lereditarietà dei caratteri genetici ma non lambiente familiare, la loro similarità indica che la somiglianza tra i membri di una famiglia è dovuta in parte a fattori genetici. Gli studi sulle adozioni sono in grado di distinguere fonti genetiche e ambientali di somiglianza. Dal momento che hanno dato i loro figli in adozione e i figli e i fratelli condividono lereditarietà dei caratteri genetici ma non lambiente familiare, la loro similarità indica che la somiglianza tra i membri di una famiglia è dovuta in parte a fattori genetici. -Per quanto riguarda g, la correlazione tra bambini adottati e loro parenti genetici e tra fratelli geneticamente correlati ma allevati separatamente è uguale a 0,24; quindi la stima dell ereditabilità è pari al 48%. Lo studio di adozione più incisivo riguarda i gemelli monozigoti cresciuti separatamente: la loro correlazione media è di 0,72; ereditabilità del 72%. Lo studio di adozione più incisivo riguarda i gemelli monozigoti cresciuti separatamente: la loro correlazione media è di 0,72; ereditabilità del 72%. In uno studio condotto su 45 coppie di gemelli monozigoti cresciuti separatamente, la correlazione fu pari a 0,78. In uno studio condotto su 45 coppie di gemelli monozigoti cresciuti separatamente, la correlazione fu pari a 0,78. -Anche se lereditabilità potrebbe essere differente in culture diverse, sembra che il livello di ereditabilità di g sia valido anche per le popolazioni non occidentali, dove è stata condotta la maggior parte degli studi.

63 Influenza ambientale Se metà della varianza di g può essere imputata allereditarietà, laltra metà è attribuita allambiente (più gli errori di misurazione). Studi sullinfluenza ambientale utilizzano genitori e figli adottivi e fratelli adottivi. Studi sullinfluenza ambientale utilizzano genitori e figli adottivi e fratelli adottivi. -La correlazione tra fratelli adottivi è di 0,32. Conclusione: non essendo geneticamente correlati, ciò che rende simili i fratelli adottivi è la condivisione dellambiente di crescita, forse il fatto di avere gli stessi genitori. Quindi 1/3 della varianza totale può essere spiegato dalle influenze dellambiente condiviso. -La correlazione fra i genitori adottivi e i loro figli adottivi è minore (r=0,19) rispetto a quella tra fratelli adottivi. Conclusione: questo risultato suggerisce che lambiente condiviso determina una minore somiglianza tra genitori e figli rispetto alla somiglianza tra fratelli. Anche gli studi sui gemelli suggeriscono uninfluenza dellambiente condiviso. Anche gli studi sui gemelli suggeriscono uninfluenza dellambiente condiviso. -Gli effetti dellambiente condiviso contribuiscono maggiormente alla somiglianza fra gemelli dizigoti (correlazione=0,60) rispetto a quella dei fratelli non gemelli (correlazione=0,47). Conclusioni:i gemelli potrebbero essere più simili perché condividono lo stesso utero, hanno la stessa età, quindi condividono la stessa scuola e molti degli stessi compagni. Le stime model fitting delleffetto dellambiente condiviso sul valore di g sono del 20% per genitori e figli, circa del 25% per i fratelli e circa del 40% per i gemelli. Il rimanente 10% della varianza è attribuito allambiente non condiviso e a errori di misurazione.

64 Ricerche sullo sviluppo Lereditabilità cambia durante lo sviluppo? I fattori genetici diventano a mano a mano più importanti per g durante la vita di un individuo. Studio longitudinale Colorado Adoption Project: fornisce le correlazioni tra genitori e figli per g dallinfanzia fino alladolescenza. Studio longitudinale Colorado Adoption Project: fornisce le correlazioni tra genitori e figli per g dallinfanzia fino alladolescenza. -Correlazioni fra genitori e figli per le famiglie non adottive aumentano da meno di 0,2 nellinfanzia a circa 0,2 nella media fanciullezza e a circa 0,3 nelladolescenza. Le correlazioni tra madri biologiche e figli dati in adozione seguono un modello simile. Le correlazioni fra genitori e figli adottivi si aggirano intorno allo zero, il che suggerisce che lambiente familiare condiviso dai genitori e dai figli non contribuisce in maniera importante alla somiglianza fra genitori e figli per g. La differenza nelle correlazioni fra gemelli monozigoti e dizigoti aumenta leggermente dallinizio alla metà della fanciullezza e poi aumenta drammaticamente nelletà adulta. Conclusione:lereditabilità nelletà adulta è maggiore. Studio su gemelli cresciuti separatamente, valutati alletà media di 60 anni, fornisce una stima dellereditabilità di g pari all80%. Probabilmente lereditabilità aumenta durante la vita perché effetti genetici relativamente piccoli nelle prime fasi di vita aumentino vorticosamente durante lo sviluppo, creando effetti fenotipici via via maggiori.

65 Unaltra importante scoperta sullo sviluppo è che leffetto dellambiente condiviso sembra decrescere. La letteratura mondiale sui gemelli indica che gli effetti dellambiente su g sono trascurabili nelletà adulta. Studio longitudinale basato su follow-up di dieci anni su più di 200 coppie di fratelli adottivi. Alletà media di 8 anni, la correlazione per il QI era di 0,26. Dieci anni più tardi, la correlazione fra i loro QI era quasi zero. Lambiente condiviso è un fattore importante per g durante la fanciullezza quando i bambini vivono in casa. Tuttavia la sua importanza decresce con letà adulta, con laumentare delle esperienze extrafamiliari. RIASSUMENDO: dallinfanzia alletà adulta lereditabilità di g aumenta e limportanza dellambiente condiviso diminuisce.

66 I fattori genetici contribuiscono ai cambiamenti che avvengono durante lo sviluppo? I cambiamenti delleffetto genico significano semplicemente che leffetto dei geni ad una determinata età è differente rispetto a quello che si osserva ad unaltra età. Il modo più semplice per comprendere i contributi genetici al cambiamento è quello di chiedersi se i punteggi ottenuti nei test alle diverse età mostrino uninfluenza genetica. Un modello longitudinale applicato agli studi sui gemelli e sui fratelli adottivi, dallinfanzia alla media fanciullezza, ha dimostrato che esistono cambiamenti negli effetti genetici in due importanti momenti di transizione dello sviluppo: 1-transizione dallinfanzia alla prima fanciullezza, unetà durante la quale la capacità cognitiva cambia rapidamente con lo sviluppo del linguaggio; 2-transizione dalla prima alla media fanciullezza, alletà di 7 anni. Molta dellinfluenza genetica su g è caratterizzata dalla continuità; cioè, i fattori genetici che intervengono durante linfanzia lo fanno anche durante la prima e la media fanciullezza. Tuttavia, alcune nuove influenze genetiche entrano in gioco al passaggio dallinfanzia alla prima fanciullezza. Questi nuovi fattori genetici continuano a condizionare g per tutta la prima e la media fanciullezza. Similmente nuove influenze genetiche emergono al passaggio dalla prima alla media fanciullezza. I fattori genetici contribuiscono sia al cambiamento che alla continuità di g durante la fanciullezza. Lambiente condiviso contribuisce solo alla continuità.

67 LE CAPACITA COGNITIVE SPECIFICHE Fattori generali delle capacità cognitive specifiche Hawaii Family Study of Cognition: ha coinvolto più di un migliaio di famiglie ed ha utilizzato una tecnica chiamata analisi fattoriale per identificare i gruppi di test più strettamente interconnessi. Hawaii Family Study of Cognition: ha coinvolto più di un migliaio di famiglie ed ha utilizzato una tecnica chiamata analisi fattoriale per identificare i gruppi di test più strettamente interconnessi. Da 15 test sono stati ricavati 4 gruppi di fattori: verbale(vocabolario e fluidità di parola), spaziale (visualizzazione e rotazione di oggetti in 2 e 3 dimensioni), velocità di percezione(semplici comparazioni aritmetiche e numeriche) e memoria visuale(riconoscimento a lungo e breve termine di disegni a linee). Conclusioni: i fattori verbali e spaziali mostrano una maggiore somiglianza familiare rispetto ai fattori di velocità, di percezione e di memoria. Altri studi familiari indicano generalmente che la maggiore similarità familiare si riscontra per la capacità verbale(DeFries, Vandenberg, McClearn, 1976). Altri studi familiari indicano generalmente che la maggiore similarità familiare si riscontra per la capacità verbale(DeFries, Vandenberg, McClearn, 1976). Due studi su gemelli identici e fraterni allevati separatamente forniscono unulteriore prova delle influenze genetiche sulle capacità cognitive specifiche: Due studi su gemelli identici e fraterni allevati separatamente forniscono unulteriore prova delle influenze genetiche sulle capacità cognitive specifiche: -studio statunitense su 72 coppie di gemelli adulti con età diverse e allevati separatamente; -studio svedese con gemelli con unetà media 65 anni, che include 133 gemelli allevati separatamente e 142 coppie di gemelli di controllo allevate insieme. Conclusione: entrambi gli studi mostrano lesistenza di una significativa ereditabilità per tutte e quattro le capacità cognitive specifiche. -Le capacità cognitive specifiche possono essere identificate già a 3 anni e mostrano una differenziazione genetica che aumenta tra i tre e i sette anni. Lambiente condiviso mostra una piccola influenza.

68 Rendimento scolastico I test per il rendimento scolastico si focalizzano sulle prestazioni in specifici argomenti, quali la grammatica, la storia e la geometria. Inoltre la stessa parola rendimento implica che questi test sono fortemente dipendenti dallimpegno profuso, uninfluenza ambientale, in contrasto alla capacità, per la quale uninfluenza genetica sembra più ragionevole. -Le ricerche mostrano chiaramente che le prestazioni nei test per il rendimento scolastico nei diversi argomenti sono sostanzialmente correlate con la capacità cognitiva generale. Esse mostrano anche uninfluenza genetica. Studio che coinvolgeva 278 coppie di gemelli di età compresa tra i 6 e i 12 anni, i test per il rendimento scolastico hanno mostrato, alle scuole elementari, una forte influenza dellambiente condiviso (circa il 60%) e una modesta influenza genetica (circa il 30%) (Thompson, Detterman, Plomin, 1991). Studio che coinvolgeva 278 coppie di gemelli di età compresa tra i 6 e i 12 anni, i test per il rendimento scolastico hanno mostrato, alle scuole elementari, una forte influenza dellambiente condiviso (circa il 60%) e una modesta influenza genetica (circa il 30%) (Thompson, Detterman, Plomin, 1991). Altre ricerche sui gemelli e sulle adozioni, focalizzate sui test di lettura, di sillabazione, di scrittura e di capacità linguistiche alle scuole elementari, hanno fornito prove di una modesta ereditabilità. Altre ricerche sui gemelli e sulle adozioni, focalizzate sui test di lettura, di sillabazione, di scrittura e di capacità linguistiche alle scuole elementari, hanno fornito prove di una modesta ereditabilità.

69 Genetica e psicopatologie degli adulti: Schizofrenia Disturbi dellumore Disturbi dansia Genetica e: Stress post-traumatico Disturbi somatoformi Disturbi dalimentazione Genetica e disturbi diagnosticati solitamente in infanzia: Autismo Disturbi da deficit dattenzione e da comportamento dirompente Tic Genetica e tratti della personalità - disturbi della personalità Big Five Disturbo schizotipico Disturbo ossessivo-compulsivo Personalità antisociale e comportamento criminale Psicopatologia – Personalità e disturbi della personalità

70 Schizofrenia : disturbi del pensiero a lungo termine (specialmente deliri) allucinazioni (specialmente uditive) eloquio disorganizzato (deragliamenti e incoerenze) Insorgenza: tarda adolescenza o prima età adulta Forma più grave di psicopatologia ma piuttosto comune : rischio nella vita per la popolazione dell1% Studi su famiglie: 40 studi hanno dimostrato che la schizofrenia è familiare. Parente di II grado affetto: rischio di sviluppare malattia 4 % circa Parente di I grado affetto: rischio medio di sviluppare la malattia 9 % ( differenze a seconda del parente: 6 % genitori, 9 % fratelli, 13 % figli (46 % se entrambi genitori affetti )) Se sono affetti più membri della famiglia il rischio è maggiore Gemello fraterno affetto: 17 % circa Gemello identico affetto: 48 % Studio familiare (60, Danimarca): 200 bambini di madri affette seguiti fino a 40anni. In questo gruppo ad alto rischio il 16% è stato diagnosticato come schizofrenico e i bambini che alla fine hanno sviluppato la schizofrenia avevano madri con una forma più grave della malattia questi bambini avevano vissuto una situazione familiare meno stabile e maggiore ospedalizzazione gli studi familiari non permettono di separare linfluenza genetica da quella ambientale, come invece fanno gli studi sulladozione.

71 Studi sui gemelli :mostrano che la genetica contribuisce in maniera determinante alla predisposizione familiare per la schizofrenia. Studi recenti hanno confermato i primi risultati e forniscono una concordanza con il probando del % nelle coppie di gemelli monozigoti (48 %) e dello 0-28 % nelle coppie di gemelli dizigoti (17 %). Studio su 14 coppie di gemelli identici cresciuti separatamente da almeno 2 anni prima che uno dei due diventasse schizofrenico 9 coppie ( 64 % sono risultate concordanti) Nonostante levidenza genetica fornita dagli studi sui gemelli, bisogna ricordare che la concordanza media per i gemelli identici è del 50 % evidenza dellinfluenza anche di fattori di natura non genetica. Gli studi riportano per gemelli identici discordanti poche differenze riguardanti la vita degli individui e la presenza di cambiamenti nella struttura del cervello e maggior frequenza di complicazioni alla nascita per il gemello schizofrenico. Sebbene un gemello della coppia discordante sia risparmiato dalla schizofrenia per motivi di origine ambientale, presenta lo stesso alto livello di rischio genetico del gemello schizofrenico. Studi sulle adozioni : confermano i risultati degli studi familiari e di quelli sui gemelli nel sottolineare linfluenza genetica sulla schizofrenia. I^ studio di adozione sulla schizofrenia (Heston, 66) metodo di studio dei figli adottivi (si studia lincidenza della S. nella prole data in adozione da madri S.) Risultati: rischio di S. nei figli adottati nati da madri biologiche S. era del 11%; nullo nel gruppo di controllo.

72 Il rischio dell11% è simile al livello di rischio registrato per i figli cresciuti dai loro genitori biologici malati ciò indica che la somiglianza familiare per la S. è soprattutto di origine genetica e che crescere in una famiglia con malati S. non incrementa il rischio oltre alla soglia dovuta allereditarietà. Due studi danesi anni 60 confermano gli studi di Heston: 1.( Rosenthal et al.) Usò il metodo di studio degli adottati, ma con importanti controlli sperimentali. Furono identificati (perché di solito danno i figli in adozione in adolescenza e la S. compare dopo) 44 genitori biologici schizofrenici cronici ( 32 madri e 12 padri): 44 figli dati in adozione confrontati con 67 controlli ( 33 anni) intervistati da intervistatore inconsapevole Il 7 % dei 44 probandi risultò cronico mentre nessuno dei 67 controlli risultò tale. Comunque i controlli presentavano dei problemi psicopatologici (metodologia errata nellidentificare genitori: solo ospedalizzati; si scoprì che anche i genitori di controllo soffrivano di problemi psichiatrici conferma dellinfluenza genetica) 2. (Kety, et al.)usò il metodo delle famiglie adottive ( invece di iniziare dai genitori, si comincia dagli adottati malati e da quelli non affetti) viene così stabilita lincidenza della malattia nelle famiglie biologiche e adottive degli adottati. Lesistenza di uninfluenza genetica viene ipotizzata se la malattia si manifesta più spesso nei parenti biologici degli adottati affetti che nei parenti biologici degli adottati non affetti.

73 Si suppone uninfluenza ambientale quando lincidenza è maggiore nei parenti adottivi degli adottati affetti che nei parenti adottivi degli adottati non affetti. Gruppo1: 47 figli adottivi diagnosticati schizofrenici cronici Gruppo2: 47 figli adottivi non schizofrenici Intervistati genitori biologici e adottivi + fratelli di entrambi i gruppi. Per i figli adottivi schizofrenici, il grado di schizofrenia cronica risultò del 5 % nel caso dei parenti biologici di I grado; nel caso dei parenti biologici dei figli adottivi di controllo, la percentuale risultò praticamente nulla. Se la familiarità per la S. fosse causata dallambiente familiare creato da genitori S., i figli adottivi S. dovrebbero allora provenire con più probabilità da famiglie adottive con S. nessuno dei figli S. aveva genitori o fratelli adottivi S. Conclusione: gli studi sulle adozioni indicano lesistenza di uninfluenza genetica; i parenti adottivi di probandi S. non mostrano un rischio maggiore per la S. la famigliarità per la S. è dovuta allereditarietà piuttosto che alla condivisione dello stesso ambiente familiare. I geni di suscettibilità alla S. potrebbero essere quelli associati ai cromosomi ; i geni per il recettore della dopamina e della serotonina potrebbero anchessi svolgere un ruolo nella patogenesi della malattia.

74 Disturbi dellumore : comprendono i gravi sbalzi dumore e non solo i momenti di tristezza che la gente percepisce occasionalmente. Due grandi categorie: 1.Disturbo unipolare: episodi di depressione; insorgenza lenta, dura per settimane o per mesi e termina gradualmente. Caratteristiche tipiche: umore depresso, perdita dinteresse per le attività usuali, disturbi dellappetito e del sonno, perdita di energia, pensieri ricorrenti di morte e di ideazione suicida.Rischio circa del 17 %; due volte maggiore per le donne rispetto agli uomini dopo ladolescenza; ogni generazione successiva, nata dopo la II G.M. mostra unincidenza maggiore di depressione influenza dellambiente. 2. Disturbo bipolare: si verificano sia episodi di depressione che di mania ( stato di euforia, esagerata autostima, diminuito bisogno di sonno, loquacità, pensieri di competizione, distraibilità, iperattività e comportamento avventato). La mania tipicamente, comincia e finisce improvvisamente e dura da diversi giorni a diversi mesi.Il disturbo bipolare risulta essere molto meno comune della depressione maggiore, con unincidenza nella popolazione adulta dell 1% e incidenza uguale nei due sessi.

75 Studi su famiglie: Depressione bipolare: rischio medio nei parenti di I grado circa 8 %; rischio di base per la popolazione è dell1 % Depressione unipolare: rischio medio nei parenti di I grado circa 9 %; rischio di base per la popolazione 3 % ( i rischi sono bassi perché si sono focalizzati sulla depressione grave.) La depressione bipolare potrebbe essere la forma più grave del disturbo dellumore. Gli studi mostrano che i parenti dei probandi unipolari non hanno un rischio maggiore di andare incontro a depressione bipolare (meno dell1 %) ma i parenti dei probandi bipolari risultano avere un rischio maggiore (11 %) per la depressione unipolare. La depressione maggiore risulta 2 volte più probabile nei figli quando il primo episodio di depressione nei genitori si è verificato prima che il genitore stesso compisse 20 anni. Studi sui gemelli: i risultati sono a favore dellinfluenza genetica sui disturbi dellumore. Depressione unipolare: i primi studi sui gemelli (ospedalizzati) hanno riportato una media della concordanza del 40% e dell11 % ( identici-fraterni) Depressione bipolare: la concordanza media dei gemelli risultava essere del 72 % e del 40%. Come per la schizofrenia vi è il 10 % di rischio di contrarre disturbi dellumore sia per i figli di gemelli identici affetti sia per i figli dei gemelli non affetti. trasmissione della predisposizione

76 Studi sulle adozioni: i risultati riguardo ai disturbi dellumore sono piuttosto eterogenei. Studio su 71 figli adottivi con unampia gamma di disturbi dellumore. L8 % dei 387 parenti biologici dei probandi presentavano disturbi dellumore rischio poco maggiore rispetto al 5 % registrato nei 344 parenti biologici dei figli adottivi di controllo. Il grado di disturbi bipolari nei genitori biologici dei figli adottivi bipolari è risultato essere del 7% ma è risultato nullo nel caso dei genitori dei figli adottivi di controllo. Come negli studi familiari, i genitori di questi figli adottivi bipolari hanno mostrato gradi elevati di depressione unipolare (21 %) rispetto ai livelli registrati per i genitori biologici dei figli adottivi di controllo (2 %) Conclusione: sembra ipotizzabile lesistenza di uninfluenza genetica sulla depressione bipolare e sulla depressione maggiore in forma più grave. Sono state ipotizzate alcune associazioni tra depressione e marcatori sul cromosoma ma richiedono ulteriori approfondimenti. Per quanto riguarda lassociazione con geni candidati h Sert codificante per il trasportatore della serotonina.

77 Disturbi dansia : unampia gamma di disturbi coinvolge lansia o tentativi di evitare lansia. Attacchi di panico: si verificano improvvisamente e inaspettatamente e di solito durano diversi minuti. Ansia generalizzata: stato cronico di ansietà diffusa, contraddistinta da eccessiva e incontrollabile preoccupazione. Fobia: la paura è collegata ad uno stimolo specifico. (Ex: claustrofobia) Disturbo ossessivo-compulsivo: lansia si verifica quando la persona non riesce a compiere alcuni atti compulsivi determinati da unossessione (Ex: lavarsi ripetutamente le mani in risposta allossessione per ligiene.) I disturbi dansia rappresentano le forme più comuni di malattia mentale e possono determinare altri disturbi (depressione e alcoolismo) Il rischio di avere un disturbo di panico nel corso della vita è circa del 3%, sebbene il 7 % della popolazione sperimenti almeno un attacco di panico. Disturbo dansia generalizzato: rischio del 5% Fobie specifiche: rischio dell11% Fobia sociale: rischio del 13 % Disturbo ossessivo compulsivo: 3 % Panico, ansia generalizzata e fobie specifiche sono 2 volte più comuni nelle donne.

78 Uno studio familiare su probandi ospedalizzati per disturbo di panico: 25 % di rischio per i parenti di I grado e 2 % per i controlli; studio su gemelli concordanza per identici e fraterni del 31 % e 10 % influenza genetica. Anche il disturbo dansia generalizzato è familiare. I parenti di I grado presentano il 20 % di rischio per il disturbo dansia generalizzato ( molto più alto del 5 % di rischio calcolato per la popolazione generale). Per le fobie specifiche, uno studio familiare recente ha riscontrato rischi del 31% per i parenti di I grado e dell11% per i controlli. Anche le fobie sociali mostrano familiarità: studio su coppie di gemelle modesta influenza genetica, con livelli di concordanza del 24 % e 15 % (monozigoti/dizigoti) Per il disturbo ossessivo- compulsivo gli studi familiari forniscono unampia gamma di risultati per problemi diagnostici e mancanza di gruppi di controllo. Non vi sono dati disponibili sulle adozioni; gli studi sui gemelli hanno suggerito una certa influenza genetica. Il disturbo post traumatico da stress: è fra i disturbi dansia, anche se dipende da un precedente evento traumatico (guerra, aggressione..).Sintomi: rivivere le stesse esperienze traumatiche (memoria intrusiva, incubi) o la negazione del trauma (paralisi emozionale).Il rischio di PTSD durante il corso della vita è circa 1%; il rischio è più alto nei soggetti che hanno vissuto unesperienza traumatica. Colpisce di più individui le cui famiglie hanno avuto episodi psicopatologici in generale e in particolare disturbi dansia. Uno studio su gemelli veterani della guerra del Vietnam influenza genetica

79 Altri disturbi: Disturbi somatoformi : i conflitti psicologici conducono a sintomi fisici. 1. Disturbo di somatizzazione: sintomi multipli senza apparenti cause fisiche. 2. Ipocondria: Gli ipocondriaci si preoccupano di una specifica malattia che starebbe per insorgere. 3. Disturbo di conversione (isteria): specifica disabilità, come una paralisi, senza però una causa fisica Studi familiari, sui gemelli e sulle adozioni mostrano una certa influenza genetica per i disturbi somatoformi. Il disturbo di somatizzazione, che è molto più comune tra le donne, mostra una forte familiarità tra le donne, mentre per gli uomini è correlato ad un aumentato rischio familiare di personalità antisociale. Disturbi alimentari : 1. Anoressia nervosa: regime dietetico estremo e levitare il cibo. 2. Bulimia nervosa: mangiare esagerato seguito da vomito indotto Entrambe ricorrenti soprattutto nelle adolescenti e donne giovani. I disturbi alimentari sembrano avere una certa familiarità. Il primo studio sui gemelli ha identificato livelli di concordanza per lanoressia del 59% e dell8% (identici-fraterni) influenza genetica La bulimia non mostra influenza genetica con concordanza del 36 % e 38 % (identici- fraterni) influenza dellambiente famigliare condiviso.

80 Disturbi dellinfanzia : Autismo: un tempo ritenuto la forma infantile della schizofrenia; oggi è noto si tratti di un disturbo distinto caratterizzato da un comportamento anomalo nelle relazioni sociali, da disturbi della comunicazione e da comportamento stereotipato. E poco comune, presente in 3-6 individui ogni , è diverse volte più frequente nei ragazzi che nelle ragazze. Presenta uno sviluppo ritardato del linguaggio e un deficit cognitivo. Allinizio si pensava dipendesse da situazioni ambientali o da genitori freddi o con atteggiamento di rifiuto o da danni cerebrali. Sembrava la componente genetica non fosse importante perché non erano stati riportati casi di bambini autistici con genitori autistici ( perché pochi autistici si sposano e hanno figli) e pareva il rischio correlato per i fratelli fosse solo del 3-6 % stima comunque 100 volte più grande di quella della popolazione generale (0,03%) differenza che implicava una forte familiarità. Il primo studio sistematico sui gemelli (1977) modificò lidea che fosse un disturbo di origine ambientale. 4 coppie di gemelli identici su 11 risultarono concordanti per lautismo, mentre nessuna delle 10 coppie di gemelli fraterni risultò tale. Questi livelli di concordanza del 35 % e dello 0% si alzavano all82 % e al 10% quando la diagnosi veniva estesa anche ai disturbi cognitivi. Studi su gemelli e famiglie contrari ad influenza ambientale; lautismo è considerato uno dei disturbi mentali più ereditabili.

81 Disturbi da deficit dattenzione e da comportamento dirompente Disturbo da deficit dattenzione- iperattività Si riferisce a bambini molto irrequieti, che presentano unautonomia dattenzione piuttosto breve e agiscono impulsivamente. In nord America lADHD riguarda circa il 4% dei bambini delle scuole elementari con unincidenza maggiore nei maschi; perdura nelladolescenza e in 1/3 dei casi continua in età adulta. Gli studi sui gemelli hanno dimostrato unereditarietà di oltre il 70 % ( una delle psicopatologie dellinfanzia a più alta componente genetica) Gli studi sulle adozioni sono pochi e limitati confermano però lipotesi di uninfluenza genetica Disturbo della condotta aggressività, tendenza alla distruzione della proprietà, falsità, furto, violazione delle regole. Presente nel 5-10 % dei bambini, soprattutto maschi. Gli studi sui gemelli a proposito della delinquenza giovanile hanno calcolato livelli di concordanza dell87% per i gemelli identici e del 72 % per i gemelli fraterni modesta influenza genetica; maggior influenza dellambiente familiare condiviso.

82 Tic: coinvolgono contrazioni di certi muscoli, specialmente del viso, che tipicamente cominciano durante linfanzia. La ricerca genetica si è focalizzata sulla forma più grave detta disturbo di Tourette (raro, circa 0,4%) mentre i semplici tic sono più comuni. Gli studi familiari hanno riscontrato una bassa familiarità per i semplici tic; i parenti dei probandi con tic gravi e cronici, caratteristici del disturbo di Tourette, sono a rischio maggiore per tic di ogni tipo, per il disturbo ossessivo- compulsivo, per lADHD. Uno studio sui gemelli concernente il disturbo di Tourette ha riportato una concordanza del 53 % nel caso dei gemelli identici e dell8% nel caso dei gemelli fraterni. Vi sono quindi alcune evidenze di influenza genetica anche nel caso dei tic cronici ; gli studi riportano anche uninfluenza genetica per lenuresi. Molti disturbi possono coesistere, specialmente quelli meno gravi. I risultati della ricerca genetica multivariata indicano che la sovrapposizione genetica tra i diversi disturbi può essere responsabile di questa comorbilità.

83 Personalità e disturbi della personalità I tratti della personalità sono delle differenze tra individui, che si mantengono relativamente costanti nel tempo e nello spazio. I geni forniscono un contributo fondamentale alle differenze di personalità tra gli individui. Questionari di autovalutazione: la maggior parte della ricerca genetica usa questo strumento; le risposte dei soggetti a queste domande sono piuttosto stabili nel tempo studio su 800 coppie di gemelli adolescenti e dozzine di diversi tratti di personalità conclusioni oggi ancora valide: quasi tutti i tratti della personalità sono moderatamente ereditabili bambini cresciuti nella stessa famiglia sono comunque differenti uno dallaltro: questa categoria di effetti ambientali è detta ambiente non condiviso. La ricerca genetica sulla personalità si è concentrata su 5 ampie caratteristiche della personalità (Five- Factor Model) apertura verso nuove esperienze, consapevolezza, estroversione, giovialità e disturbo nevrotico. Studi recenti su coppie di gemelli, suggeriscono una moderata influenza genetica sullestroversione e sul disturbo nevrotico. I valori di concordanza sono pari a 0.50 per i gemelli monozigoti e 0.20 per i gemelli dizigoti. Anche studi condotti su gemelli allevati separatamente indicano uninfluenza genetica, così come studi sulle adozioni relativi allestroversione.

84 Per i disturbi nevrotici, gli studi sulle adozioni suggeriscono uninfluenza genetica minore rispetto agli studi condotti sui gemelli e gli studi sui fratelli indicano assenza di influenza genetica. Unendo gli studi sui gemelli a quelli sulle adozioni si può ottenere una stima di ereditabilità del 50 % per lestroversione e del 40 % per il disturbo nevrotico. implica influenza ambientale Unanalisi riassuntiva dei dati sulle famiglie, gemelli, adozioni per apertura mentale, consapevolezza e giovialità ha fornito stime di ereditabilità del 45%,38% e 35%. Tutti gli studi condotti sui tratti di personalità con il questionario di autovalutazione hanno mostrato influenza genetica. ( necessità di utilizzare uno strumento di ricerca diverso per verifica) Uno studio recente condotto su gemelli, che utilizzava le stime basate sul giudizio di coetanei, ha fornito risultati simili. Le valutazioni della personalità dei bambini fatte dai genitori sono influenzate dagli effetti di contrasto che tendono a sovrastimare linfluenza genetica negli studi condotti sui gemelli. Anche le misure della personalità dei bambini dedotte dallosservazione hanno evidenziato un certo livello di influenza genetica, sia negli studi condotti sui gemelli sia in quelli condotti sulle adozioni.

85 Sistemi di misura diversi dai questionari di autovalutazione: Ricerca sulla personalità condotta in differenti situazioni: la genetica è implicata sia nei cambiamenti dipendenti dalla situazione sia nella stabilità della personalità studio di osservazione sulladattabilità: per certi versi ladattabilità cambia a seconda della situazione, ma gemelli monozigoti modificano il loro atteggiamento in modo più simile rispetto a gemelli dizigoti. Le modificazioni e la continuità dei tratti della personalità durante lo sviluppo: in generale lereditabilità sembra subire un incremento durante linfanzia. Nel corso della vita i gemelli diventano sempre meno simili rispetto a molti tratti della personalità sia per gemelli monozigoti che dizigoti. I fattori genetici contribuiscono alla stabilità piuttosto che ai mutamenti nelle diverse età; esistono però evidenze di influenza genetica sui mutamenti nellinfanzia. Personalità nellinterazione tra genetica e ambiente: lambiente familiare, il gruppo di coetanei, il sostegno sociale e gli eventi della vita risultano spesso influenzati dalla genetica. La personalità è un buon elemento per spiegare tale influenza genetica perché la personalità può incidere sul modo col quale gli individui selezionano, modificano costruiscono o percepiscono il proprio ambiente.

86 Personalità e psicologia sociale Influenza genetica sulle relazioni sociali, sullautostima, sulle attitudini e interessi. Relazioni genitore-figlio:le relazioni tra i genitori e la prole variano ampiamente dal punto di vista del calore e controllo. I gemelli monozigoti sono più simili tra loro sulla base delle qualità delle loro relazioni di quanto non lo siano i gemelli dizigoti indice di influenza genetica sulle relazioni. Ricerca: percezione che i gemelli adolescenti avevano delle loro relazioni con i genitori. Risultati: influenza genetica per la percezione che i gemelli avevano del calore della madre e del padre nei loro confronti. La percezione che gli adolescenti hanno del controllo da parte dei genitori non mostra alcuna influenza genetica. Una possibile spiegazione è che il calore dei genitori riflette le caratteristiche influenzate geneticamente dei figli, mentre il controllo parentale no. Relazioni amorose: il primo studio relativo ai diversi generi di relazione amorosa mostra una totale assenza di influenza genetica. I valori medi delle correlazioni per sei differenti scale erano 0.26 per gemelli identici e di 0.25 per gemelli fraterni influenza ambiente condiviso ma assenza di influenza genetica. Orientamento sessuale: uno dei primi studi sullomosessualità maschile condotto su gemelli concordanza del 100 % per i gemelli identici e del 15 % per i gemelli fraterni. Studi più recenti concordanza 52 % gemelli identici, 22 % gemelli fraterni e 22% per i fratelli adottivi.

87 Autostima: studi condotti su bambini e adolescenti adottati e gemelli, basati su valutazioni di insegnanti e genitori e autovalutazione moderata influenza genetica e nessuna influenza dellambienta familiare condiviso. Attitudini e interessi:( un parametro fondamentale relativo allattitudine è il tradizionalismo contrasto di vedute conservative o liberali su unampia gamma di argomenti). Uno studio familiare recente condotto su gemelli ha confermato che il tradizionalismo ha un coefficiente di ereditabilità del 50 %. Sono emersi valori elevati di ereditabilità anche per le attitudini sessuali e religiose e bassi valori di ereditabilità per attitudini quali il pagare le tasse, il servizio militare o la politica (dal 15 % al 30 %). Nelle situazioni sperimentali standard della psico-sociale i caratteri che sono stati identificati come più ereditabili erano quelli meno suscettibili allinfluenza sociale e più importanti nellattrazione interpersonale.

88 Disturbi della personalità Tratti della personalità che causano menomazioni e angosce significative. Il DSM IV riconosce 10 diversi disturbi della personalità ma solo 3 sono stati studiati sistematicamente dalla genetica. Il disturbo schizotipico : sintomi simili alla schizofrenia ma meno intensi, e come questultima presenta ricorrenza familiare. Risultati studi sui gemelli influenza genetica, concordanza 33 %, 4 % ( monozigoti-dizigoti) Vi è un legame tra il disturbo schizotipico di personalità e la schizofrenia il rischio per il disturbo schizotipico è dell11% per i parenti di I grado di probandi schizofrenici. Il disturbo ossessivo-compulsivo : versione più lieve del disturbo dansia ossessivo- compulsivo. La compulsione dellOCD è una singola sequenza di comportamenti bizzarri, mentre il disturbo della personalità è più penetrante e coinvolge una preoccupazione generalizzata per i dettagli insignificanti. Non sono disponibili studi familiari, sulle adozioni o sui gemelli relativi a questo disturbo, ma studi sui sintomi delle ossessioni hanno fornito alcune prove di ereditarietà moderata. Studi familiari indicano che i tratti ossessivi sono più comuni (15 %) nei parenti di probandi affetti dal disturbo ossessivo –compulsivo rispetto ai controlli ( 5 % ). Sembra quindi che il disturbo schizotipico di personalità e il disturbo ossessivo compulsivo siano parzialmente ereditabili e correlati eziologocamente con la psicopatologia.

89 Personalità antisociale e comportamento criminale E lambito più studiato dalla genetica ( esempi: mentire, rubare, imbrogliare) Allestremo del comportamento antisociale si pone il disturbo antisociale di personalità cronica indifferenza per i diritti degli altri e tendenza alla loro violazione. Disturbo antisociale di personalità: colpisce l1 % delle femmine e il 4 % dei maschi tra i 13 e i 30 anni. Studi familiari hanno mostrato che lASP è trasmissibile geneticamente ( prima sociopatia: determinato dalle condizioni sociali) e uno studio sulle adozioni dimostra che la ricorrenza familiare è dovuta a fattori genetici piuttosto che a fattori ambientali condivisi. Il rischi di ASP è 5 volte maggiore per parenti di I grado di un maschio affetto, sia che vivano nello stesso ambiente sia che siano stati adottati separatamente. Per i parenti di femmine affette da ASP il rischio aumenta di 10 volte per avere effetti da questo disturbo tipicamente maschile, le femmine necessitano di un maggior contributo genetico. Una meta-analisi di 46 studi condotti su gemelli e figli adottivi ha evidenziato sia una significativa influenza dellambiente condiviso (24 %) sia un significativo effetto genetico (40 %) sul comportamento antisociale. Gli studi dimostrano comunque che nel passaggio dalladolescenza alletà adulta, linfluenza genetica sui sintomi dellASP tende ad aumentare, mentre quella dellambiente condiviso tende a diminuire.

90 Vi è una relazione tra ASP e comportamento criminale: due studi sulle adozioni hanno mostrato un incremento dellASP in bambini con genitori biologici che avevano avuto problemi con la giustizia, ma allevati da genitori adottivi la genetica contribuisce alla relazione tra i 2 disturbi. Per quanto riguarda proprio il comportamento criminale, negli studi la percentuale più elevata di comportamento criminale veniva manifestata da quegli individui che avevano sia i genitori adottivi sia quelli biologici condannati per aver commesso dei crimini. La presenza solo di genitori adottivi con condanne criminali non aveva effetto sul comportamento degli adottati. Identificazione dei geni La ricerca genetico molecolare sulla personalità è appena iniziata. Nel 1996 è stata riscontrata lassociazione tra un recettore per la dopamina e un tratto della personalità definito come ricerca delle novità.

91 Psicologia della salute e genetica Aree di studio: 1. Peso corporeo e obesità Gli studi sui gemelli e sulle adozioni dimostrano che la genetica è responsabile della maggior parte della variabilità del peso in un uomo. I risultati delle ricerche implicano unereditabilità del peso corporeo di circa il 70%,e poca influenza dovuta invece allambiente condiviso. Implicazioni simili sono state riscontrate anche per quanto riguarda lindice di massa corporea e lo spessore della cute. I fattori genetici che condizionano il peso corporeo cominciano a manifestare i propri effetti nella prima fanciullezza, e dimostrano continuità di anno in anno. Gli studi sui gemelli e sulle adozioni dimostrano che la genetica è responsabile della maggior parte della variabilità del peso in un uomo. I risultati delle ricerche implicano unereditabilità del peso corporeo di circa il 70%,e poca influenza dovuta invece allambiente condiviso. Implicazioni simili sono state riscontrate anche per quanto riguarda lindice di massa corporea e lo spessore della cute. I fattori genetici che condizionano il peso corporeo cominciano a manifestare i propri effetti nella prima fanciullezza, e dimostrano continuità di anno in anno. Esistono pochi studi sul sovrappeso e sullobesità. Tuttavia, utilizzando un valore soglia per lobesità calcolato sulla base dellindice di massa corporea, uno studio sui gemelli ha riportato una concordanza del 59% per i gemelli identici e del 34% per i gemelli fraterni. Esistono pochi studi sul sovrappeso e sullobesità. Tuttavia, utilizzando un valore soglia per lobesità calcolato sulla base dellindice di massa corporea, uno studio sui gemelli ha riportato una concordanza del 59% per i gemelli identici e del 34% per i gemelli fraterni.

92 Lo studio dellobesità è lobbiettivo principale della genetica molecolare a causa della presenza del cosiddetto gene per lobesità nel topo. Fu scoperta nei topi una mutazione recessiva che causava obesità allo stato omozigote. Quando questi topi ricevevano sangue dai topi normali, essi perdevano peso, un risultato questo che suggeriva la mancanza in questi topi obesi di un fattore importante per i controllo del peso. Il gene fu clonato e fu scoperto essere simile ad un gene umano. Si dimostrò che il prodotto di questo gene, un ormone chiamato leptina, era in grado di ridurre il peso nei topi diminuendo lappetito e aumentando lutilizzo di energia. Tuttavia, con rare eccezioni, gli uomini obesi non sembrano avere difetti nel gene per la leptina. Il gene che codifica per il recettore della leptina nel cervello è anchesso stato clonato da un altro topo mutante. Mutazioni in questo gene potrebbero contribuire al rischio genetico per lobesità ma le ricerche devono ancora dimostrare con assoluta certezza la correlazione tra queste mutazioni genetiche e le differenze individuali nel peso. Lo studio dellobesità è lobbiettivo principale della genetica molecolare a causa della presenza del cosiddetto gene per lobesità nel topo. Fu scoperta nei topi una mutazione recessiva che causava obesità allo stato omozigote. Quando questi topi ricevevano sangue dai topi normali, essi perdevano peso, un risultato questo che suggeriva la mancanza in questi topi obesi di un fattore importante per i controllo del peso. Il gene fu clonato e fu scoperto essere simile ad un gene umano. Si dimostrò che il prodotto di questo gene, un ormone chiamato leptina, era in grado di ridurre il peso nei topi diminuendo lappetito e aumentando lutilizzo di energia. Tuttavia, con rare eccezioni, gli uomini obesi non sembrano avere difetti nel gene per la leptina. Il gene che codifica per il recettore della leptina nel cervello è anchesso stato clonato da un altro topo mutante. Mutazioni in questo gene potrebbero contribuire al rischio genetico per lobesità ma le ricerche devono ancora dimostrare con assoluta certezza la correlazione tra queste mutazioni genetiche e le differenze individuali nel peso.

93 2. Dipendenze Per quanto riguarda lalcolismo i risultati ottenuti da studi sui gemelli e sulle adozioni suggeriscono una discreta ereditabilità per i maschi e viceversa una scarsa ereditabilità per le femmine. Il metodo migliore per predire lalcolismo negli individui maschi rimane infatti ancora oggi la presenza in famiglia di un parente di primo grado che sia alcolista. Per quanto riguarda lalcolismo i risultati ottenuti da studi sui gemelli e sulle adozioni suggeriscono una discreta ereditabilità per i maschi e viceversa una scarsa ereditabilità per le femmine. Il metodo migliore per predire lalcolismo negli individui maschi rimane infatti ancora oggi la presenza in famiglia di un parente di primo grado che sia alcolista. Le forme di alcolismo a insorgenza precoce e quelle più severe, associate anche ad aggressività indotta dalla stessa sostanza, sembrano essere ancora più altamente ereditabili. Le forme di alcolismo a insorgenza precoce e quelle più severe, associate anche ad aggressività indotta dalla stessa sostanza, sembrano essere ancora più altamente ereditabili. Una delle principali aree che studia gli effetti genetici sulle risposte comportamentali nei topi alla sostanze, e in particolare allalcool, è chiamata psicofarmacogenetica. Una delle principali aree che studia gli effetti genetici sulle risposte comportamentali nei topi alla sostanze, e in particolare allalcool, è chiamata psicofarmacogenetica.

94 Per quanto riguarda la dipendenza da nicotina, diversi studi dimostrano che, sebbene questa sostanza sia unagente ambientale, le differenze individuali nella tendenza allassuefazione, nella persistenza dellabitudine al fumo e nel numero di sigarette fumate, sono influenzate da fattori genetici. Le influenze dell ambiente condiviso, invece, giocano un ruolo di primaria importanza solo nel cominciare a fumare piuttosto che nel continuare a farlo. Per quanto riguarda la dipendenza da nicotina, diversi studi dimostrano che, sebbene questa sostanza sia unagente ambientale, le differenze individuali nella tendenza allassuefazione, nella persistenza dellabitudine al fumo e nel numero di sigarette fumate, sono influenzate da fattori genetici. Le influenze dell ambiente condiviso, invece, giocano un ruolo di primaria importanza solo nel cominciare a fumare piuttosto che nel continuare a farlo. Diversi studi inoltre hanno dimostrato uninfluenza genetica sulla sensibilità a quasi tutte le droghe soggette ad abuso. Unimportante scoperta è che nelluomo anche lesposizione alle droghe può venire influenzata da fattori genetici. Diversi studi inoltre hanno dimostrato uninfluenza genetica sulla sensibilità a quasi tutte le droghe soggette ad abuso. Unimportante scoperta è che nelluomo anche lesposizione alle droghe può venire influenzata da fattori genetici.

95 3. Stress e rischio cardiovascolare Diversi studi condotti sui gemelli hanno analizzato la pressione sanguigna e la velocità di reazione del cuore in risposta a situazioni di forte stress psicologico ricreate in laboratorio. Queste ricerche hanno mostrato una discreta influenza genetica e limitati effetti, invece, dellambiente sulle risposte cardiovascolari allo stress. Diversi studi condotti sui gemelli hanno analizzato la pressione sanguigna e la velocità di reazione del cuore in risposta a situazioni di forte stress psicologico ricreate in laboratorio. Queste ricerche hanno mostrato una discreta influenza genetica e limitati effetti, invece, dellambiente sulle risposte cardiovascolari allo stress.

96 Genetica e psicologia dellinvecchiamento Genetica e psicologia dellinvecchiamento Le ricerche hanno dimostrato che diversi geni sono responsabili per la maggior parte dei casi di una rara forma di demenza che colpisce nel mezzo delletà adulta. Il miglior esempio è lassociazione tra lapolipoproteina E e la tipica forma di demenza a insorgenza tardiva. Le ricerche hanno dimostrato che diversi geni sono responsabili per la maggior parte dei casi di una rara forma di demenza che colpisce nel mezzo delletà adulta. Il miglior esempio è lassociazione tra lapolipoproteina E e la tipica forma di demenza a insorgenza tardiva. Unaltra scoperta interessante in questo ambito è che lereditabilità della capacità cognitiva generale aumenta nel corso della vita (sebbene cè un declino in tarda età avanzata). Ugualmente ereditabili si sono dimostrate essere anche le abilità fluide e le abilità cristallizzate. Unaltra scoperta interessante in questo ambito è che lereditabilità della capacità cognitiva generale aumenta nel corso della vita (sebbene cè un declino in tarda età avanzata). Ugualmente ereditabili si sono dimostrate essere anche le abilità fluide e le abilità cristallizzate. Per quanto riguarda la psicopatologia e la personalità, i pochi studi genetici finora condotti in individui di età avanzata (relativi per esempio alla presenza di sintomi depressivi, alla consapevolezza delle proprie capacità e al controllo), hanno fornito risultati simili a quelli rilevati durante la giovane età, cioè una moderata ereditabilità genetica e una buona influenza da parte dellambiente familiare condiviso. Per quanto riguarda la psicopatologia e la personalità, i pochi studi genetici finora condotti in individui di età avanzata (relativi per esempio alla presenza di sintomi depressivi, alla consapevolezza delle proprie capacità e al controllo), hanno fornito risultati simili a quelli rilevati durante la giovane età, cioè una moderata ereditabilità genetica e una buona influenza da parte dellambiente familiare condiviso. Le ricerche inoltre indicano che la qualità della vita (le relazione tra la salute, il benessere psicologico e una vita soddisfacente e la consapevolezza delle proprie capacità), nonché la longevità sono influenzate geneticamente in maniera moderata (presentano unereditabilità di circa il 50%). Le ricerche inoltre indicano che la qualità della vita (le relazione tra la salute, il benessere psicologico e una vita soddisfacente e la consapevolezza delle proprie capacità), nonché la longevità sono influenzate geneticamente in maniera moderata (presentano unereditabilità di circa il 50%).

97 Levoluzione La teoria dellevoluzione di Charles Darwin parte dallo studio delle variazioni esistenti in una popolazione. Secondo le sue ipotesi, queste variazioni tra gli individui di una popolazione sono dovute, almeno in parte, alleredità. A causa della lotta per la vita e quindi del processo di selezione naturale queste variazioni se sono in qualsiasi maniera vantaggiose per gli individui di una specie, tendono ad essere conservate in tali individui e generalmente vengono ereditate dalla progenie che mostreranno il carattere in maniera maggiore rispetto alla generazione parentale. Questo processo di selezione naturale gradualmente cambia la specie e può portare alla creazione di nuove specie che raramente sono interfeconde. La teoria dellevoluzione di Charles Darwin parte dallo studio delle variazioni esistenti in una popolazione. Secondo le sue ipotesi, queste variazioni tra gli individui di una popolazione sono dovute, almeno in parte, alleredità. A causa della lotta per la vita e quindi del processo di selezione naturale queste variazioni se sono in qualsiasi maniera vantaggiose per gli individui di una specie, tendono ad essere conservate in tali individui e generalmente vengono ereditate dalla progenie che mostreranno il carattere in maniera maggiore rispetto alla generazione parentale. Questo processo di selezione naturale gradualmente cambia la specie e può portare alla creazione di nuove specie che raramente sono interfeconde. La Sociobiologia è unestensione della teoria dellevoluzione e si focalizza principalmente sulla fitness globale e sulla selezione familiare. La fitness globale (adattamento globale), è la somma della fitness di un dato individuo e di tutti gli effetti che essa provoca sulle fitness i tutti i suoi parenti. La fitness globale e la selezione familiare spiegano gli atti altruistici che non risultano direttamente vantaggiosi per lindividuo. La Sociobiologia è unestensione della teoria dellevoluzione e si focalizza principalmente sulla fitness globale e sulla selezione familiare. La fitness globale (adattamento globale), è la somma della fitness di un dato individuo e di tutti gli effetti che essa provoca sulle fitness i tutti i suoi parenti. La fitness globale e la selezione familiare spiegano gli atti altruistici che non risultano direttamente vantaggiosi per lindividuo.

98 La genetica di popolazioni La genetica di popolazioni La genetica di popolazioni è lo studio delle frequenze alleliche e genotipiche nelle popolazioni e delle forze che modificano queste frequenze, come la selezione naturale. In assenza di forze che si oppongono, le frequenze dei genotipi e degli alleli restano le stesse di generazione in generazione (equilibrio di Hardy-Weinberg). I genetisti di popolazioni studiano le forze che modificano appunto questo equilibrio. La selezione stabilizzante, come la selezione dipendente dalla frequenza, aumenta la variabilità genetica in una popolazione. La genetica di popolazioni è lo studio delle frequenze alleliche e genotipiche nelle popolazioni e delle forze che modificano queste frequenze, come la selezione naturale. In assenza di forze che si oppongono, le frequenze dei genotipi e degli alleli restano le stesse di generazione in generazione (equilibrio di Hardy-Weinberg). I genetisti di popolazioni studiano le forze che modificano appunto questo equilibrio. La selezione stabilizzante, come la selezione dipendente dalla frequenza, aumenta la variabilità genetica in una popolazione. La genetica di popolazioni studia anche i sistemi di accoppiamento, consanguineo e assortativo, che modificano le frequenze genotipiche senza modificare le frequenze alleliche. La consanguineità ha un effetto totale piccolo sulla variabilità genotipica, in quanto è relativamente rara nelle popolazioni. Laccoppiamento assortativo, invece, aumenta la variabilità genotipica in maniera cumulativa durante le generazioni. La genetica di popolazioni studia anche i sistemi di accoppiamento, consanguineo e assortativo, che modificano le frequenze genotipiche senza modificare le frequenze alleliche. La consanguineità ha un effetto totale piccolo sulla variabilità genotipica, in quanto è relativamente rara nelle popolazioni. Laccoppiamento assortativo, invece, aumenta la variabilità genotipica in maniera cumulativa durante le generazioni.

99 Psicologia evoluzionistica Psicologia evoluzionistica La psicologia evoluzionistica cerca di comprendere il valore adattivo degli aspetti universali del comportamento umano come lutilizzo istintivo del linguaggio, la similitudine della mimica facciale per esprimere le emozioni di base e la similarità delle strategie di accoppiamento nelle varie culture. Gli psicologi evoluzionistici hanno riportato in uso il termine istinto, che si riferisce a tutti gli adattamenti comportamentali tipici di una specie in una scala di tempo evoluzionistica. Questi comportamenti, infatti, possono essere pensati come una risposta evolutiva ai problemi ai quali gli essere umani hanno dovuto adattarsi, quali per esempio i problemi di accoppiamento o di cura per la prole. La psicologia evoluzionistica cerca di comprendere il valore adattivo degli aspetti universali del comportamento umano come lutilizzo istintivo del linguaggio, la similitudine della mimica facciale per esprimere le emozioni di base e la similarità delle strategie di accoppiamento nelle varie culture. Gli psicologi evoluzionistici hanno riportato in uso il termine istinto, che si riferisce a tutti gli adattamenti comportamentali tipici di una specie in una scala di tempo evoluzionistica. Questi comportamenti, infatti, possono essere pensati come una risposta evolutiva ai problemi ai quali gli essere umani hanno dovuto adattarsi, quali per esempio i problemi di accoppiamento o di cura per la prole.

100 L ambiente Ambiente non condiviso Ambiente non condiviso Molte delle teorie relative al modo con il quale lambiente influenza lo sviluppo assumono implicitamente che la progenie assomigli ai genitori poiché questi ultimi gli forniscono lambiente familiare. Ciò implica che necessariamente anche i fratelli dovrebbero in ogni caso essere simili. Molte delle teorie relative al modo con il quale lambiente influenza lo sviluppo assumono implicitamente che la progenie assomigli ai genitori poiché questi ultimi gli forniscono lambiente familiare. Ciò implica che necessariamente anche i fratelli dovrebbero in ogni caso essere simili. La ricerca sui gemelli e sulle adozioni condotta negli ultimi ventanni ha fortemente modificato questa opinione. Linfluenza ambientale è importante ed è responsabile di almeno la metà della variabilità di molte caratteristiche psicologiche, ma solitamente non è lambiente familiare condiviso che determina la somiglianza tra i membri di una famiglia. La ricerca sui gemelli e sulle adozioni condotta negli ultimi ventanni ha fortemente modificato questa opinione. Linfluenza ambientale è importante ed è responsabile di almeno la metà della variabilità di molte caratteristiche psicologiche, ma solitamente non è lambiente familiare condiviso che determina la somiglianza tra i membri di una famiglia. La genetica ha ampiamente dimostrato, infatti, che la somiglianza familiare è quasi interamente dovuta alleredità condivisa piuttosto che alle influenze ambientali vissute dai membri delle stesse famiglie. Queste influenze, che si riflettono sullo sviluppo psicologico ma che non sono condivise dai bambini della stessa famiglia, vengono definite ambiente non condiviso. La genetica ha ampiamente dimostrato, infatti, che la somiglianza familiare è quasi interamente dovuta alleredità condivisa piuttosto che alle influenze ambientali vissute dai membri delle stesse famiglie. Queste influenze, che si riflettono sullo sviluppo psicologico ma che non sono condivise dai bambini della stessa famiglia, vengono definite ambiente non condiviso. I gemelli monozigoti allevati insieme rappresentano un test diretto dellambiente familiare non condiviso. I gemelli monozigoti allevati insieme rappresentano un test diretto dellambiente familiare non condiviso.

101 Gli effetti dellambiente non condiviso possono derivare sia da esperienze allinterno della famiglia (come per esempio trascuratezza o abusi fisici …) che da esperienze al di fuori di essa (influenza di cattive compagnie, eventi legati alleducazione scolastica …), esperienze che comunque operano su uno solo dei fratelli. Gli effetti dellambiente non condiviso possono derivare sia da esperienze allinterno della famiglia (come per esempio trascuratezza o abusi fisici …) che da esperienze al di fuori di essa (influenza di cattive compagnie, eventi legati alleducazione scolastica …), esperienze che comunque operano su uno solo dei fratelli. Tentativi di identificare le cause specifiche dellambiente non condiviso indicano che le esperienze personali di molti fratelli tendono a differire nel corso della vita, portandoli pertanto a differenti esiti psicologici finali. Tentativi di identificare le cause specifiche dellambiente non condiviso indicano che le esperienze personali di molti fratelli tendono a differire nel corso della vita, portandoli pertanto a differenti esiti psicologici finali. Tuttavia le cause dellambiente non condiviso rimangono ancora poco chiare in quanto lassociazione tra differenze nelle esperienze vissute dai fratelli e le differenze nei loro esiti finali è in parte influenzata geneticamente. Tuttavia le cause dellambiente non condiviso rimangono ancora poco chiare in quanto lassociazione tra differenze nelle esperienze vissute dai fratelli e le differenze nei loro esiti finali è in parte influenzata geneticamente.

102 Genetica e ambiente Genetica e ambiente La ricerca genetica suggerisce anche che le persone creano le proprie esperienze in parte per ragioni genetiche,cioè le propensioni genetiche sono correlate con le differenze individuali nelle esperienze. Questo fenomeno è conosciuto come correlazione tra genotipo e ambiente. La ricerca genetica suggerisce anche che le persone creano le proprie esperienze in parte per ragioni genetiche,cioè le propensioni genetiche sono correlate con le differenze individuali nelle esperienze. Questo fenomeno è conosciuto come correlazione tra genotipo e ambiente. Esistono tre tipi di correlazione tra genotipo e ambiente: Esistono tre tipi di correlazione tra genotipo e ambiente: Correlazione passiva: si verifica quando i bambini ereditano passivamente dai loro genitori gli ambienti familiari che sono correlati con le loro propensioni genetiche. Richiede interazioni tra individui geneticamente correlati. Correlazione passiva: si verifica quando i bambini ereditano passivamente dai loro genitori gli ambienti familiari che sono correlati con le loro propensioni genetiche. Richiede interazioni tra individui geneticamente correlati. Correlazione evocativa: si verifica quando gli individui evocano delle reazioni da altri individui sulla base delle loro propensioni genetiche. Può essere indotto da chiunque reagisca agli individui sulla base delle loro inclinazioni genetiche. Correlazione evocativa: si verifica quando gli individui evocano delle reazioni da altri individui sulla base delle loro propensioni genetiche. Può essere indotto da chiunque reagisca agli individui sulla base delle loro inclinazioni genetiche. Correlazione attiva: si verifica quando gli individui selezionano, modificano,costruiscono o ricostruiscono esperienze che sono correlate con le loro propensioni genetiche. Può coinvolgere chiunque o qualsiasi cosa nellambiente. Correlazione attiva: si verifica quando gli individui selezionano, modificano,costruiscono o ricostruiscono esperienze che sono correlate con le loro propensioni genetiche. Può coinvolgere chiunque o qualsiasi cosa nellambiente. La correlazione può essere anche di tipo negativo. La correlazione può essere anche di tipo negativo.

103 Metodi per identificare la correlazione tra genotipo e ambiente Metodi per identificare la correlazione tra genotipo e ambiente Primo metodo: identifica solo la correlazione di tipo passivo attraverso il confronto delle correlazioni tra le misure ambientali e i caratteri nelle famiglie adottive e non adottive. Primo metodo: identifica solo la correlazione di tipo passivo attraverso il confronto delle correlazioni tra le misure ambientali e i caratteri nelle famiglie adottive e non adottive. Secondo metodo: Identifica le correlazioni di tipo evocativo e attivo e coinvolge le correlazioni tra i caratteri dei genitori biologici e lambiente familiare delle famiglie adottive. Secondo metodo: Identifica le correlazioni di tipo evocativo e attivo e coinvolge le correlazioni tra i caratteri dei genitori biologici e lambiente familiare delle famiglie adottive. Terzo metodo: individua tutti e tre i tipi di correlazioni tra genotipo e ambiente. Questo metodo coinvolge lanalisi genetica multivariata della correlazione tra una misura dellambiente ed un carattere. Terzo metodo: individua tutti e tre i tipi di correlazioni tra genotipo e ambiente. Questo metodo coinvolge lanalisi genetica multivariata della correlazione tra una misura dellambiente ed un carattere. I risultati di questi tre metodi nellidentificare la correlazione tra genotipo e ambiente suggeriscono che il tipo passivo è il più importante durante linfanzia mentre le forme evocative e attive diventano più importanti successivamente, durante lo sviluppo. I risultati di questi tre metodi nellidentificare la correlazione tra genotipo e ambiente suggeriscono che il tipo passivo è il più importante durante linfanzia mentre le forme evocative e attive diventano più importanti successivamente, durante lo sviluppo.

104 Un altro aspetto del fatto che la genetica e lambiente sono confinanti è rappresentato dallinterazione tra genetica e ambiente stessi. Un altro aspetto del fatto che la genetica e lambiente sono confinanti è rappresentato dallinterazione tra genetica e ambiente stessi. Studi condotti sugli animali, nei quali sia genotipo che ambiente sono controllabili, hanno fornito esempi nei quali gli effetti ambientali sul comportamento differiscono in funzione del genotipo. Sebbene risulti più difficile identificare interazione tra genotipo e ambiente relative al comportamento umano, ne sono stati trovati comunque alcuni esempi. Uno di questi è che gli effetti degli eventi di una vita stressante sulla depressione sono più pesanti e grandi per gli individui che sono già geneticamente a rischio per la depressione. Studi condotti sugli animali, nei quali sia genotipo che ambiente sono controllabili, hanno fornito esempi nei quali gli effetti ambientali sul comportamento differiscono in funzione del genotipo. Sebbene risulti più difficile identificare interazione tra genotipo e ambiente relative al comportamento umano, ne sono stati trovati comunque alcuni esempi. Uno di questi è che gli effetti degli eventi di una vita stressante sulla depressione sono più pesanti e grandi per gli individui che sono già geneticamente a rischio per la depressione.

105 Genetica del comportamento: Si occupa di identificare e discernere i fattori genetici e ambientali responsabili della variabilità fra gli individui attraverso: - Genetica Quantitativa: chiarisce quanto le differenze individuali siano dovute a differenze genetiche e quanto a differenze ambientali. - Genetica Molecolare: individuazione dei geni coinvolti nelle differenze individuali (variabilità).

106 Questi esperimenti hanno condotto a 2 principali risultati: I fattori GENETICI sono responsabili della variabilità individuale quanto se non più dei fattori AMBIENTALI; I fattori GENETICI sono responsabili della variabilità individuale quanto se non più dei fattori AMBIENTALI; I tratti comportamentali complessi vengono influenzati da più geni simultaneamente= QTL. I tratti comportamentali complessi vengono influenzati da più geni simultaneamente= QTL.


Scaricare ppt "GENETICA E AMBIENTE TESTO: GENETICA DEL COMPORTAMENTO AUTORI: R. PLOMIN G.E.McCLEARN J.C.DeFRIES P.McGUFFIN STUDENTESSE : CLAUDIA NIGRO 548890 MANUELA."

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