Spongiózní cerebelární degenerace a cerebelární ataxie (SDCA1, SDCA2)

SDCA je dědičné neurodegenerativní onemocnění mozečku postihující plemeno belgický ovčák varianty Malinois. Hlavním klinickým příznakem, který se u štěňat objevuje již mezi 4. – 8. týdnem věku, je ataxie. Mláďata mají problém s udržením rovnováhy a chůzí, padají, motají se nebo se u nich mohou objevit křeče. Bohužel, onemocnění není léčitelné, a tak se u štěňat provádí eutanázie.

Dědičné neurodegenerativní onemocnění mozečku doprovázené ataxií pozorované u štěňat belgických ovčáků varianty Malinois již ve věku několika týdnů se nazývá spongiózní cerebelární degenerace a cerebelární ataxie, subtyp 1 a 2 (ang. spongy degeneration and cerebelar ataxia; SDCA1, SDCA2). U mláďat se tento vážný defekt mozečku projevuje akutním nástupem neurologických příznaků. Již v roce 2011 se usuzovalo, že spongiózní degenerace spojená s ataxií u belgických ovčáků Malinois má genetickou příčinu. To se potvrdilo v roce 2017, kdy byla u degenerací postižených štěňat z vícero různých chovů objevena příčinná mutace v genu KCNJ10. Tato vrozená vada je bohužel fatální, neexistuje pro ni léčba, proto se většinou přistupuje k eutanázii pouze několikaměsíčních štěňat. Není vyloučeno, že se defekt jednou neobjeví také u dalších variant plemene belgický ovčák (Tervueren, Groenendael, Laekenois). U lidí existuje podobné onemocnění způsobené stejnou mutací genu jako SDCA1. Jde o vzácný EAST (nebo SeSAME) syndrom, který se projevuje epilepsií, ataxií, hluchotou a poruchou ledvin.

Na úvod

Mozeček (cerebellum) je součást centrálního nervového systému konkrétně mozku a jeho hlavní úlohou je řídit koordinaci pohybu a udržování rovnováhy. Shora nasedá na mozkový kmen, tj. prodlouženou míchu, pons a střední mozek. Rozeznáváme dvě hemisféry mozečku, mezi nimiž je spojovací část, tzv. mozkový červ (vermis cerebelli). Mozečková kůra tvořící povrch mozečku je silně zbrázděna záhyby a sestává z šedé hmoty, kdežto dřeň mozečku je z hmoty bílé.  Shluky šedé hmoty ve dřeni se nazývají mozečková jádra. Ta jsou výchozím bodem nervových drah, kterými je mozeček propojen s dalšími strukturami mozku, čímž se podílí na procesu řízení pohybu. Narušení mozečkové funkce se projevuje celkem charakteristicky. Můžeme pozorovat ataxii, dysmetrii (přestřelování pohybů z důvodu neschopnosti správného odhadu vzdálenosti a poruchy orientace), třes, deficit obranné reakce, abnormality zornice oka aj.

Histopatologické vyšetření vzorků cerebella postižených štěňat potvrdilo bilaterálně symetrickou spongiózní degeneraci, což znamená, že tkáň mozečku má díky přítomným vakuolám vzhled houby, a to symetricky po obou stranách. Postiženou strukturou jsou hlavně mozečková jádra, ale podobné vakuolární léze byly u některých štěňat nalezeny i v  mozkovém kmeni a v míše.

Jak se SDCA1/SDCA2 u štěňat projevuje?

Hlavním společným znakem u štěňat s degenerací mozečku je ataxie, tzn. porucha koordinace pohybu. První neurologické příznaky se začnou objevovat u ani ne dvouměsíčních mláďat, většinou mezi 4,5 – 8,5 týdny jejich věku. Jedná se spíše o akutní nástup klinických projevů jako je klopýtání, ztráta rovnováhy, padání, problémy s chůzí či úplná nemožnost stát ani chodit. Končetiny, zejména zadní nohy, jsou v postoji či při chůzi doširoka rozkročeny, což štěňatům pomáhá v lepším udržení rovnováhy. U pár případů byly pozorovány křečovité stavy svalů, hlavně po zátěži nebo vzrušení. I přes tyto závažné příznaky jsou jinak mláďata čilá, v dobré tělesné kondici a s normálním vnímáním. Vzhledem ke špatné prognóze a nemožné terapii se i z etických důvodů přistupuje k eutanázii.

U případů SDCA2 byla u štěňat při podrobnějším vyšetření diagnostikována centrální slepota. Ta je v tomto případě zřejmě způsobena nekrózou ve zrakovém centru mozku, protože při histologickém vyšetření oka nebyly pozorovány žádné změny.

Co je příčinou SDCA1/SDCA2?

Příčinou SDCA1 je bodová mutace v genu KCNJ10. Tento gen je důležitý pro udržování klidového potenciálu buněk neuronů tím, že kóduje draselné kanály, které regulují extracelulární draslík. KCNJ10 je exprimován ve tkáni centrálního nervového systému, ledvin, oka a vnitřního ucha. Pokud dojde mutací KCNJ10 k nefunkčnosti draselných kanálů, dojde tím k narušení membránového potenciálu neuronů, což se v důsledku projevuje vznikem neurologických příznaků.

Za subytpem SDCA2 stojí mutace jiného genu, i když klinické příznaky nemoci jsou stejné jako v případě SDCA1. Gen ATP1B2 kóduje beta-2 podjednotku sodno-draselné pumpy (Na+-K ATPáza). Tato pumpa tvořená proteiny a jejich podjednotkami se nachází v membráně každé buňky a reguluje tok sodných a draselných iontů z/do buňky, což je důležité zejména pro rovnováhu vnitřního prostředí buněk a udržování elektrického potenciálu buněčné membrány. Tím je umožněn i vznik a šíření elektrického signálu v nervových a svalových buňkách. Podjednotka beta-2 je exprimována převážně v CNS, konkrétně v mozečku a jejím hlavním úkolem je regulace hladiny draslíku vně buňky (extracelulárně). Pokud dojde následkem mutace genu ATP1B2 k její dysfunkci, začne se draslík extracelulárně hromadit. Důsledkem narušení homeostáze draslíku v CNS jsou neurologické potíže (epilepsie, mozečkové dysfunkce).

Jak je to u SDCA1/SDCA2 s dědičností?

Spongiózní cerebelární degenerace a cerebelární ataxie je onemocnění s autosomálně recesivní dědičností, tzn., že postižené štěně získalo mutaci genu od obou svých rodičů (a/a). Heterozygotní štěňata (A/a) pak získala mutaci pouze po jednom z rodičů (od matky nebo od otce) a klinické obtíže se u nich neprojeví. To však neznamená, že vadnou formu genu nemohou předat svým potomkům, proto se heterozygoté označují také jako nosiči nemoci. Tabulka znázorňuje princip autosomálně recesivní dědičnosti.

KŘÍŽENÍ DVOU JEDINCŮ A/A A/a a/a
A/A= zdravý 100% zdravé potomstvo 50% zdravého potomstva, 50 % potomstva budou nosiči 100% potomstva budou nosiči
A/a= nosič 50% zdravého potomstva, 50 % potomstva budou nosiči 25% zdravého potomstva, 50% potomstva budou nosiči, 25% potomstva bude postiženo SDCA 50% potomstva budou nosiči, 50% potomstva bude postiženo SDCA
a/a= SDCA 100% potomstva budou nosiči 50% potomstva budou nosiči, 50% potomstva bude postiženo SDCA 100% potomstva postiženo SDCA

 

Existuje dostupný diagnostický test?

Díky identifikaci konkrétní genové mutace způsobující SDCA1/SDCA2 mohl být vyvinut diagnostický test na její odhalení. Proto dnes můžeme testovat obě degenerativní onemocnění, jak SDCA1 tak SDCA2, a to i v rámci jednoho testování. Jako vzorek slouží malé množství krve odebrané veterinárním lékařem nebo stěr z bukální sliznice. Je důležité odhalit zejména nosiče nemoci, kteří svojí skrytou genetickou vadu mohou předávat do dalších generací. Tím se zatěžuje nejen genofond plemene, ale hlavně dochází k produkci štěňat, která i přes jinak dobrou fyzickou a psychickou kondici musí být kvůli akutnímu nástupu neurologických potíží utracena, což je pro chovatele nebo majitele zvířete samozřejmě nežádoucí.

 

 

Reference:

  1. 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.
  2. 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.
  3. Mauri, N., Kleiter, M., Dietschi, E., Leschnik, M., Högler, S., Wiedmer, M., … Leeb, T. (2017). A SINE Insertion in ATP1B2 in Belgian Shepherd Dogs Affected by Spongy Degeneration with Cerebellar Ataxia (SDCA2). G3 (Bethesda, Md.), 7(8), 2729–2737. doi:10.1534/g3.117.043018
  4. 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
  5. Svoboda M., Senior D. F., Doubek J., Klimeš J. Nemoci psa a kočky II. díl, vydavatel ČAVLMZ, nakladatel Noviko a.s.2001:1022. ISBN 8090259537

 

 

 

MVDr. Bára Schneiderová

V roce 2019 jsem ukončila studium veterinárního lékařství na Veterinární a farmaceutické univerzitě Brno. Momentálně jsem na mateřské dovolené. V budoucnu bych se chtěla věnovat medicíně malých zvířat, případně se ještě dál vzdělávat. Doma nám dělají společnost německá boxerka Berry, dva papoušci a mnoho želv.
MVDr. Bára Schneiderová

Poslední příspěvky od MVDr. Bára Schneiderová (všechny zde)

Buďte první kdo přidá komentář

Napište komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.


*