Clinical Genetic Factors in Dogs
Editor's Note: Dr. Giger was the speaker at this year's Montgomery County weekend seminar. This edition of the News features the second half of his article, "The Importance of Clinical Genetics." The first half was printed in the Fall edition.
Urs Giger, PD, Dr. med. vet., FVH, Diplomate ACVIM & ECVIM
Charlotte Newton Sheppard Professor of Medicine
University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania
Winter 2005, NEWS
Clinica Fattori genetici nei cani
Nota del redattore: Dr. Giger e' stato il relatore in questo anno di week-end seminario Montgomery County. Questa edizione del News caratteristiche della seconda meta' del suo articolo, "L'importanza di Genetica Clinica". La prima meta' e' stata stampata in edizione autunno.
Urs Giger, PD, Dr. med. veterinario., FVH, Diplomate ACVIM & ECVIM
Charlotte Newton Sheppard Professore di Medicina
dell'Università della Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania Inverno 2005, NOVITA '
CLINICAL SIGNS
Gene defects can involve any gene or organ; therefore, the clinical signs of hereditary diseases are extremely variable and may mimic other acquired disorders. Some typical features, however, may raise our suspicion of a genetic disorder. In contrast to infectious diseases, intoxications, and nutritional imbalances that generally affect an entire litter, hereditary diseases often involve only a few in a litter. Furthermore, the age of onset of clinical signs for a particular gene defect is rather specific and independent of environmental factors.
Most genetic defects cause clinical signs early in life. In fact, fetal resorptions, late abortions, and stillborns may also be caused by genetic traits but are rarely determined. Most puppy and kitten losses occur during the first week of life, shortly after the maternal homeostatic system can no longer compensate for an endogenous defect. Some neonatal kitten losses have recently been attributed to blood type incompatibility: Type A and AB kittens born to Type B queens develop life-threatening neonatal isoerythrolysis when nursing and absorbing anti-A containing colostrum during the first day of life. Certain congenital malformations also may not be compatible with life, such as severe cleft palates and hernias. The term congenital only implies that the disease is present at birth, however, and does not necessarily mean it is hereditary.
A common presentation is failure to thrive. These animals lag behind their healthy littermates in their development; they do not gain weight at a normal rate and are generally lethargic. They are poor doers, often fade (hence the term fading puppy or kitten syndrome), and finally die. Failure-to-thrive should not be confused with growth retardation, which refers to a proportionally stunted growth that may or may not be associated with other clinical signs. In addition to these relatively unspecific clinical signs, some defects may cause specific clinical manifestations. Easy to recognize are malformations that involve any part of the skeleton and lead to disproportionate dwarfism, gait abnormalities, and/or facial deformities. A large number of hereditary eye diseases have been described in dogs, some of which are not recognized until adulthood. Neuromuscular signs may vary from exercise intolerance to ataxia and seizures. Defects of many other internal organs are associated with unspecific clinical signs. Many disorders cause an isolated typical sign, whereas others produce a characteristic overall pattern of anomalies known as syndromes.
Clinical manifestations of hereditary diseases are extremely variable ranging from benign to debilitating and lethal. They are usually chronic and progressive, i.e., once an animal shows signs it probably will not recover, and often cause death at an early age. A few hereditary defects, however, result in intermittent or recurrent problems, such as hereditary bleeding disorders and primary immunodeficiencies.
SEGNI CLINICI
Difetti del gene puo' coinvolgere qualsiasi organo o gene, percio', i segni clinici di malattie ereditarie sono estremamente variabile e puo' mimare altre patologie acquisite. Alcune caratteristiche tipiche, tuttavia, puo' sollevare il nostro sospetto di una malattia genetica. A differenza di malattie infettive, intossicazioni, e gli squilibri nutrizionali che generalmente influenzano una cucciolata intera, malattie ereditarie spesso coinvolgono solo alcuni in una cucciolata. Inoltre, l'eta' di comparsa dei segni clinici per un difetto particolare gene e' piuttosto specifico e indipendente da fattori ambientali.
La maggior parte dei difetti genetici causa segni clinici primi anni di vita. In realta', riassorbimenti fetali, aborti tardivi, e nati morti puo' essere causato anche da tratti genetici, ma raramente sono determinate. La maggior parte delle perdite cucciolo e gattino si verificano durante la prima settimana di vita, poco dopo che il sistema omeostatico materno non puo' piu' compensare un difetto endogeno. Alcune perdite neonatale gattino sono stati recentemente attribuiti a incompatibilita' di sangue tipo: Tipo A e AB gattini nati da tipo B regine svilupparsi in loro un isoerythrolysis neonatale quando infermieri e coinvolgente anti-A che contiene il colostro durante il primo giorno di vita. Certo anche malformazioni congenite potrebbero non essere compatibili con la vita, come gravi palatoschisi ed ernie. Il termine congenito implica solo che la malattia e' presente alla nascita, pero', e non necessariamente significa che sia ereditaria.
Una presentazione comune e' il fallimento di prosperare. Questi animali in ritardo i loro fratellini sani nel loro sviluppo, perche' non aumentare di peso a un ritmo normale e sono generalmente letargico. Essi sono coloro che fanno poveri, spesso dissolvenza (da qui il termine sindrome di dissolvenza cucciolo o gattino), ed infine muoiono. Fallimento di prosperare, non deve essere confuso con ritardo della crescita, che si riferisce ad una crescita stentata proporzionale che puo' o non puo' essere associata ad altri segni clinici. Oltre a questi segni clinici relativamente non specifici, alcuni difetti possono causare specifiche manifestazioni cliniche. Facili da riconoscere sono malformazioni che coinvolgono ogni parte dello scheletro e portare a nanismo sproporzionato, anomalie dell'andatura e / o deformita' facciali. Un gran numero di malattie oculari ereditarie sono state descritte nei cani, alcune delle quali non vengono riconosciuti fino all'eta' adulta. Sintomi neuromuscolari possono variare da intolleranza all'esercizio di atassia e convulsioni. Difetti di molti altri organi interni sono associati a segni clinici aspecifici. Molti disturbi causano un segno isolato tipici, mentre altri producono un modello caratteristico complesso di anomalie conosciute come sindromi.
Le manifestazioni cliniche di malattie ereditarie sono estremamente variabili che vanno da benigni a debilitanti e letali. Di solito sono cronica e progressiva, cioe', una volta che un animale mostra segni probabilmente non si riprendera', e sono spesso causa di morte in eta' precoce. A pochi difetti ereditari, tuttavia, causare problemi intermittenti o ricorrenti, come le malattie emorragiche ereditarie e immunodeficienze primitive.
Examples of Hereditary Diseases in West Highland White and Cairn Terriers
- Craniomandibular osteopathy
- Legg-Calve Perthes disease
- Hip dysplasia
- Myotonia congenita
- Multisystemic neuronal degeneration
- Globoid cell leukodystrophy
- Erythrocyte pyruvate kinase (PK) deficiency
- Von Willebrand disease type I
- Hemophilia B
- Cataract
- Atopy
- Idiopathic pulmonary fibrosis
- Hepatic portosystemic shunt
- Familial chronic active hepatitis
- Polycystic kidney and liver disease (AR PKD)
- Cystinuria
- Ectopic ureters
Esempi di Malattie ereditarie in West Highland White Terrier e Cairn
Osteopatia cranio-mandibolari
Legg-Calve Perthes
La displasia dell'anca
Miotonia congenita
Multisistemica degenerazione neuronale
Cellula leucodistrofia globosi
Eritrociti piruvato chinasi (PK) deficienza
Malattia di von Willebrand di tipo I
Emofilia B
Cataratta
Atopia
Fibrosi polmonare idiopatica
Shunt porto-epatico
Familiare epatite cronica attiva
Rene policistico e malattie del fegato (AR PKD)
Cistinuria
Ureteri ectopici
DIAGNOSTIC TESTS
Diagnostic tests generally are required to further support a genetic disorder in a diseased animal. Radiology and other imaging techniques may reveal skeletal malformations or cardiac anomalies, and ophthalmologic examination may further define an inherited eye disease, although some are not recognized before several years of age. Routine tests such as complete blood cell count, chemistry screen, and urinalysis may suggest some specific hematologic or metabolic disorders or rule out many acquired disorders. Furthermore, clinical function studies may more clearly define a gastrointestinal, liver, kidney, or endocrine problem. Histopathology and/or electron microscopy of a tissue biopsy from an affected animal or from the necropsy of a littermate or relative may give the first clue as to a genetic defect.
A few laboratories provide special diagnostic tests that allow a specific diagnosis of an inborn error of metabolism.
Inborn errors of metabolism include all biochemical disorders due to a genetically determined, specific defect in the structure and/or function of a protein molecule. Aside from the classical enzyme deficiencies, genetic defects in structural protein receptors, plasma and membrane transport proteins, and other proteins covered by this definition will result in biochemical disturbances. The laboratories' approach is to detect the failing system or to determine the specific protein or gene defect. The most useful specimen to detect biochemical disturbances is urine because abnormal metabolites in the blood will be filtered through the glomeruli (the kidney's filtering system), but fail to be reabsorbed, as no specific renal transport system exist for most abnormal metabolites.
Once the failing system has been identified, the defect can be determined at the protein level. These protein assays include the classic enzyme function tests as well as immunologic assays. Because most enzymes are present in abundant amounts, no major functional abnormalities are generally observed unless the enzyme activity is severely reduced, usually to less than 20 percent of normal value. Thus, homozygously affected animals (animals with 2 defective alleles) have very low protein activity and/or quantities, often in the range of 0 to 5 percent. These tests may also be used to detect carriers (heterozygotes), who typically have intermediate quantities at the protein level (30-70 percent), but no clinical signs. Unfortunately, protein assays require submission of appropriate tissue or fluid under special conditions to specialized laboratories along with a control sample, and are labor intensive. The Section of Medical Genetics at the School of Veterinary Medicine of the University of Pennsylvania is one of the few places that performs such tests to diagnose known as well as to discover novel hereditary disorders. (www.vet.upenn.edu/penngen)
The molecular defect has been identified for over 3 dozen hereditary diseases in companion animals, and thus DNA screening tests have been developed. These tests are mutation specific and can therefore only be used in animals suspected to have the exact same gene defect. Small animals within the same or a closely related breed will likely have the same disease-causing mutation for a particular disease, e.g., phosphofructokinase deficiency in English springer and American Cocker spaniels, but also mixed breed dogs (mother-son or father-daughter matings). However, dogs and cats as well as unrelated breeds of a species with the same disorder will likely have different mutations, as shown with X-linked muscular dystrophy and erythrocyte pyruvate kinase deficiency in various dog breeds and cats.
DNA tests have several advantages over other biochemical tests. The test results are independent of the age of the animals, thus, the tests can be performed at birth or at least long before an animal is placed in a new home as well as before clinical signs become apparent. DNA is very stable and only the smallest quantities are needed; hence, there are no special shipping requirements as long as one follows the specific instructions for biological products. DNA can be extracted from any nucleated cell, e.g., blood, buccal mucosa (cheek swabs), hair follicle, semen, and even formalinized tissue. For instance, blood can be sent in an EDTA tube or a drop of blood can be applied to a special filter paper. Buccal swabs can be obtained with a special cytobrushes, although this method should not be used in nursing animals, or if absolutely necessary, only after flushing the oral cavity. The DNA segment of interest is amplified with appropriate primers and polymerase chain reaction (PCR). The mutant and/or normal allele are identified by DNA size difference directly on a gel in case of deletions or insertions or after restriction enzyme digestion for point mutations. These tests are generally simple, robust, and accurate as long as appropriate techniques and controls are used. Furthermore, they can be used not only for the detection of affected animals but also for carriers and thus are extremely valuable to select breeding animals that will not cause disease or further spread the disease-causing allele. For instance, phosphofructokinase deficiency was recognized to cause intermittent anemia and myopathy in English Springer spaniels and a DNA based test has become available in the early 1990s, there were still 4% and 1% carriers in the field trial and conformation lines, respectively, in the first randomized survey performed in 1998. If an animal with all the desirable qualities is found to be a carrier, it could be bred to a clear animal (homozygous normal), as this would not result in any affecteds and long as all offspring would be tested and only clear animals were going to be used in the next generation.
For many inherited disorders, the defective gene remains unknown; however, for a few a polymorphic DNA marker that is linked to the mutant allele has been discovered. Such linkage tests were first developed for copper toxicosis in Bedlington terriers and are no available for some forms of retinopathy and renal carcinoma and nodular dermatitis in German Shepherds, and are accurate for a particular patient as long as there is a known affected animal in its family (informative family). At present, mutation-specific and linkage tests are available only for single gene defects in small animals; however, complex genetic traits may also soon be approached by these methods as they are for humans.
Examples of hereditary disorders are shown in the table on page 6.
TEST DIAGNOSTICI
I test diagnostici in genere sono necessari per supportare ulteriormente un disordine genetico in un animale malato. Radiologia e altre tecniche di imaging possono rivelare malformazioni scheletriche o anomalie cardiache, e l'esame oculistico può inoltre definire una malattia ereditaria degli occhi, anche se alcuni non sono riconosciuti prima di diversi anni di età. Test di routine come la conta completa delle cellule ematiche, schermo chimica e analisi delle urine può suggerire alcuni disturbi specifici ematologici o metabolici o escludere molte patologie acquisite. Inoltre, gli studi clinici possono funzionare in modo più chiaro definire una gastrointestinale, problemi epatici, renali o endocrine. Istopatologia e / o microscopia elettronica di una biopsia dei tessuti colpiti da un animale o dalla necroscopia di una cucciolata o di un parente può dare il primo indizio di un difetto genetico.
A pochi laboratori fornire particolari test diagnostici che permettono una diagnosi specifica di un errore congenito del metabolismo. Errori congeniti del metabolismo comprendono tutti i disordini biochimici a causa di una determinata geneticamente, specifico difetto nella struttura e / o la funzione di una molecola proteica. A parte il deficit enzimatici classica, difetti genetici dei recettori delle proteine ??strutturali, plasma e proteine ??di trasporto di membrana, e altre proteine ??rientrano in questa definizione si tradurrà in disordini biochimici. I laboratori 'approccio è quello di rilevare il sistema fallimentare o per determinare la proteina specifica o difetto genetico. L'esemplare più utile per rilevare alterazioni biochimiche è l'urina perché metaboliti anormali nel sangue sarà filtrato attraverso i glomeruli (sistema di filtraggio del rene), ma non riescono a essere riassorbito, in quanto non specifico sistema di trasporto per i metaboliti renali esistono più anormali.
Una volta che il sistema fallimentare è stato identificato, il difetto può essere determinata a livello della proteina. Questi test proteina comprendono il classico test di funzione enzimatica e saggi immunologici. Poiché la maggior parte degli enzimi sono presenti in quantità abbondante, non presenti anomalie maggiori si osservano generalmente funzionale a meno che l'attività enzimatica è notevolmente ridotta, di solito a meno del 20 per cento del valore normale. Così, gli animali colpiti homozygously (animali con 2 alleli difettosi) hanno l'attività della proteina molto bassi e / o quantità, spesso nel range da 0 a 5 per cento. Questi test possono anche essere utilizzati per individuare i portatori (eterozigoti), che in genere hanno quantità intermedio a livello di proteine ??(30-70 per cento), ma senza segni clinici. Purtroppo, le analisi delle proteine ??comportano la presentazione di tessuto appropriati o fluido in condizioni speciali per laboratori specializzati con un campione di controllo, e sono alta intensità di manodopera. La Sezione di Genetica Medica presso la Facoltà di Medicina Veterinaria dell'Università della Pennsylvania è uno dei pochi luoghi che esegue tali test per diagnosticare conosciuta come pure per scoprire nuove malattie ereditarie. (Www.vet.upenn.edu / penngen)
Il difetto molecolare è stato identificato per oltre 3 dozzine di malattie ereditarie negli animali da compagnia, e quindi i test di screening del DNA sono stati sviluppati. Questi test sono specifica mutazione e può quindi essere usato solo in animali sospetti di avere il difetto esatto stesso gene. Piccoli animali all'interno dello stesso o di una razza strettamente legata probabilmente avrà la stessa mutazione patogenetica per una particolare malattia, per esempio, la carenza di fosfofruttochinasi in lingua inglese e americana springer spaniel Cocker, ma anche cani di razza mista (madre-figlio o padre-figlia accoppiamenti ). Tuttavia, cani e gatti e le razze di una specie non correlate con la malattia stessa dovrà probabilmente diverse mutazioni, come mostrato con X-linked distrofia muscolare e deficit di piruvato chinasi degli eritrociti in varie razze di cani e gatti.
Test del DNA hanno diversi vantaggi rispetto ad altri test biochimici. I risultati del test sono indipendenti l'età degli animali, quindi, il test può essere effettuato al momento della nascita o, almeno, molto prima che un animale è posto in una nuova casa e prima di segni clinici evidenti. Il DNA è molto stabile e solo la più piccola quantità sono necessarie, di conseguenza, non ci sono requisiti particolari di spedizione fino a quando si seguono le istruzioni specifiche per i prodotti biologici. DNA può essere estratto da qualsiasi cellula nucleata, ad esempio, sangue, mucosa buccale (tamponi guancia), dei follicoli dei capelli, liquido seminale, e dei tessuti anche formalinized. Per esempio, il sangue può essere inviato in un tubo EDTA o una goccia di sangue può essere applicato a una carta speciale filtro. Tamponi buccali possono essere ottenuti con una cytobrushes speciale, anche se questo metodo non deve essere utilizzato in animali di cura, o se assolutamente necessario, solo dopo il lavaggio della cavità orale. Il segmento di DNA di interesse viene amplificato con primer appropriato e reazione a catena della polimerasi (PCR). L'allele mutante e / o normali sono identificati da differenza di dimensioni del DNA direttamente su un gel in caso di inserzioni o delezioni o dopo la digestione enzima di restrizione per mutazioni puntiformi. Questi test sono generalmente semplici, robusti e precisi fino a quando le tecniche appropriate e utilizzo dei comandi. Inoltre, possono essere utilizzate non solo per la rilevazione di animali colpiti, ma anche per i vettori, e quindi sono estremamente utili per selezionare gli animali di allevamento che non causare la malattia o l'ulteriore diffusione della malattia che causa allele. Per esempio, fosfofruttochinasi carenza è stata riconosciuta come causa di anemia intermittenti e miopatia in inglese Springer spaniel e un test del DNA a base si è resa disponibile nei primi anni 1990, c'erano ancora 4% e 1% vettori nello studio sul campo e le linee conformazione, rispettivamente, in la prima indagine randomizzato effettuato nel 1998. Se un animale con tutte le qualità desiderabili si trova ad essere un vettore, può essere allevato ad un animale chiaro (omozigote normale), in quanto ciò non comporterebbe alcun affecteds e lungo tutta la prole sarebbe stato testato e solo gli animali chiaro stavano andando da utilizzare nella prossima generazione.
Per molte malattie ereditarie, il gene difettoso rimane sconosciuta, tuttavia, per alcuni un marcatore del DNA polimorfico che è legato al mutante è stato scoperto. Prove di tale collegamento sono stati sviluppati per tossicosi da rame in Bedlington terrier e non sono disponibili per alcune forme di retinopatia e carcinoma renale e dermatite nodulare in pastori tedeschi, e sono accurate per un paziente particolare fino a quando non vi è un animale noto colpito nella sua famiglia (famiglia informativo). Attualmente, i test di mutazione-specifico e il collegamento sono disponibili solo per difetti di un singolo gene nei piccoli animali, ma complesso tratti genetici potrebbero presto essere affrontata anche da questi metodi come lo sono per gli esseri umani. Esempi di malattie ereditarie sono riportati nella tabella a pagina 6.
Table 1
EXAMPLES OF HEREDITARY DISORDERS CHARACTERIZED AT THE MOLECULAR GENETIC LEVEL IN DOGS AND CATS (as of 2004)
| DISORDER |
BREED |
Hematologic disorders
|
| Elliptocytosis (band 4.1) |
Mixed breed |
| Pyruvate kinase (PK) deficiency |
Basenji, West Highland White Terrier, Dachshund, Beagles, Eskimo, Chihuahua, Abyssinian, Somali, DSH cat |
| Phosphofructokinase (PFK) deficiency |
English Springer and Cocker Spaniel, Mixed breed dog |
| Hemophilia A (Factor VIII) |
Mixed breed |
| Hemophilia B (Factor IX) |
Cairn Terrier, Labrador Retriever, Mixed breed |
| von Willebrand disease vWD type 1 |
Doberman, Manchester and Cairn Terrier, Pembroke Welsh Corgi |
| vWD type 2 |
German Shorthair & Wirehaired Pointer |
| vWD type 3 |
Dutch Kooiker, Scottish terrier |
| Autosomal recessive severe combined immunodeficiency |
Jack Russel Terrier |
| X-linked severe combined immunodeficiency (SCID) |
Basset, Cardigan Welsh Corgi |
| Leukocyte adhesion deficiency (LAD) |
Irish Setter, Red & White Setter |
| Complement component 3 deficiency1 |
Brittany Spaniel |
Hereditary eye diseases
|
| Progressive retinal atrophy |
Irish setter (B-chain phosphodiesterase) |
| Rod cone dysplasia |
Cardigan Welsh Corgi, Chesapeake Bay & Labrador Retriever, English Cocker Spaniel, Portuguese Waterdog |
| Stationary night blindness |
Briard |
| prcd-PRA |
Australian Cattle Dog, Chesapeake Bay Retriever, English Cocker Spaniel, Labrador Retriever, Miniature and Toy Poodle, Nova Scotia Duck Tolling Retriever, Portuguese Water Dog |
| Cone degeneration |
German Shorthaired Pointers |
| Type A PRA |
Miniature Schnauzers |
| X-linked PRA |
Siberian Husky and the Samoyed |
Neuromuscular diseases
|
| Shaking puppy syndrome |
English Springer Spaniel |
| Dystrophin muscular dystrophy |
Golden Retriever, Rottweiler, DSH cat |
| Mucopolysaccharidosis type I |
Plott Hound |
| type IIIA |
Wirehaired Dachshund, New Zealand Huntaway dog |
| type IIIB |
Schipperke |
| type VI |
Siamese cat (two mutations), Miniature pinscher |
| type VII |
German shepherd, mixed breed, Miniature Schnauzer, DSH cat |
| Alpha mannosidosis |
Persian, DSH cat |
| Gangliosidosis GM1 |
Siamese, Korat cat |
| GM2 |
Korat cat |
| Globoid cell leukodystrophy (Krabbe) |
West Highland white and Cairn terrier |
| Glycogenosis type IV |
Norwegian Forest cat |
| Alpha fucosidosis |
English springer spaniel |
| Neronal ceroid lipofuscinosis |
English setter |
| Myotonia congenita |
Miniature schnauzer |
| Narcolepsy |
Doberman, Labrador retriever |
| Ivermectin toxicity (MDR-1 gene) |
Collie, Sheltie, Australian kettle dog |
Hepatic diseases
|
| Hyperchylomicronemia |
DSH cat |
| Glycogenosis type Ia |
Maltese |
| Copper toxicosis |
Bedlington terrier |
Renal diseases
|
| Cystinuria type I |
Newfoundland, Labrador retriever |
| Renal adenocarcinoma and nodular dermatitis |
German Shepherd |
| x-linked nephropathy |
Samoyed |
Giger Urs (2000), "Clinical Genetics," in Textbook of Veterinary Internal Medicine, S.J. Ettinger and E.C. Feldman, ed. Philadelphia, PA, Saunders.
Contact: Dr. Urs Giger, Veterinary Hospital, University of Pennsylvania, 3900 Spruce Street, Philadelphia, PA, 19104-6010; 215 898 8894; 215 573 2162 (fax); penngen@mail.vet.upenn.edu; www.vet.upenn.edu/penngen.
OBJECTIVE: To determine prevalence of owner-directed aggression and identify associated environmental and genetic factors in English Springer Spaniels. DESIGN: Prevalence survey. ANIMALS: 1,053 adult English Springer Spaniels. PROCEDURE: A mail survey was sent to 2,400 randomly selected owners of adult American Kennel Club-registered English Springer Spaniels. Dogs with a history of aggression to family members and familiar humans were compared with dogs without such a history. RESULTS: 1,053 questionnaires (56.1% of the 1,877 delivered) were completed. A history of owner-directed growling or more intense aggression was reported in 510 (48.4%) dogs. Two hundred seventy-seven (26.3%) dogs had bitten a human in the past; 65.2% of bites were directed at familiar (owner or nonowner) adults and children. Variables associated with owner-directed aggression included sex of dog (male), neuter status (neutered, regardless of sex), show or bench lines, age > 4 years, aggression to unfamiliar adults and children, acquisition from a hobby breeder, less responsiveness to obedience cues, and a specific kennel and 1 popular sire from that kennel in a 4-generation pedigree. CONCLUSIONS AND CLINICAL RELEVANCE: Owner-directed aggression in adult English Springer Spaniels was associated with a number of environmental, sex-related, and inherited factors. To reduce the risk of aggression, prospective owners might seek a female, hunting-type English Springer Spaniel from an experienced breeder. However, because risk factors are broad and varied, there are limitations to the extent to which behavior can be predicted and further study is needed of the inheritance of aggression in this breed.
Department of Clinical Studies, School of Veterinary Medicine, University of Pennsylvania, Philadelphia 19104, USA. Reisner IR, Houpt KA, Shofer FS.
Fattori clinici genetici nei cani
Nota del redattore: Dr. Giger ? stato l'oratore di quest'anno weekend seminario Montgomery County. Questa edizione del News caratteristiche della seconda met? del suo articolo, "L'importanza di Genetica Clinica". La prima met? ? stata stampata in edizione autunno.
Urs Giger, PD, Dr. med. veterinario., FVH, ACVIM Diplomate & ECVIM
Charlotte Sheppard professor Newton di Medicina
University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania
Inverno 2005, NEWS
SEGNI CLINICI
difetti del gene puo' coinvolgere qualsiasi organo o gene, pertanto, i segni clinici di malattie ereditarie sono estremamente variabili e possono imitare altre malattie acquisite. Alcune caratteristiche tipiche, tuttavia, puo' sollevare il sospetto di una malattia genetica. A differenza di malattie infettive, intossicazioni, e gli squilibri nutrizionali che in genere riguardano un intera cucciolata, malattie ereditarie spesso coinvolgono solo alcuni in una cucciolata. Inoltre, l'eta' di comparsa dei segni clinici per un difetto particolare gene ? piuttosto specifico e indipendente da fattori ambientali.
La maggior parte dei difetti genetici causa segni clinici primi anni di vita. In realta', riassorbimento fetale, aborti tardivi, e nati morti puo' essere causato anche da caratteri genetici, ma raramente sono determinati. La maggior parte delle perdite cucciolo e un gattino si verificano durante la prima settimana di vita, poco dopo che il sistema omeostatico materno non puo' piu' compensare un difetto endogeno. Alcune perdite neonatale gattino sono stati recentemente attribuiti a incompatibilita' di sangue tipo: Tipo A e AB cuccioli nati a Tipo B regine sviluppare pericolo di vita neonatale, se isoerythrolysis infermieristica e assorbente anti-A che contiene colostro durante il primo giorno di vita. Alcune malformazioni congenite puo' anche non essere compatibili con la vita, come il labbro leporino grave e le ernie. Il congenita termine implica solo che la malattia e' presente alla nascita, comunque, e non significa necessariamente che e' ereditaria.
Una presentazione comune e' la scarsa crescita. Questi animali in ritardo loro fratellini sani nel loro sviluppo, perche' non l'aumento di peso a un ritmo normale e sono generalmente letargico. Essi sono coloro che fanno poveri, spesso fade (da qui il termine sindrome di fading cucciolo o un gattino), e infine muoiono. Failure-a prosperare, non deve essere confusa con ritardo di crescita, che si riferisce ad una crescita stentata proporzione che puo' o non puo' essere associato ad altri segni clinici. Oltre a questi segni clinici relativamente non specifici, alcuni difetti possono causare particolari manifestazioni cliniche. Facile da riconoscere sono malformazioni che coinvolgono ogni parte dello scheletro e portare a nanismo sproporzionato, anomalie dell'andatura e / o deformita' facciali. Un gran numero di malattie oculari ereditarie sono state descritte in cani, alcuni dei quali non vengono riconosciuti fino all'eta' adulta. segni neuromuscolari possono variare da intolleranza all'esercizio di atassia e convulsioni. Difetti di molti altri organi interni sono associati a sintomi clinici aspecifici. Molti disturbi causano un segno tipico isolato, mentre altri producono un pattern caratteristico di anomalie globale conosciute come sindromi.
Le manifestazioni cliniche di malattie ereditarie sono estremamente variabili che vanno da benigni a debilitanti e letali. Essi sono di solito cronica e progressiva, cioe', una volta che un animale, mostra segni probabilmente non si riprendere, e spesso causa di morte in eta' precoce. A pochi difetti ereditari, tuttavia, causare problemi intermittenti o ricorrenti, come ad esempio disturbi della coagulazione ereditari e immunodeficienze primitive.
Esempi di malattie ereditarie in West Highland White Terrier e Cairn
Craniomandibolare osteopatia
Legg-Calve Perthes
Displasia dell'anca
Miotonia congenita
Multisistemica degenerazione neuronale
Globoide cella leucodistrofia
Eritrosedimentazione piruvato chinasi (PK), deficit
Von Willebrand malattia di tipo I
Emofilia B
Cataratta
Atopia
Fibrosi polmonare idiopatica
Shunt porto-epatico
Familial epatite cronica attiva
rene policistico e malattia epatica (AR PKD)
Cistinuria
Ectopica ureteri
ESAMI DIAGNOSTICI
I test diagnostici in genere sono necessari per sostenere ulteriormente una malattia genetica in un animale malato. Radiologia e altre tecniche di imaging possono rivelare malformazioni scheletriche o anomalie cardiache, e un esame oculistico pu? inoltre definire una malattia ereditaria degli occhi, anche se alcuni non sono riconosciuti prima di molti anni di et?. test di routine come la conta completa delle cellule ematiche, schermo chimica, e delle urine pu? suggerire qualche ematologiche specifici o malattie metaboliche o ad escludere molte malattie acquisite. Inoltre, gli studi clinici possono funzionare in modo pi? chiaro definire una gastrointestinale, fegato, rene, o un problema endocrino. microscopia istopatologia e / o elettronica di una biopsia dei tessuti colpiti da un animale o dalla necroscopia di un littermate o un parente possono dare il primo indizio per un difetto genetico.
Pochi laboratori fornire speciale test diagnostici che permettono una diagnosi specifica di un errore congenito del metabolismo. Errori congeniti del metabolismo includono tutti disturbi biochimici causa di un geneticamente determinata, difetto specifici nella struttura e / o funzione di una molecola proteina. Parte la deficit enzimatici classica, difetti genetici in recettori proteina strutturale, plasma e proteine ??trasporto membrana, e altre proteine ??contemplati da tale definizione comporter? perturbazioni biochimici. approccio I laboratori '? rilevare il sistema omettendo o per determinare la proteina specifico o difetto gene. L'esemplare pi? utile per rilevare perturbazioni biochimico ? urine perch? metaboliti anormale nel sangue saranno filtrati attraverso il glomeruli (sistema filtraggio il rene's), ma non riescono a essere riassorbita, come nessun sistema specifico trasporto renale esistono per la maggioranza metaboliti anormali.
Volta che il sistema omettendo ? stato identificato, il difetto pu? essere determinato a livello proteina. Questi dosaggi proteina includono il classico test funzione enzimatica nonch? dosaggi immunologici. Poich? la maggior enzimi sono presenti in quantit? abbondanti, non presenti anomalie maggiori funzionali sono generalmente osservati meno che il attivit? enzimatica ? gravemente ridotta, solito a meno di 20 percento del valore normale. Cos?, homozygously colpite animali (animali con 2 alleli difettosi) avere attivit? proteina molto bassi e / o quantitativi, spesso nell'intervallo 0-5 percento. Queste prove possono anche essere utilizzata per rilevare portatori (eterozigoti), che tipicamente hanno quantitativi intermedio a livello proteico (30-70 cento), ma nessun segni clinici. Sfortunatamente, dosaggi proteina richiedono presentazione di tessuto appropriata o fluido sotto condizioni speciali a laboratori specializzati assieme un campione controllo e sono lavoro intensivo. La Sezione di Genetica Medica alla Scuola di Medicina Veterinaria dell'Universit? di Pennsylvania ? uno dei pochi luoghi che esegue dette sperimentazioni diagnosticare noti cos? come per scoprire romanzo patologie ereditarie. (Www.vet.upenn.edu / penngen)
Il difetto molecolare ? stato identificato per oltre 3 dozzina malattie ereditarie in animali compagno e quindi prove screening DNA sono stati sviluppati. Questi test sono specifica mutazione e possono quindi essere utilizzati solo in animali sospettati avere il difetto esatto stesso gene. Piccoli animali all'interno medesimo o razza strettamente correlati probabilmente avr? la stessa mutazione malattia-causando per una particolare malattia, es, deficienza fosfofruttochinasi in springer inglese e americana spaniels Cocker, ma anche cani razza mista (madre-figlio o accoppiamenti padre-figlia ). Tuttavia, cani e gatti nonch? razze indipendenti di una specie con stesso disturbo dovr? probabilmente mutazioni differenti, come mostrato con legata all'X distrofia muscolare e eritrocitarie deficienza piruvato chinasi in razze canine vari e gatti.
prove DNA hanno parecchi vantaggi sopra altri test biochimici. I risultati test sono indipendenti dalla et? degli animali, cos?, prove possono essere eseguita a nascita o almeno molto prima un animale ? collocato in un nuova casa nonch? dinanzi segni clinici diventano evidenti. DNA ? molto stabile e solo il pi? piccolo quantit? sono necessari; quindi, non esistono requisiti spedizione particolari fintantoch? si segue il istruzioni specifiche per prodotti biologici. DNA pu? essere estratto da qualsiasi cella nucleate, es, sangue, tessuto mucosa buccale (tamponi guancia), follicolo capelli, sperma, e persino formalinized. Per esempio, sangue pu? essere inviato in un tubo EDTA o una goccia di sangue pu? essere applicato a una carta speciale filtro. tamponi buccali pu? essere ottenuti con un cytobrushes speciale, sebbene questo metodo non dovrebbe essere utilizzato in animali infermieristico, o se assolutamente necessario, solo dopo sciaquata cavit? orale. Il segmento DNA di interesse ? amplificato con primers appropriate e polymerase chain reaction (PCR). allele Il mutante e / o normale sono identificati da differenza dimensione DNA direttamente su un gel in caso di delezioni o inserzioni o dopo digestione enzima restrizione per mutazioni puntiformi. Questi test sono generalmente semplici, robusti e accurate fintantoch? tecniche adeguate e controlli sono utilizzati. Inoltre essi pu? essere utilizzato non solo per la rilevazione di animali colpiti ma anche per vettori e quindi sono estremamente preziose per selezionare animali riproduttori non causer? malattia o ulteriore diffusione l'allele malattia-causando. Per esempio, deficienza fosfofruttochinasi fu riconosciuto di causare anemia intermittenti e miopatia in inglese spaniels Springer e un test DNA basato ? diventata disponibile nei primi anni 1990, c'erano ancora 4% e 1 Coadiuvanti% nel field trial e linee conformazione, rispettivamente, in la prima indagine randomizzato eseguita nel 1998. Se un animale con tutte le qualit? desiderabile ? trovato per essere un vettore, potrebbe essere allevato per un animale chiaro (omozigote normale), quanto ci? non determinerebbe alcuna affecteds e purch? tutti prole verrebbe collaudato e solo animali chiaro stavano andando da utilizzare nella prossima generazione.
Per molti disfunzioni congenite il gene difettoso rimane sconosciuta; tuttavia per pochi un marcatore DNA polimorfico che ? legata alla allele mutante ? stato scoperto. prove linkage Tali erano sviluppato prima tossicosi rame in terriers Bedlington e sono nessun disponibile per certe forme di retinopatia e carcinoma renale e dermatite nodulare a Shepherds tedesco, e sono accurate per un particolare paziente fintantoch? vi ? un animale noto colpite in relativa famiglia (famiglia informativo). Al prove Attualmente, mutazione-specifico e linkage sono disponibili solo per difetti singolo gene in animali piccoli; tuttavia complesso caratteri genetici pu? anche presto essere avvicinato da questi metodi come lo sono per nell'uomo.
The health and well being of your dog will be among your major concerns as a new or prospective owner of an English Springer Spaniel. Taking the time to learn all you can about the health of your Springer is an important step toward a long, rewarding and healthy relationship.
Reputable breeders are genuinely concerned about the well being of the puppies and dogs they produce. They are an excellent source of information on the care and upbringing of your dog.
Veterinary care begins as soon as you acquire your English Springer Spaniel. In fact, your breeder will recommend that you take your new puppy or dog to your veterinarian for a general health check within 48 hours of purchase. With your veterinarian's guidance, you will design a life-long health care program for your dog. Vaccinations will protect from infectious diseases. Internal and external parasites will be prevented and controlled. Neutering at an early age will prevent unwanted pregnancies and protect both genders against tumors and diseases of the reproductive tract. Proper nutrition will ensure healthy development and continued good health throughout your pet's life. Timely examinations will detect medical problems early, so that they may be efficiently treated.
You should also have a basic understanding of the hereditary and breed-predisposed diseases of English Springer Spaniels. All living things can carry defective genes, and all breeds of dogs have diseases and genetic conditions that can be inherited. While most English Springer Spaniels lead healthy, happy lives and retain their vigor into old age, genetic-based disorders are not uncommon.
Most hereditary disorders are not life-threatening and can be managed. However, some can cause pain and suffering to the dog, and expense and emotional distress to the owner. Even the best breeding program and the soundest of breeding stock can produce dogs with hereditary disorders. If you purchase your puppy from a responsible breeder and are knowledgeable about hereditary and breed-predisposed diseases, you will minimize the risk of health and genetic challenges.
What follows is a summary of the major hereditary disorders that can affect English Springer Spaniels.
Canine Hip Dysplasia: Hip dysplasia is a developmental abnormality of the hip joints caused by laxity within the joint. Changes in bone size, shape and structure occur as the hips attempt to compensate for abnormal stresses on the joints. Dogs with hip dysplasia may exhibit lameness at some time in their lives. By the time affected dogs are two years of age, hip dysplasia is detectable by x-raying the hips.
Young dogs (3 to 12 months of age) with hip dysplasia may be afflicted with acute inflammatory joint pain. Spontaneous temporary improvement usually occurs between 6 and 12 months. Older dogs (1.5 to 10 years of age) with hip dysplasia may have a slow onset of painful arthritis.
Treatment for young dogs is often unnecessary. For the older dog, medications can be used to reduce the arthritic pain. Surgical procedures are also available to limit pain and reconstruct the hip joint.
Your puppy's chances of developing hip dysplasia are minimized if both parents have normal hips. Ask for documentation to affirm that the sire and dam have had hip x-rays that have been appropriately evaluated. Accepted methods of evaluation are certification of normal hips by the Orthopedic Foundation for Animals (OFA), which is indicated on your dog's official American Kennel Club pedigree after the registered names of his/her predecessors. Hip evaluations by board-certified veterinary radiologists also provide acceptable evidence of conscientious efforts by the breeder.
Hereditary Eye Disorders: The eyes of English Springer Spaniels are susceptible to a number of genetic-based disorders, some of which are present at birth and others that may develop at various times throughout life.
Retinal dysplasia is a developmental malformation of the retina. Affected puppies are born with the disorder. Most cases are mild; small folds and areas of retinal degeneration occur on the surface of the retina with no detectable loss in vision. These abnormalities are diagnosed by certified veterinary opthamologists when puppies are 7 to 12 weeks old. Retinal dysplasia should not affect a dog's ability to function as a pet; however, affected Springers should not be bred.
Eyelid defects occasionally occur. Entropion is an inward folding of the lower eyelid that results in chronic irritation of the surface of the eye. It is usually observed within the first year of life. Entropion is treated through surgery.
Progressive Retinal Atrophy (or P.R.A.) is a degeneration of the layers of the retina that are responsible for vision. The disease is progressive, eventually resulting in blindness. The onset in Springers is variable, but usually occurs between 2 and 6 years of age. The disorder is still considered rare; however, its incidence has increased in recent years. There is no pain or discomfort for the dog but, unfortunately, there is no treatment.
Responsible breeders pay close attention to the eyes of their breeding stock throughout the dogs' lives, monitoring puppies and adults for the development of hereditary eye disorders. Annual examination of the eyes by a diplomate of the American College of Veterinary Opthamologists is recommended for all breeding stock. Ask your dog's breeder for proof that an ACVO examination has been conducted on the sire and dam of your puppy within the last year, and ask for proof that the puppy's eyes have been examined. Eyes that are normal -- free from hereditary disorders -- may be certified annually by the Canine Eye Registry Foundation (C.E.R.F.). If the puppy's parents are normal, the puppy's chances of developing eye disorders are significantly reduced.
Aggressive or Timid Temperament: Temperament and behavior problems happen in all breeds of dogs. Behavior is influenced by many factors, not only genetics but also training, family interactions, and general health. A puppy should be curious and playful, without resisting being held. He should not be aggressive or overly timid. Make every effort to ensure that your puppy comes from breeding stock with good, solid temperaments. Meet both parents and related dogs, if possible, and spend enough time with them to be comfortable with their personalities. Ask your breeder if he/she is aware of any temperament problems in your puppy's pedigree. As your puppy grows, nurture him with proper training. Neuter your puppy to minimize the effect that sex hormones have on undesirable behavior. If your puppy or dog exhibits signs of behavioral problems, notify the breeder immediately and seek the help of a qualified professional.
Seizure Disorders: Hereditary seizures are relatively rare in English Springer Spaniels. A familial pattern to the disorder exists in many pedigree lines, and some cases of seizures in English Springers are not controlled with treatment. Seizures usually begin before the age of five years. In many cases, seizures can be controlled with medication. You should ask your puppy's breeder for full and complete disclosure of any seizure disorders within your puppy's pedigree.
Skin Disorders: Typical signs of skin disease include scaliness, greasiness, itching, pyoderma (infection), and occasional hair loss. There are genetic as well as other factors involved in the development of skin diseases.
Seborrhea may be local, or may occur over large parts of the body. It usually results in scaley, thickened, itchy skin with a greasy feel and an associated odor. Secondary skin infections are not unusual. Treatment may include medicated baths, topical medications, and antibiotics.
Allergies occur in all breeds of dogs. Canine allergies usually cause symptoms in the skin. The primary symptom is itching, but seborrhea, skin infections and hair loss are also common. Inhaled pollens or house dust, certain types of food, flea bites and other materials can trigger allergic reactions in the skin. Symptoms may be seasonal. While there is no cure for allergies, treatment may involve eliminating contact with the offending allergen (a diet change, for example, if the allergy is to a food substance), treating to relieve itching and other symptoms, and allergy testing and injections.
Ear Infections are common in English Springer Spaniels due to their pendulous ear flap, which decreases air circulation within the ear canal. The resulting environment contributes to bacterial and yeast infections. Most can be prevented with an ear care program that keeps the ears clean and dry. There are several very good ear care products available from your veterinarian. All Springers should get regular ear care. Acute and chronic infections should be treated by your veterinarian.
Phosphofructokinase (PFK) Deficiency: PFK is an enzyme vital to the ability of tissues to use sugar for energy. Some Springers have been recognized to have an inherited deficiency of this enzyme. Some dogs exhibit mild clinical signs that go unrecognized for years, while others can exhibit episodes of severe illness, including hyperventilation, muscle wasting, and fever. Testing is done by measuring the PFK enzyme through a blood sample.
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