Wybrane choroby dziedziczne u zwierząt

Wybrane choroby dziedziczne u zwierząt Wrażliwość swiń na stres Wrażliwość świń na stres jest istotnym problemem hodowlanym. Powoduje upadki w niekorzystnych warunkach otoczenia, obniżoną plenność macior, zmniejszone libido knurów. Występuje najczęściej u ras wysokomięsnych trzody chlewnej Pietrain Belgijska Landrace Związana jest z występowaniem tzw. złośliwej hypertermii po podaniu niektórych leków halotanu i suksametonium. 1

Knur rasy Pietrain Wrażliwośc świń na stres Wrażliwość na stres związana jest z występowaniem wad poubojowych mięsa Syndrom PSE Syndrom DFD Oba syndromy związane są zaburzeniami rozpadu glikogenu mięśniowego i występowaniem kwasicy metabolicznej. 2

Zespół PSE Zespół PSE Mięso normalne Mięso PSE Mięso PSE powstaje, gdy stres podczas uboju doprowadza do gwałtownego rozpadu glikogenu mięśniowego. Powstający w dużej ilości kwas mlekowy doprowadza do gwałtownego zakwaszenia mięśni, denaturacji białek i spadku zdolności do wiązania w mięśniach wody. Mięso staje się blade (PALE), miękkie (SOFT) i wodniste (EXUDATIVE). Mięso takie ma bardzo niskie ph. Mięso takie NIE NADAJE SIĘ DO SPOŻYCIA. Może być jedynie dodawane w niewielkiej ilości do wyrobów mięsnych gorszej jakości. 3

Zespół DFD Mięso normalne Mięso DFD Mięso DFD powstaje, gdy w okresie przedubojowym wyczerpane zostają zapasy glikogenu mięśniowego. Wystepujące wtedy silne zakwaszenie mięśni doprowadza do częściowej denaturacji białek mięśni. Brak zapasów glikogenu mięśniowego uniemozliwia właściwe dojrzewanie poubojowe mięsa. Mięso jest ciemne (DARK), twarde (FIRM) i suche (DRY). Mięso ma nienormalnie wysokie ph. Mięso takie NIE NADAJE SIĘ DO SPOŻYCIA. Gen wrażliwości na halotan Gen warunkujący wrażliwość na halotan jest genem recesywnym HAL n. Gen normalny jest genem dominującym HAL N. HAL N /HAL N niewrażliwe na stres HAL N /HAL n niewrażliwe na stres HAL n /HAL n wrażliwe na stres W roku 1991 wyklonowano gen warunkujący wrażliwość na halotan i wykryto mutację odpowiedzialną za wrażliwość na stres (614 Arg>Cys ). Gen ten (RYR1) koduje receptor ryanodiny, będący kanałem wapniowym w błonie siateczki sarkoplazmatycznej, odpowiedzialny za uwalnianie jonów Ca 2+ do sarkoplazmy podczas skurczu mięśniowego. 4

Wrażliwość na stres związana jest z występowaniem genu wrażliwości na halotan Test halotanowy polega na podawaniu halotanu w specjalnej masce. U osobników wrażliwych na stres dochodzi do usztywnienia kończyn i wzrostu temperatury. Pozytywny wynik testu halotanowego wystepuje o osobników HALn/HALn. Osobniki HALN/HALN i HALN/HALn (heterozygoty) dają negatywny wynik testu. Gen wrażliwości na stres koduje receptor ryanodiny Depolarisation HALOTHANE Ca2+ ext. Ca 2+ Ca 2+ Ca2+ ext. M ut at io n Ca 2+ SERCA 1 MH-Pig: C 1843 T [CGU TGU] Consequence: Arginin 615 in Cystein mutated 2+ [CaCa2+] i 2+ CaCa2+ 5

Upośledzenie adhezji leukocytów u bydła (BLAD) Objawy: powtarzające się infekcje bakteryjne, owrzodzenia jamy ustnej, zapalenie dziąseł z utratą zębów, biegunki, infekcje układu oddechowego, niska masa ciała (60% normy). Śmierć w wieku 10-14 miesięcy. Sposób dziedziczenie: autosomalne recesywne. Przyczyna: mutacja w genie podjednostki CD18 beta 2 -integryny. Znane mutacje: D128G (A->G 383 ). Beta 2 -integryna jest odpowiedzialna za adhezję leukocytów do śródbłonków naczyniowych. Adhezja leukocytów umożliwia im opuszczanie naczyń krwionośnych i zwalczanie infekcji w tkankach. Upośledzenie adhezji leukocytów u bydła (BLAD) Tkanka śródbłonek Beta2-integryna Naczynie krwionośne Leukocyt 6

Upośledzenie adhezji leukocytów u bydła (BLAD) Upośledzenie adhezji leukocytów u bydła (BLAD) Mutacja wystąpiła po raz pierwszy u buhaja Osborndale Ivanhoe (ur. 1952). W USA stwierdzono nosicielstwo genu BLAD u 14% buhajów rasy holsztyńsko-fryzyjskiej. Do Polski mutacja została zawleczona razem z imoprtowanymi buhajami holsztyńsko-fryzyjskimi i ich nasieniem. W połowie lat 90-tych częstotliwość wystepowania choroby wpływała na wyniki hodowli bydła w Polsce. Obecnie buhaje są testowane na nosicielstwo tego genu. 7

Zaburzenia syntezy kolagenu Dermatosparaksja (astenia skóry) w wyniku zaburzeń w syntezie kolagenu typu I dochodzi do osłabienia tkanki łącznej skóry, więzadeł, ścięgien mięśni. Stwierdzana była u ludzi, owiec, bydła, koni, kotów, lisów i norek. Objawy: Skóra jest nienormalnie rozciągliwa, wrażliwa na uszkodzenia mechaniczne. Więzadła stawowe (w tym więzadła kręgosłupa) są nadmiernie rozciągliwe i wrażliwe na uszkodzenia mechaniczne. Wystepuje kruchość naczyń krwionośnych i skłonność do krwawień. Typ dziedziczenia: Autosomalny recesywny Autosomalny dominujący Zaburzenia syntezy kolagenu Autosomalny recesywny mutacja w genie enzymu N-terminalnej proteazy protokolagenowej - biorącego udział w dojrzewaniu cząsteczek kolagenu typu I wchodzących w skład włókien kolagenowych. Autosomalny dominujący mutacja w genie protokolagenu typu I. W obu przypadkach włókna kolagenowe maja nieprawidłową budowę zamiast długich, prostych włókien przybierają kształt szczotki do butelek. 8

Zaburzenia syntezy kolagenu Okresowy paraliż u koni quarter Okresowy paraliż hyperkaliemiczny (HYPP) występuje w USA u koni używanych do wyścigów na ¼ mili. Objawy: nagłe, przejściowe, częściowe lub całkowite porażenie mięsni szkieletowych spowodowane podwyższonym stężeniem K + we krwi. Dziedziczenie: autosomalne dominujące Przyczyna: mutacja punktowa w genie podjednostki kanału sodowego występującego w błonie komórkowej mięśni szkieletowych. Mięśnie wykazują stan nadmiernej pobudliwości skurczowej, nawet pomiędzy napadami. Napady mogą być spowodowane uwalnianiem jonów potasu z mięśni do krwi, albo zwiększeniem stężenia potasu w wyniku spożycia pasz bogatycz w ten pierwiastek (melasa do 6%). U koni quarter ok. 20% osobników było nosicielami genu. 9

Okresowy paraliż u koni quarter Pompa sodowo-potasowa Okresowy paraliż u koni quarter Potencjał czynnościowy błony komórkowej 10

Okresowy paraliż u koni quarter Okresowy paraliż u koni quarter 11

Ciężki złożony niedobór odporności koni (SCID) Ciężki złożony niedobór odporności koni (SCID) Występuje o koni czystej krwi arabskiej (ale była stwierdzona również u niektórych odmian terierów). Objawy: niedorozwój węzłów chłonnych, brak limfocytów we krwi, brak immunoglobulin, zakażenia bakteryjne i wirusowe układu oddechowego i pokarmowego. Śmierć w wieku 3-5 miesięcy w wyniku zakażeń oportunistycznych (koński adenowirus, Pneumocystis carini). Dziedziczenie: autosomalne recesywne Przyczyna: delecja 5 nukleotydów w genie DNAzależnej kinazy białkowej (DNA-PKcs), enzymu biorącego udział w dojrzewaniu limfocytów B i T. 12

Ciężki złożony niedobór odporności koni (SCID) Składanie łańcucha lekkiego 13

Składanie łańcucha ciężkiego Ciężki złożony niedobór odporności koni (SCID) W USA częstotliwość nosicielstwa genu SCID wynosi 8%. Frekwencja genu SCID w populacji koni arabskich w USA wynosi 0,042. Obecnie wszystkie konie czystej krwi arabskiej (i mieszańce) podlegające obrotowi handlowemu są badane na nosicielstwo genu SCID. Dostępny jest test oparty na reakcji PCR wykrywający zmutowaną formę genu DNA-PKcs. 14

http://www.ncbi.nlm.nih.gov 15

16

17

18