Nasljedne bolesti konja i mogućnosti testiranja roditelja

¹Nikica Prvanović Babić, ²Antea Rački, ³Davorin Lukman, ¹Iva Getz
¹Veterinarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Heinzelova 55, 10000 Zagreb, Hrvatska; ²Waterfront Stables doo, Bukovačka cesta 20a, Zagreb, Hrvatska; ³Laboklin Hrvatska i Slovenija

Izlaganje sa Znanstveno-stručnog skupa

VETERINARSKI DANI 2023.

Izvor: Zbornik radova Veterinarski dani, Osijek, 2023.

Sažetak Uvod Nasljedne bolesti konja i njihova podjela Nasljedne bolesti arapskih punokrvnjaka Nasljedne bolesti engleskih punokrvnjaka Nasljedne bolesti konja toplokrvnih pasmina i uzgojnih tipova Nasljedne bolesti frizijskih konja Nasljedne bolesti američkih western pasmina odnosno quarterhorse konja Ostale nasljedne bolesti konja neovisne o pasmini Kompleksne nasljedne bolesti (EMS, RAO, preosjetljivost na ubode kukaca)Literatura Abstract

▲

Sažetak

Nasljedne bolesti konja imaju sve veći značaj u modernom konjogojstvu. Komercijalne pasmine konja koje se uzgajaju u čistoj krvi, do te su mjere opterećene genima za nasljedne bolesti da ih je nemoguće iskorijeniti. Težište borbe protiv ovih bolesti bazira se na testiranju roditelja kako bi se izbjeglo parenje dva prenosioca bolesti jer se u pravilu radi o recesivnim svojstvima. U ovom radu je dan pregled najčešćih nasljednih bolesti komercijalnih pasmina konja a to su arapski punokrvnjaci, frizijski konji, engleski punokrvnjaci, qarterhorse konji i konji toplokrvnih pasmina i uzgojnih tipova, te mogućnosti njihovog testiranja i prepoznavanja. Danas je na tržištu EU komercijalno prisutno testiranje na oko 30 najčešćih nasljednih bolesti konja, te 22 testa na nasljeđivanje kombinacije boja odnosno nasljednu pigmentaciju konja što je još uvijek značajno manje nego što je to kod pasa ali je u stalnom porastu i ima sve veći klinički značaj. Također se intenzivno istražuju mogućnosti prepoznavanja gena za smanjenu plodnost, bolje performanse, opću otpornost i slično primjenom modernih molekularnih metoda proteomike i genomike.
Ključne riječi: nasljedne bolesti konja, testiranje roditelja, arapski punokrvnjaci, engleski punokrvnjaci, frizijski konji, quarterhorse konji, dwarfizam, hidrocefalus, RAO, EMS, LFS, WFFS

▲

Uvod

Napredak biomedicinskih znanosti u posljednjih se 40 godina dvojako odrazio na konjogojstvo. S jedne strane razvoj tehnika asistirane reprodukcije (ART) izazvao je uklanjanje prostornih i vremenskih barijera te nemjerljivo veće mogućnosti oplemenjivanja uvođenjem u uzgoj pastuha koji su već mrtvi, kastrirani ili žive na drugom kontinentu. Također je omogućio rasplođivanje smanjeno plodnim i u konvencionalnom smislu neplodnim kobilama kao i odgađanje rasplođivanja primjenom metoda krioprezervacije genetskog materijala. Također je udruživanjem znanstvenika u tzv. „Horse Genome project“ od 1995 pa do danas napravljen ogroman iskorak u sekvencioniranju konjskog genoma te općenito razini znanja iz područja konjske genetike i genomike.
Kako je komercijalizacija tehnika asistirane reprodukcije uvelike ubrzala selekciju i omogućila ekspanziju primjene pastuha i kobila s najpoželjnijim odlikama (podrijetlo, eksterijer, sportski rezultati) istovremeno je došlo do sužavanja tzv. gene pool-a i posljedično javljanja nasljednih bolesti konja. To je osobito izraženo kod popularnih komercijalnih pasmina kao što su primjerice arapski punokrvnjaci, svi toplokrvnjaci, američki quarterhorse konji, frizijski konji i sl. Istraživanja koja su pratila navedenu patologiju rezultirala su razvojem najprije nekomercijalnih, a potom i komercijalnih testova kojima se primarno mogu testirati roditelji, pastusi i kobile, kako bi se navedene neizlječive nasljedne bolesti prevenirale pravilnim odabirom i izbjegavanjem križanja nosioca za pojedine bolesti.

▲

Nasljedne bolesti konja i njihova podjela

Genetske bolesti konja razlikuju se prema načinu nasljeđivanja (dominantno ili recesivno) i mogu uzrokovati funkcionalne poremećaje različitih sustava. Defekti na genima mogu prouzročiti poremećaje mišićnog, odnosno koštanog sustava (hiperkalcemijska periodična paraliza, HYPP; malformacija okcipitalno-atlanto-aksalne regije, OAAM), neurološke poremećaje (Lavander foal syndrome, LFS), krvne i imuno defekte (kombinirana imunodeficijencija, SCID) te mogu biti očigledne klinički već po rođenju ili pak kasnije tijekom života konja.
Primjenom molekularne genetike uočavaju se defekti u genomu, odnosno u genima što omogućava ranije otkrivanje uzroka nasljednih bolesti. U tu svrhu najčešće se koriste genetski biljezi (markeri) kao što su mikrosateliti i polimorfizmi jednog nukleotida (SNP). Također postoje pasminske predispozicije jer pojedini nasljedni sindromi napadaju jedinke samo određenih pasmina dok se druge mogu javiti kod konja različitih pasmina odnosno neovisno o pasmini (Ellegreen, 2004., Tryon i sur., 2007). Prema istraživanjima Bettley i sur. (2012), arapski punokrvnjak ima predispoziciju za nastanak 17 genetski nasljednih bolesti, quarter konj za 18, frizijski konj za 7, a engleski punokrvnjak za čak 28 bolesti. Stoga je vrlo važno provođenje testiranja jedinki na iste, osiguravajući njihovo rano otkrivanje i isključivanje iz uzgoja.

Danas je na tržištu EU komercijalno prisutno testiranje na oko 30 najčešćih nasljednih bolesti konja, te 22 testa na nasljeđivanje kombinacije boja odnosno nasljednu pigmentaciju konja što je još uvijek značajno manje nego što je to kod pasa, ali je u stalnom porastu i ima sve veći klinički značaj.
Također se intenzivno istražuju mogućnosti prepoznavanja gena za smanjenu plodnost, bolje performanse, opću otpornost i slično primjenom modernih molekularnih metoda proteomike i genomike.

▲

Nasljedne bolesti arapskih punokrvnjaka

Arapski konj jedna je od najstarijih i najpoznatijih pasmina konja na svijetu, stvarana stotinama godina planskim i pomnim odabirom najboljih jedinki, što je s jedne strane osiguralo genetsku čistoću pasmine, no istodobno je omogućilo recesivnim genima nosiocima bolesti zgušnjavanje u homozigotan oblik. Na taj način, genetski uzrokovane bolesti prenosile su se na potomstvo i širile prvenstveno unutar populacije, a potom i šire. Štoviše, smatra se da 25% arapskih punokrvnjaka ima gene za bar jednu nasljednu bolest pa je iste nemoguće iskorijeniti već samo postoji mogućnost pravilnog odabira roditelja kako bi se izbjegla pojava recesivnih homozigota te ispoljavanje bolesti. Najčešće nasljedne bolesti arapskih punokrvnjaka su LFS (lavander foal syndrome), SCID (kombinirana generalizirana imunodeficijencija), cerebelarna abiotrofija, idiopatska juvenilna epilepsija i mnoge druge (Watson i sur., 1986). Danas je uobičajeno da rasplodne jedinke budu testirane na navedene bolesti. Iako kod nas nema sustavnog testiranja arapskih konja na navedene nasljedne bolesti, isto je moguće provesti na zahtjev vlasnika u akreditiranim stranim laboratorijima u okviru EU. Također, istraživanje koje je u Hrvatskoj provela Efendić i sur. (2018) pokazalo je da 10% populacije čistokrvnih arapskih konja u RH ima gen za LFS.

▲

Nasljedne bolesti engleskih punokrvnjaka

Engleski punokrvnjaci se također stoljećima uzgajaju u čistoj krvi pri čemu su dominantni pastusi trkaćih linija apsolutno dominantni u pedigreima svih svojih modernih potomaka. Tako su geni pastuha Eclipse danas prisutni u 95% svih muških primjeraka pasmine koja je ionako nastala od samo 3 pastuha i 70 kobila tako da je i inicijalni „gene pool“ dosta uzak. Općenito je dokazano da engleski punokrvnjaci imaju najveći koeficijent inbreedinga od svih pasmina konja.
Iako se smatra da je pasmina potencijalno opterećena brojnim nasljednim bolestima, isto je još uvijek predmet znanstvenih istraživanja te iako je moguće testirati pojedine konje, vrlo malo toga se provodi rutinski prije odabira roditelja za rasplod. Danas se engleski punokrvnjaci prije rasploda rutinski testiraju samo na pojavnost idiopatske hipokalcemije te eventualno na prisutnost tzv. „speed“ gena i traktabilnosti. S obzirom da je u uzgoju strogo zabranjeno koristiti tehnike asistirane reprodukcije te je sva ždrebad dobivena isključivo prirodnim putem, tim više sva potrebna potencijalna genetska testiranja dobivaju na značaju jer u rasplod mogu ići isključivo zdravi konji.

▲

Nasljedne bolesti konja toplokrvnih pasmina i uzgojnih tipova

Za razliku od engleskih punokrvnjaka i nekih drugih pasmina konja, toplokrvnjaci se već skoro 100 godina uzgajaju tako da se različiti uzgojni tipovi i pasmine međusobno križaju. Stoga je njihova nasljedna baza dosta široka, a koeficijent inbreedinga nizak. Nažalost, i to se polako mijenja jer je uvođenje asistirane reprodukcije omogućilo puno veće korištenje elitnih pastuha i kobila u rasplodu, te posljedičnu dominaciju njihovih gena u uzgoju. Najznačajnija nasljedna bolest koja se javlja kod toplokrvnih pasmina konja je WFFS (warmblood fragile foal syndrom) za koju se odnedavno javno objavljuju podaci o statusu pojedinih rasplodnih pastuha (slobodan odnosno prenositelj) te se rutinski testiraju pastusi i kobile. Smatra se da na globalnoj razini oko 7% toplokrvnih konja posjeduje gen za ovu mutaciju dok je, sukladno službenim i javno dostupnim podacima laboratorija Laboklin, u Europi taj broj višestruko veći i iznosi 15-20% svih toplokrvnih konja.

▲

Nasljedne bolesti frizijskih konja

Frizijski konji vuku svoje podrijetlo iz 16. i 17. stoljeća u Nizozemskoj kada su domaći radni konji oplemenjeni krvlju andaluzijskih konja. U čistoj se krvi uzgajaju zadnjih 150 godina pri čemu je najprije njihov nagli pad broja zbog prestanka upotrebe konja u ratovima i poljoprivredi zbog čega su skoro izumrli, a potom ekspanzija pasmine uzrokovana njihovom naglom globalnom popularnošću rezultirala visokim inbreedingom i nizom nasljednih bolesti sa tendencijom otkrivanja novih. Danas se frizijski konji rutinski testiraju na pojavu hidrocefalusa i dwarfizma, a poznato je da je u njihovoj populaciji učestala i pojava drugih nasljednih sindroma koji nisu pasminski specifični. Također se smatra da je i natprosječno visoka incidencija zaostale posteljice nakon poroda kod kobila frizijske pasmine (50%) barem djelomično genetski uvjetovana.

▲

Nasljedne bolesti američkih western pasmina odnosno quarterhorse konja

Američki quartehorse konji i srodne pasmine nastale od navedene, vrlo su popularne zbog svoje izdržljivosti, svestranosti i mirnog temperamenta. Nažalost, pasminski su do te mjere opterećeni nizom nasljednih bolesti da se danas rutinski testiraju roditelji na panel od 5 najčešćih, a to su: GBED, HERDA, PSSM,1, EMH, HYPP te kod Paint konja još i OLWS. Štoviše, na tome inzistira njihova krovna uzgojna organizacija AQHA (American Quarterhorse Association). Ovakvim se konjima može pomoći i pravilnom prehranom i održavanjem optimalne kondicije (Wade i sur, 2009).

▲

Ostale nasljedne bolesti konja neovisne o pasmini

Neke nasljedne bolesti konja nisu uvjetovane pasminom već su predisponirane na određenu boju konja. Tako se kod sivaca i bijelaca javljaju melanomi odnosno maligni melanom sindrom te je kod sivih/bijelih konja neovisno o pasmini u preko 80% slučajeve prisutan melanom nakon što konj navrši 14 godina. Ove su tvorbe najčešće benigne, ali se često nalaze na glavi i oko genitalija pa svojim nekontroliranim rastom mogu ometati životne funkcije i predstavljati opasnost za život, zdravlje i dobrobit konja. Također se javljaju i tzv. lethal white syndrom odnosno letalni sindrom bijele ždrebadi za kojeg postoji komercijalni test, a češće se javlja kod konja podrijetlom od AQH (Brooks i sur., 2010, Cinar Kul i sur., 2014).

▲

Kompleksne nasljedne bolesti (EMS, RAO, preosjetljivost na ubode kukaca)

Uz do sada navedene nasljedne bolesti za koje postoji mogućnost testiranja roditelja te su direktno vezane na određenu pasminu odnosno boju konja, postoji čitav niz drugih bolesti za koje se smatra da su barem djelomično nasljedne poput autoimunih bolesti konja, RAO, EMS i slično. S obzirom da konji danas sve bolje jedu, a sve manje se kreću, slično kao i u humanoj medicini, vrlo je teško otkriti prave uzroke metaboličkih, imunosnih i hormonalnih dizbalansa te ih povezati s nasljednom osnovom. Općenito, u razvijenom svijetu sve je veći broj ljudi kao i životinja koje su usljed nedostatnog kretanja i obilja hrane pretili te oboljevaju od čitavog niza kompleksnih novih bolesti za koje je nejasno da li iz pretežno uzrokuje autoimuna, nasljedna ili prehrambena osnova ili pak sve zajedno. Kad govorimo o konjima i magarcima, smatra se da je oko 32% životinja u EU pretilo odnosno ima previsoki BCS i pretjerani udio masnog tkiva u ukupnoj masi tijela što se negativno odražava na njihovo ukupno zdravlje, dobrobit i reprodukciju. Kopitari su specifični zbog povezanosti metaboličkih bolesti sa finom kapilarnom mrežom u lameli kopita te posljedično povezanošću ortopedskih i metaboličkih bolesti sa reprodukcijom. Zbog velike učestalosti endokrinopatskih i aseptičnih laminitisa u gravidnih kobila i magarica i rasplodnih životinja općenito, važno je ozbiljnije i sustavnije istraživati navedenu pojavu. To je posebice važno stoga što su vrlo česti subklinički laminitisi koji se otkriju tek kad životinja dođe na pregled i detaljnu obradu zbog neplodnosti.

Navedena patologija predstavlja poseban problem zbog svoje složenosti. Naime, masno tkivo nije samo balast i rezerva koja opterećuje kostur i povećava masu, ono je hormonski i metabolički aktivno te uzrokuje brojne poteškoće u reprodukciji odnosno povišeni udio neplodnosti muških i ženskih jedinki, metaboličke bolesti u gravidnosti te učestalost teških poroda. S obzirom na sve veći značaj koji pretilost ima u humanoj ginekologiji i andrologiji, rezultati dobiveni na domaćim životinjama, mogu poslužiti kao vrlo vrijedne i značajne smjernice u proučavanju utjecaja pretilosti na plodnost i reproduktivno zdravlje ljudi.

U dijagnostičkom smislu su uz odavno poznate klasične kliničke i laboratorijske pretrage (biokemijske i endokrinološke) sve više se koriste i rani proteomski prediktori ovakvih stanja, koji bi trebali otkriti sklonost navedenim bolestima, a samim time i pravovremenu prevenciju. Potrebna su opsežnija istraživanja koja će tek dovesti do otkrivanja pravih uzroka, a onda nadamo se i optimalnih načina liječenja i prevencije ovih sve učestalijih i nimalo bezazlenih bolesti ljudi i životinja.

Literatura [… prikaži]

▲

• Bettley, C.D., Cardwell, J.M., Collins, L.M., Asher, L. (2012): A review of scientific literature on inherited disorders in domestic horse breeds. Animal Welfare, 21: 59-64.
• Brooks, S.A., Gabreski, N., Miller, D., Brisbin, A., Brown,
H.E., Streeter, C., Mezey, J., Cook, D., Antczak, D.F. (2010): Whole-Genome SNP Association in the Horse: Identification of a Deletion in Myosin Va Responsible for Lavender Foal Syndrome, PLoS Genetics, Vol. 6 Issue 4: 1.
• Çinar Kul, B., Korkmaz Agaoglu, Ö., Ertugrul, O., Durmaz, M. (2014): Investigation of severe combined immunodeficiency (SCID) disease of Arabian horses raised at the state stud farms in Turkey, Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, Vol. 61 No. 1, 59-63.
• Efendić M, N Maćešić, M Samardžija, A Vojta, N Korabi, H Capak, M Abramović Sušnić, I Žura Žaja, M Pećin, N Prvanović Babić (2018) Determination of Sublethal Mutation Causing Lavender Foal Syndrome in Arabian Horses From Croatia, Journal of Equine Veterinary Science Volume 61, February 2018, Pages 72-75
• Ellegren, H. (2004): Microsatellites: simple sequences with complex evolution. Nature Reviews Genetics 5: 435-445.
• Tryon, R.C., White, S.D., Bannasch, D.L., (2007): Homozygosity mapping approach identifies a missense mutation in equine cyclophilin B (PPIB) associated with HERDA in the American Quarter Horse. Genomics 90: 93–102.
• Wade, C.M., Giulotto, E., Sigurdsson, S., Zoli, M., Gnerre, S., i sur. (2009) Genome sequence, comparative analysis, and population genetics of the domestic horse. Science 326 (5954): 865–867.
• Watson, A.G., Mayhew, I.G. (1986): Familial congenital occipitoatlantoaxial malformation (OAAM) in the Arabian horse. Spine (Phila Pa 1976), 11(4): 334-339.
• Zelić, A ; Baban, M ; Ivanković, A ; Ramljak, J ; Mijić, P; Bobić, T ; Vučković, G (2014) Primjena molekularne genetike u otkrivanju nekih genetskih bolesti arapskog punokrvnjaka, 7. Međunarodni znanstveno-stručni skup, Poljoprivreda u zaštiti prirode i okoliša, 28. – 30. svibnja, 2014. Vukovar (7th international scientific/professional conference, Agriculture in nature and environment protection Vukovar, 28th – 30th May 2014.)

▲

HEREDITARY DISEASES OF HORSES AND GENETIC TESTS IN PARENTAGE LINE

Abstract
Hereditary deseases of horses are getting significance in modern breeding of horses. Modern commercial breeds and breeding types have such a prevalence of genes for hereditary deseases that it makes eradication totally impossible. In order to prevent hereditary diseases it is vital to test broodmares and breeding stallions as future parents, since majortiy of those traits are recessive. This paper provide insight in the most common hereditary deseases of arabian purebred horses, english thoroughbred, frieseian horses, quarterhorses and warmblood horses. Currently in EU there is possibility for genetic testing of 30 most common hereditary deseases of horses and 22 coat dilution and pigmentation tests. Modern science is yet to provide more tests based on modern proteomic and genomic principle, in the near future.
Key words: hereditary deseases of horses, genetic test sin parentage line, arabian purebred horses, quarterhorses, frizian horses, english thoroughbreds dwarfism, hydrocephalus, RAO, EMS, LFS, WFFS

Vezano (konji, nasljedne bolesti):

Sažetak