SDCA1
Genomia: Spongiózní cerebelární degenerace s cerebelární ataxií (SDCA1) je neurodegenerativní onemocnění, které postihuje psy plemene belgický ovčák. Za vznikem onemocnění stojí bodová mutace c.986T>C v genu KCNJ10. Tento gen kóduje draselné kanály, které se nacházejí v centrálním nervovém systému, očích, vnitřním uchu a ledvinách. Narušení funkce draselného kanálu v kůře mozečku vede k hromadění draslíku mimo buňku, snížení membránového potenciálu a následnému vzniku neurologických záchvatů. Nevylučuje se výskyt mutace také u plemen, která byla v minulosti s belgickými ovčáky křížena, například u některých linií holandských ovčáků.
První příznaky se objevují ještě před dosažením věku dvou měsíců. Uvádí se, že většinou bývají pozorovatelné od 4,5 do 8,5 týdne věku štěněte. Pro postižené jedince je charakteristická chůze s doširoka rozkročenými zadními končetinami. Tímto způsobem se snaží udržet stabilitu a zlepšit pohybovou koordinaci. Dále lze u nich pozorovat zakopávání, třesení, ztrátu stability, poskakování, motání, padání. U některých jedinců se mohou v závislosti na prožitém stresu či pohybovém výkonu objevit svalové křeče. Prognóza obvykle vede k utracení postiženého štěněte.
Mutace způsobující SDCA1 je děděna autozomálně recesivně. Nemoc se tedy projeví u jedinců, kteří získají mutovaný gen od obou svých rodičů. Tito jedinci jsou označování P/P (pozitivní/pozitivní). Přenašeči mutovaného genu, označovaní N/P (negativní/pozitivní), mají mutovaný gen pouze od jednoho z rodičů a jsou bez klinických příznaků. Přenášejí ovšem nemoc na své potomky. Při krytí dvou heterozygotů (N/P) tedy bude teoreticky 25 % potomků zdravých, 50 % potomků budou přenašeči a 25 % zdědí oba geny od svých rodičů mutované a budou postiženi SDCA1. Křížením zdravého jedince (N/N) a přenašeče (N/P) teoreticky vznikne 50 % přenašečů a 50 % zdravých jedinců. Pokud bychom kryli přenašeče (N/P) a postiženého jedince (P/P), teoreticky by tak vzniklo 50 % postižených jedinců a 50 % přenašečů.
Reference:
Kleiter, M., Högler, S., Kneissl, S., Url, A., & Leschnik, M. (2011). Spongy degeneration with cerebellar ataxia in Malinois puppies: a hereditary autosomal recessive disorder. Journal of veterinary internal medicine, 25(3), 490-496.
Mauri, Nico, et al. „A Missense Variant in KCNJ10 in Belgian Shepherd Dogs Affected by Spongy Degeneration with Cerebellar Ataxia (SDCA1).“ G3: Genes| Genomes| Genetics (2016): g3-116.
Van Poucke, M., Stee, K., Bhatti, S. F., Vanhaesebrouck, A., Bosseler, L., Peelman, L. J., & Van Ham, L. (2017). The novel homozygous KCNJ10 c. 986T> C (p.(Leu329Pro)) variant is pathogenic for the SeSAME/EAST homologue in Malinois dogs. European Journal of Human Genetics, 25(2), 222-226.
SDCA2
Genomia: SDCA2 je podtypem neurodegenerativního onemocnění známého jako spongiózní cerebelární degenerace s cerebelární ataxií, které postihuje psy plemene belgický ovčák.
SDCA2 je poměrně variabilní z hlediska počátku onemocnění, závažnosti a histopatologických lézí. Věk nástupu cerebelárních dysfunkcí je okolo 4-6 týdnů věku štěněte, hlavními rysy jsou ataktická chůze, nerovnováha a nedostatečná koordinace pohybů (zakopávání, motání, padání, třes). U postižených štěňat je pozorována chůze s doširoka rozkročenými zadními končetinami. Tímto způsobem se snaží udržet stabilitu a zlepšit pohybovou koordinaci. Prognóza se zhoršuje a obvykle vede k utracení postiženého štěněte.
Onemocnění je způsobeno mutací c.130_131ins227 v ATP1B2 genu, který kóduje beta 2 podjednotkovou isoformu Na+/K+ ATPázy. Beta 2 je exprimována převážně v mozku, zejména v mozečku. Na+/K+ ATPáza je multipodjednotkový protein plasmatické membrány, který má za úkol regulovat intracelulární homeostázu v buňkách. Její selhání vede k vysoké koncentraci extracelulárního K+ a následně k trvalé gliální a neuronální hyperexcitabilitě, ohrožující funkci neuronů, synaptický přenos a zpětné vychytávání neurotransmiterů. Poruchy homeostázy K+ v centrální nervové soustavě jsou pak často spojovány s neurologickými poruchami, jako cerebelární dysfunkce a epilepsie. Nevylučuje se výskyt mutace také u plemen, která byla v minulosti s belgickými ovčáky křížena, například u některých linií holandských ovčáků.
Mutace je děděna autozomálně recesivním způsobem. Nemoc se tedy projeví pouze u jedinců, kteří získali mutovaný gen od obou svých rodičů. Tito jedinci se označují jako P/P (pozitivní/pozitivní). Přenašeči mutovaného genu, označovaní N/P (negativní/pozitivní), mají mutovaný gen pouze od jednoho z rodičů a jsou bez klinických příznaků. Přenášejí ovšem nemoc na své potomky. Genetické testování odhalí případnou přítomnost mutované alely a do budoucna pomůže zabránit dalšímu šíření mutace.
Reference:
Nico Mauri, Miriam Kleiter, Elisabeth Dietschi, Michael Leschnik, Sandra Högler, Michaela Wiedmer, Joëlle Dietrich, Diana Henke, Frank Steffen, Simone Schuller, Corinne Gurtner, Nadine Stokar-Regenscheit, Donal O’Toole, Thomas Bilzer, Christiane Herden, Anna Oevermann, Vidhya Jagannathan and Tosso Leeb: A SINE Insertion in ATP1B2 in Belgian Shepherd Dogs Affected by Spongy Degeneration with Cerebellar Ataxia (SDCA2); G3: GENES, GENOMES, GENETICS Early online June 15, 2017