Optrævling af genetikken ved diskussygdom hos hunde

Siden begyndelsen af ​​1900-tallet, dyrlæger har observeret intervertebral diskussygdom - en almindelig årsag til rygsmerter, lammelse af bagben og manglende evne til at gå - hyppigere hos hunde med korte ben (gravhund, Fransk Bulldog, og Pekingeser for at nævne nogle få.) Men de kunne ikke finde ud af hvorfor – indtil nu.

Denne uge, University of California, Davis, forskere afslører opdagelsen af ​​en genetisk mutation på tværs af racer, der er ansvarlig for kondrodystrofi (skeletlidelsen, der fører til kortere ben og unormale intervertebrale diske) i en undersøgelse offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences .

"Hunde med intervertebral disksygdom (IVDD) er 50 gange mere tilbøjelige til at have denne mutation; det er en utrolig stærk sammenhæng med diskussygdom, " sagde Danika Brannasch, en veterinærgenetiker og avisens seniorforfatter. "At være i stand til at identificere årsagen til denne smertefulde tilstand er det første skridt til at lindre smerte og lidelse for hunde med størst risiko."

En hundeelsker og opdrætter af Nova Scotia duck tolling retrievere, Bannasch har længe været fascineret af mærker og former af hjørnetænder. Som genetiker, hun er drevet til at forstå, hvad der skaber disse fysiske egenskaber. Hendes kollega, UC Davis veterinær neurolog Pete Dickinson, har alt for ofte været vidne til sammenhængen mellem unikke former og invaliderende sygdom i den neurologiske klinik.

"IVDD er den mest almindelige neurologiske tilstand, vi håndterer i klinikken, " Dickinson sagde. "Det er prolaps af de unormale diske, der kan føre til lammelse i de værste tilfælde."

Behandling kan være ret dyr og uoverkommelig for nogle.

"Sygdommen kostede vores klienter omkring $1,7 millioner sidste år på tilfælde, der var alvorlige nok til at føre til operation, " sagde Dickinson. "Ud over den smerte og ubehag, det forårsager vores patienter, det tager en enorm økonomisk og følelsesmæssig vejafgift på ejerne."

Genetisk søgning begyndte med kortbenede racer

Bannasch startede sin genetiske søgning med toller racen, hvoraf nogle også har kortere ben. Hendes laboratorium fandt en genomomspændende region af betydning på kromosom 12, der syntes forbundet med unormal lang knoglevækst. Da gruppen ledte efter andre racer, der delte DNA-sekvensen i denne region, de fandt ud af, at det var i de kondrodystrofiske racer såsom beagler, gravhunde og spaniels.

Takket være et omfattende biodepot samlet på UC Davis veterinærhospital i løbet af de sidste 15 år, Bannasch og hendes team var i stand til at se på DNA fra tilfælde med IVDD fra en række hunderacer, hvilket viste, at den samme region var impliceret. Jagten på den egentlige mutation tog en masse hårdt arbejde fra DVM/Ph.D. studerende Emily Brown, som afsluttede sin doktorafhandling ved hjælp af dette projekt. I første omgang, resultaterne var ikke afslørende. Det krævede omhyggelig kæmning gennem den genetiske sekvens med øjet for at detektere tilstedeværelsen af ​​en FGR4-retrogen-insertion. Da Bannasch indså, hvad de havde afsløret, hun gik skrigende ned ad gangen af ​​spænding.

"Det var lidt som at lede efter en nål i en høstak, sagde hun. Men jeg vidste, at det var der et sted.

FGF4-retrogenet er et vigtigt molekyle involveret i udvikling. Når dens receptor FGF3R er muteret, det kan også føre til dværgvækst hos mennesker.

Discovery kan hjælpe med at reducere risikoen for diskussygdom

"Der er meget litteratur, der peger på kondrodystrofi hos hunde som en spændende dyremodel for degenerativ diskussygdom hos mennesker, sagde Bannasch, som også har Maxine Adler Endowed Chair i Genetik. "Nu hvor vi ved mere om, hvorfor det opstår, det kan måske gøre det til en bedre dyremodel."

At være i stand til at identificere hunde med denne genetiske modtagelighed kan være et værdifuldt værktøj for ejere, opdrættere og dyrlæger for at mindske risikoen for intervertebral diskusprolaps og deraf følgende rygmarvssygdom.

"Jeg er genetiker, men jeg er også dyrlæge, og at have evnen til at eliminere en sygdom, der er så smertefuld og invaliderende som IVDD, er det mest tilfredsstillende resultat af min videnskabelige karriere, " sagde Bannasch. "Det er, hvad forskning handler om - at reducere smerte og lidelse hos dyr."

"Det, vi har brug for at vide nu, er udbredelsen af ​​dette retrogen i alle disse racer, " sagde Dickinson. "Uden det, det er svært at fastslå, hvordan man begynder at avle tilstanden ud. Vi har brug for så meget information som muligt for at lave en plan og hjælpe med at forbedre velvære for hunde, der lider af denne tilstand."