GENETICKÉ TESTOVÁNÍ DEGENERATIVNÍ MYELOPATIE

GENETICKÉ TESTOVÁNÍ DEGENERATIVNÍ MYELOPATIE
… progresivní neurodegenerativní onemocnění míchy u rhodéského ridgebacka není jen
diskutovaným tématem poslední doby, ale velkou obavou chovatelů!
Statistika je neúprosná!
V Americe je z 1.832 otestovaných rhodéských ridgebacků 40% nositelů této vlohy
a 7% psů je v přímém ohrožení nemoci.
DM se vyskytuje u mnoha plemen, tento defektní gen se vyskytuje od dob kdy se zrodila
plemena jako taková a ještě žádné na toto onemocnění nevymřelo! Každý jedinec má jednu kopii
genu od matky a jednu od otce. Aby mohl klinicky onemocnět, musely by být obě kopie defektní.
Avšak ani v případě, že obě kopie opravdu defektní jsou,
neznamená to ještě, že pes určitě klinicky onemocní.
Svou roli hrají ještě další faktory – mezi ně patří hmotnost psa, pracovní
či sportovní zátěž, ustájení a celkový zdravotní stav zvířete. Z výše uvedeného je zřejmé, že
výzkumná práce probíhající na ČZU je pro nás především velice zajímavou příležitostí, jak získat
přehled o výskytu defektního genu způsobujícího DM, navíc s možností praktického využití
získaných poznatků v chovu.
Degenerativní myelopatie (DM) je v současnosti jednou z nejdiskutovanějších geneticky podmíněných chorob u
československého vlčáka (ČSV). Původně byla DM považována za chorobu specifickou pouze pro německé
ovčáky, ale později se ukázalo, že jsou postižena i další plemena jako velškorgi pembroke, boxer, rhodéský
ridgeback, chesapeake bay retrívr, Saarloosův vlčák a bohužel i ČSV.
DM je progresivní neurodegenerativní onemocnění míchy. Rané stádium choroby se projevuje
ubýváním bílé hmoty míšní, především v hrudní oblasti páteře. Dochází tak k postupnému
narušování systému “drah” vedoucích signály z mozku do cílového místa a tedy ke zhoršené
schopnosti ovládat zadní, a v pozdějším stádiu nemoci, i přední končetiny. Klinickým
projevem u zvířat postižených tímto onemocněním je charakteristický styl chůze, který se
projevuje ztrátou koordinace a rovnováhy. Mezi další projevy patří inkontinence a postupné
ochrnutí dýchacích svalů. Všechny změny provázející degenerativní myelopathii jsou nevratné
a zhoršující se ve svém projevu. První příznaky nemoci lze pozorovat přibližně ve věku
osmi let a celý proces může trvat až tři roky, v případě, že majitel dříve nesvolí k euthanázii
zvířete. DM je bohužel v současnosti neléčitelná choroba, vždy končí smrtí zvířete.
Na základě rozsáhlé genetické analýzy srovnávající zdravé
a nemocné psy několika plemen se v roce 2009 podařilo americkému týmu vědců identifikovat
pravděpodobnou příčinu tohoto onemocnění. Důvodem je bodová mutace v genu označovaném jako SOD1.
Každý jedinec má ve svých buňkách dvě kopie tohoto genu a DM se klinicky projeví pouze v případě, že jsou
obě kopie genu poškozené (mluvíme o recesivním typu onemocnění). U jedinců s jednou poškozenou (tzv.
mutovanou) a jednou “normální” kopií genu nebo s oběma “normálními” kopiemi ke vzniku onemocnění
nedojde. Přestože je DM silně determinována geneticky, podobně jako u dysplazie kyčelních kloubů (DKK),
důležitou roli mohou hrát i podmínky vnějšího prostředí. Mezi významné faktory patří hmotnost psa, pracovní či
sportovní zátěž, ustájení a celkový zdravotní stav zvířete. Z tohoto důvodu nelze s absolutní jistotou prohlásit,
u zvířat s oběmi poškozenými kopiemi genu SOD1, které zvíře bude zdravé
a které nemocné, ani na základě genetických analýz. Nicméně u takovýchto jedinců je pravděpodobnost
propuknutí choroby velmi vysoká.
Výsledky testů se dají použít jako užitečná informace při sestavování chovných párů a tedy
řízené plemenitbě. Vzhledem k tomu, že k projevu nemoci dochází často až na samém konci produktivního
věku zvířete, je velice důležité psy testovat dříve, než budou do plemenitby zařazeni. V současné době
se u ČSV selektuje na DKK a je sledována DLK (dysplazie loketního kloubu), které nejsou zdaleka tak vážnými
onemocněními jako DM. Na DKK ani DLK se ve většině případů neumírá. Testace na DM zatím není povinná,
ale v zájmu chovatelů by mělo být uskutečnění pouze takových spojení, kdy je alespoň jeden z rodičů
testovaný a prostý zmutovaného genu. Jiná obrana proti této nemoci neexistuje.
Je třeba si uvědomit, že stejně jako pes prostý zmutovaného genu, tak i pes, nesoucí jednu vadnou kopii genu
(přenašeč) během svého života neonemocní. Z toho důvodu není v žádném případě nutné, a ani žádoucí,
vyřazovat z chovu zvířata – přenašeče. Chovatelská základna plemene je příliš malá na takto
razantní zásah. Během několika let bychom se vzhledem k drastickému snížení velikosti genofondu plemene
mohli dočkat dalších, možná ještě závažnějších dědičných onemocnění. Reprodukce musí nadále pokračovat na
zvířatech zdravých i přenašečích. Je třeba si uvědomit, že DM není chorobou novou, která se v plemeni
projevuje v průběhu několika posledních let, ba naopak, DM v plemeni vždy existovala, jen jsme neměli k
dispozici vhodné nástroje, kterými ji prokázat. Často byly její projevy zaměňovány s projevy DKK.
Dodatek vysvětlující přenášení jednotlivých kombinací variant genu SOD1 do dalších generací
V textu (viz. výše) je uvedeno, že nemoc je způsobena bodovou mutací v genu SOD1 a k propuknutí nemoci je
zapotřebí aby se v daném organizmu sešly dvě mutované kopie genu SOD1. Bodová mutace znamená, že
došlo k záměně jednoho písmene genetického kódu za jiné. V tomto případě G (“normální” kopie genu) za A
(poškozená kopie genu). Tato písmena se tedy používají jako zkratka pro daný typ kopie genu SOD1. Každý
jedinec nese ve všech svých buňkách dvě kopie genu SOD1 s výjimkou buněk pohlavních (ať už spermie nebo
vajíček), které mají od každého genu pouze jednu kopii. Každý jedinec, po splynutí pohlavních buněk, tedy
získal jednu kopii genu od otce a druhou kopii od matky, proto konkrétní pravděpodobnosti kombinací genu
SOD1 závisejí na tom, jaké varianty genů měli oba rodiče. Jedinci se dvěmi “normálními” kopiemi genu SOD1
tj. G/G vytvářejí pouze spermie či vajíčka s touto kopií genu (G), ale u jedince který má jednu “normální” kopii
a jednu poškozenou (tj. G/A) se vytvářejí spermie či vajíčka, z nichž část nese “normální” kopii genu (G) a část
nese poškozenou kopii genu (A). Pro úplnost, jestliže se u daného jedince nachází dvě poškozené kopie genu
(tj. A/A) tak jsou vajíčka či spermie nositelé pouze poškozené kopie genu (A).V genotypu našich zvířat se může
gen projevit ve třech následujících kombinacích:
G/G – (dominantní homozygot)
zvíře je prosté zmutovaného genu a je zdravé
G/A – (heterozygot)
zvíře nese jednu alelu genu zdravou a druhou zmutovanou, zvíře je klinicky zdravé, avšak může
mutovanou variantu genu dále přenášet na svoje potomky
A/A – (recesivní homozygot)
zvíře nese obě alely (varianty) zmutovaného genu, v průběhu života je vysoká
pravdědopodnost onemocnění
SOUHRN PRO CHOVATELSKOU PRAXI:
Oba rodiče jsou zdraví (G/G),
pak všechna štěňátka budou zdravá (G/G)
●
Je-li jeden z rodičů přenašeč (G/A) a druhý zdravý (G/G),
pak zhruba 50% štěňat bude zdravých (G/G) a 50% bude přenašečů (G/A)
●
Pokud jsou oba rodiče přenašeči (G/A),
pak zhruba 25% jejich potomků bude zdravých (G/G), 50% budou přenašeči (G/A)
a 25% bude nemocných (A/A)
●
Pokud je jeden z rodičů je zdravý (G/G) a jeden z rodičů nemocný (A/A),
pak všechna štěňátka budou přenašeči (G/A)
●
Je-li jeden z rodičů je přenašeč (G/A) a jeden je nemocný (A/A),
pak zhruba 50% štěňat budou přenašeči (G/A) a 50% bude nemocných (A/A)
●
Pokud budou oba rodiče nemocní (A/A),
pak všechna štěňátka budou nemocná (A/A)
Pes (G/G) je zdravý a nikdy se u něj neprojeví DM. Jeho potomci nikdy nebudou postiženi, ať už vzniknou ze
spojení s partnerem (G/G), (G/A) nebo (A/A). Využití jedinců (A/A) v chovu ale není žádoucí – viz. níže.
Pes (G/A) je přenašeč a DM se u něj také neprojeví. V rodičovském páru ale nesmí dojít ke kombinaci dvou
rodičů přenašečů (G/A), protože v takovém případě bude určité procento štěňat postižených. Vždy je třeba
dodržovat pravidlo kombinace přenašeč x zdravý rodič nebo zdravý x zdravý.
Pes (A/A) je postižený a neměl by být k plemenitbě používán. Jeho potomci vždy rozšíří minimálně řady
přenašečů (v kombinaci se zvířetem G/G), nebo zvířat z určitého procenta postižených - v kombinaci s druhým
rodičem (G/A), či zvířat 100% nemocných
v kombinaci s rodičem (A/A).
1) Příklad výpočtu:
otec: G/G tj. 100% (= 1) spermií nese “normální” variantu genu
matka: A/G tj. 50% (= ½) vajíček nese “normální” variantu genu a 50% (= ½) nese poškozenou (mutovanou)
variantu genu
potomci: 50% G/G (½ * 1) a 50% A/G (½ * 1) tj. polovina úplně zdravých a polovina
přenašečů (ale zdravých)
2) Příklad výpočtu:
otec: A/G tj. 50% (= ½) spermií nese “normální” variantu genu a 50% (= ½) nese poškozenou (mutovanou)
variantu genu
matka: A/G tj. 50% (= ½) vajíček nese “normální” variantu genu a 50% (= ½) nese poškozenou (mutovanou)
variantu genu
potomci: 25% G/G (½ * ½), 50% A/G (½ * ½ + ½ * ½) a 25% A/A (½ * ½) tj. čtvrtina úplně zdravých,
polovina přenašečů (ale zdravých) a čtvrtina potenciálně nemocných
Grafické vysvětlení:
otec/matka
A
G
A
AA
GA
G
AG
GG
Za kolektiv Katedry genetiky a šlechtění České zemedělské univerzity v Praze
Ing. Daniela Čílová