Diagnóstico genético en Medicina Felina

 

It, Verónica; G. Giovambattista
veronicait@unlp.edu.ar
Centro de Investigación en genética Básica y Aplicada (CIGEBA)
Facultad de Ciencias Veterinarias. Universidad Nacional de La Plata

 

Los veterinarios no necesitan ser genetistas profesionales para entender la importancia de la genética molecular en medicina veterinaria. No obstante, es necesario tener algunos conocimientos básicos de los principios de la genética para comprender la etiopatogenia de las enfermedades genéticas. Comenzaremos definiendo a las enfermedades genéticas como cualquier trastorno o anomalía causada por alteraciones (mutaciones) en el ADN o en la estructura de los cromosomas. Las mutaciones son cambios en la secuencia de ADN de los genes. Estas hacen que el gen funcione inadecuadamente y produzca una proteína anómala, y como consecuencia una enfermedad. Cuando estos defectos se producen durante la gestación y se evidencian al nacer, se denominan congénitos, pudiendo ser de origen hereditario, iatrogénico o idiopático.

Podemos clasificar a las enfermedades genéticas en tres categorías:

  1. Anormalidades cromosómicas: en estas todo el cromosoma, o grandes segmentos del mismo, se pierden, se duplican o se alteran. La CITOGENETICA, es la rama de la genética que estudia este tipo de alteraciones.
  2. Desórdenes de un solo gen: cuando la mutación causa alteración o pérdida de función de una proteína producto de un solo gen. Ej. PKD o enfermedad poliquística renal en gatos Persas. La Genética Molecular diagnostica este tipo de trastornos.
  3. Desordenes multifactoriales: resultan de la mutación de múltiples genes, generalmente en conjunto con causas ambientales. Esto las hace difíciles de estudiar y tratar. Ej: Problemas cardíacos, diabetes, cáncer etc.

La explosión de la tecnología relacionada con el ADN ofrece una oportunidad única para reducir enormemente la frecuencia de enfermedades genéticas serias en gatos.

La revolución de la genética molecular hace posible la detección de los portadores de enfermedades genéticas, que son un gran problema en los animales de raza, porque es muy difícil reducir la frecuencia de aparición de las enfermedades recesivas. Una vez que se hace posible desarrollar una prueba de ADN para detectar portadores, la enfermedad puede ser prácticamente eliminada a través de un programa de reproducción selectiva.

El campo de la genética molecular ha generado información sustancial de cómo se heredan las enfermedades genéticas; a partir del descubrimiento del gen causante se puede desarrollar una prueba genética que identifica los portadores del mismo. Los cruzamientos selectivos pueden ser utilizados posteriormente para reducir la frecuencia de aparición de esa enfermedad en la población general o eliminarla completamente. Actualmente hay varias enfermedades felinas que se diagnostican mediante ADN, así como determinaciones de color de capa o paternidades en los gatos son algunos de los diagnósticos genéticos disponibles en el mercado.

Enfermedades dominantes versus recesivas

Con excepción de los genes ubicados en los cromosomas X e Y (es decir los cromosomas sexuales), los genes se encuentran de a pares. Los cromosomas no sexuales se denominan autosomas, y los pares de genes ubicados en ellos son genes autosómicos. Las enfermedades causadas por mutaciones en los genes autosómicos se clasifican de acuerdo a si es necesario una o dos copias del gen mutado para producir la enfermedad. Si solo se necesita una copia del gen mutado para producir la enfermedad y la otra copia del gen es normal, la enfermedad es denominada autosómica dominante. Si son necesarias las dos copias del gen para producir la enfermedad, se usa el término autosómico recesivo.

Las enfermedades dominantes tienden a ser menos problemáticas para los criadores que las recesivas, debido a que generalmente son detectadas antes de que el animal sea reproducido y casi siempre se expresan clínicamente. Esto puede no ser así, si se diagnostica después de de la edad reproductiva o si tienen penetrancia incompleta. Ejemplos de enfermedades de aparición tardía son cataratas, epilepsia y displasia de cadera, aunque aún no se sabe si estas enfermedades son dominantes. Penetrancia incompleta se refiere a la ausencia de enfermedad a pesar de la presencia de un gen dominante de la misma. Por ejemplo, una enfermedad de gen dominante que cause enfermedad en el 50 % de los casos es 50% penetrante.

Los genes autosómicos recesivos son muy diferentes, para poder identificar los animales portadores generalmente hay que esperar hasta el apareamiento de dos individuos portadores que produzcan una cría enferma, y para entonces el animal ya fue reproducido. Además, cuando los portadores no diagnosticados son apareados con un no portador el 50% de la cría será también portadora del gen.

Cruza de prueba

Un método histórico para detectar portadores es la cruza de prueba o test de apareamiento. El animal ha ser testeado se cruza con un afectado confirmado, y la progenie es evaluada por la presencia de la enfermedad. Si nacen crías afectadas, el animal es portador. Este método tiene varias desventajas. Si el animal analizado es portador, la cruza de prueba producirá animales afectados, que deben ser eutanasiados o tratados. Con las enfermedades de aparición tardía, la progenie debe ser mantenida por el criador hasta que se realice el diagnóstico y determinar si la cría está afectada, lo que significa un gasto de mantenimiento.

Enfermedades ligadas al cromosoma  X

Las hembras tienen dos cromosomas X, mientras que los machos tienen solo uno. La mayoría de las enfermedades ligadas al X son recesivas; así las hembras portadoras tendrán un gen enfermo y uno normal, y no presentarán la enfermedad. Los machos que tienen el gen enfermo, presentan siempre la enfermedad dado que no tienen el gen normal. Como los genes autosómicos dominantes, los genes ligados al X son menos problemáticos para diagnosticar dado que los ancestros del macho son muy propensos a presentar la enfermedad (las enfermedades ligadas al Y son raras debido a que el cromosoma Y es pequeño). Cabe destacar la importancia de identificar a las hembras portadoras que son las responsables de mantener y diseminar la mutación en la población.

Enfermedades genéticas más frecuentes en el gato

Autosómicas dominantes
Autosómicas recesivas
Acondroplasia : raza Munchkin Hidrocefalia
Braquiuria: esta tiene penetrancia incompleta. Razas Bobtail Albinismo Oculocutáneo
Cardiomiopatía hipertrófica Cataratas congénitas
Hipotricosis Estenosis cardiaca
Polidactilia: con dominancia incompleta Astenia cutanea
Enfermedad renal poliquística Sordera del gato blanco
Síndrome Manx con penetrancia incompleta Sindrome de cachorro plano
  Gangliosidosis
  Hipotricosis
  Atrofia retinal progresiva
  Meningoencefalocele
  Distrofia neuroaxonal
Multigénica
Ligada al X
Paladar hendido y labio leporino Hemofilia A y B
Displasia de cadera  
Luxacion patelar  
Modo de herencia desconocida
Amiloidosis: en abisinios, Siames y oriental de pelo corto
Hernia umbilical
Criptorquidismo, monorquidismo
Diabetes mellitus
Dermoide

 

DESARROLLO DE UNA PRUEBA DE ADN PARA UNA ENFERMEDAD GENÉTICA (Ejemplo: PKD)

La enfermedad renal poliquística (PKD) es una enfermedad muy bien descripta en el gato doméstico que ha sido reportada en la literatura hace 30 años. El PKD se caracteriza por quistes renales, hepáticos y pancreáticos y desafortunadamente no tiene una presentación clínica bien definida. Esta es similar a una de las causas más comunes de muerte en cualquier gato, la falla renal. Esta es una de las causas por las que el PKD1 ha pasado desapercibido por años, y se ha diseminado por la población de gatos Persas. Es una enfermedad hereditaria , y tiene un modo de herencia autosómico dominante. Aproximadamente el 38% de los gatos Persas en el mundo son positivos para el PKD. Esta enfermedad es causada por una mutación del gen PKD1, donde se produce un cambio de una base Citosina por una Adenina en el exón 29, este cambio de bases produce un stop que determina la formación de una proteína anómala (policistina) que produce la enfermedad. No se han encontrado gatos con la mutación que no estuvieran afectados y tampoco se han identificado gatos homocigotos, por lo que se supone que es letal en homocigosis en el embrión.

Signos clínicos:

El animal nace con los quistes, que van aumentando de tamaño a medida que este crece . Los signos clínicos se presentan entre los 3 y 10 años. Debido a que la enfermedad se manifiesta después de la edad reproductiva, muchas veces se utiliza como reproductores gatos con la mutación. Los signos clínicos son: depresión, anorexia, decaimiento, perdida de peso, poliuria, polidipsia, falla renal y muerte.

Diagnóstico:

El diagnóstico clínico se hace por ecografía a partir de los 10 meses de edad con una certeza del 90 - 95%. Todos los gatos Persas y razas relacionadas deben ser chequeados para PKD con ultrasonido antes de ser reproducidos. Aunque los criadores no deberían cruzar dos gatos positivos, muchas veces lo hacen por varias razones: 1) Los signos clínicos no han aparecido 2) muchos no conocen la enfermedad 3)No tienen disponibilidad para hacer ecografía 4) la enfermedad tiene alta prevalencia, por lo que deberían descartar aproximadamente el 40% de los animales si dieran positivos.
El test genético para PKD es un método eficiente, temprano y seguro para seleccionar los gatos que se utilizarán como reproductores y así eliminar el PKD de la población . Esto también sería beneficioso en el caso de existir una terapia, debido a que el diagnóstico se puede hacer entre las 5 y 10 semanas de vida y todavía no existe un daño renal irreversible instaurado.

Tabla que muestra la progenie esperada del cruzamiento de dos individuos de genotipo conocido.

 

N = alelo normal
P = PKD mutado

NN = 2 copias normales del gen
NP = 1 copia normal, 1 copia con la mutación de PKD
PP = 2 copias de mutación de PKD

 

Tipo de muestra que pueden estudiarse para un diagnóstico genético

  1. Sangre fresca:
    Colectar 3 ml de sangre en EDTA
    Congelar a -20 o - 70 ºC
    No conservar a Tº ambiente o a 4 ºC
  2. Hisopado bucal:
    Esperar 15 minutos si el gato comió.
    No muestrear gatitos que estén amamantando, porque tendrán células maternas en la boca.
    Retirar el cepillo del envoltorio por el mango. NO TOCAR EL CEPILLO.
    Con la otra mano sostener la cabeza del gato e introducir el cepillo entre la encía y los carrillos.
    Girar el cepillo varias veces para obtener la muestra.
    Dejar secar, al aire . No soplar sobre el mismo.
    Colocar nuevamente en el paquete o en un tubo de ensayo seco y tapado.
    Esta muestra puede enviarse incluso por correo al laboratorio.
Riñón de un gato normal
Riñón de un gato de 10 meses con PKD
Riñón de un gato adulto con PKD


Ejemplo de un test de ADN realizado mediante la técnica de PCR–RFLP ( Reacción en Cadena de la Polimerasa-
Cortes con enzimas de restricción) que muestra en la hilera B y E dos individuos sanos
y en la C y D dos individuos enfermos. Las hileras A y F son marcadores de peso molecular.

 

Tratamiento:

No hay tratamiento. Se realiza tratamiento de sostén para falla renal.

ADN y los veterinarios

Los veterinarios deben tener conocimiento de las pruebas de ADN existentes para poder asesorar a los criadores y propietarios de gatos , así como para poder identificar y diagnosticar una enfermedad genética.
Un ejemplo es la información que debe darle a los propietarios de gatos Persas sobre la enfermedad PKD y la disponibilidad de un test genético para identificar los portadores. Los profesionales deben también brindar asesoramiento en los programas reproductivos para ayudar a eliminar el gen causante de la enfermedad. Es necesario que conozcan los riesgos potenciales de las cruzas consanguíneas a corto y largo plazo en los gatosde raza y que desalienten a los criadores a continuar con estas prácticas de forma rutinaria, sin una buena planificación de los cruzamientos realizados.

BIBLIOGRAFIA

http://www.vetdnacenter.com/feline-PKD.html
http://www.vgl.ucdavis.edu/
http://www.felinepkd.com/