Ľ. HRIB
Veterinární klinika Jesenice, Praha
Veterinářství 2009;59:268-272.
SOUHRN
Hrib Ľ. Výskyt hypertrofické kardiomyopatie u plemene Ragdoll.
Článek se zabýva sledovaním výskytu hypertrofické kardiomyopatie u plemene Ragdoll v linii Berberis. Doposud bylo genetický testováno 34 ragdollů ve věku 3 měsíce až 12 let. U pozitivního homozygotního a heterozygotních jedinců bylo přednostně vykonáno echokardiografické vyšetření. Z vypracovaných map šíření HCM, srovnáním genetických testů s echokardiografickým nálezem je doposud zřejmé, že linie Berberis není silně ohroženou skupinou s onemocněním HCM.
SUMMARY
Hrib Ľ. Occurrence of hypertrophic cardiomyopathy in Ragdoll breed.
This paper deals with monitoring of hypertrophic cardiomyopathy in Ragdoll breed of Berberis line. Altogether 34 Ragdoll cats aged from 3 months to 12 years were genetically tested up to now. In preference, one positive homozygote and some heterozygote cats were echocardiographically examined. From maps with HCM spreading were found by comparison of genetic tests with echocardiographic findings that Berberis line is not highly threatened group with HCM disease.
Úvod
Hypertrofická kardiomyopatie (HCM), je nejčastěji diagnostikované onemocnění srdečního svalu u koček, při kterém dochází ke ztluštění stěny levé srdeční komory a mezikomorové přepážky, při nedilatovaných srdečních komorách. Z hlediska genetického převládá definice HCM jako dědičného, autozomálně dominantního onemocnění způsobeného geny kódujícími srdeční sarkomerické proteiny.1 Uvádí se, že přibližně 11 % populace psů a koček je srdečním onemocněním postiženo. V číslech to znamená 8 až 10 milionů jedinců.2 Zhruba v 60 % případech výskytu HCM u lidí se jedná o autozomálně dominantní chorobu s prevalencí 1 : 500, což znamená že postačí jedna zmutovaná alela, aby mohlo dojít k propuknutí onemocnění.3 Celková prevalence u lidí je přibližně 0,2 % a činí z něj nejčastěji dědičné kardiovaskulární onemocnění. Předpokládá se, že v ČR je přibližně 20 tisíc nemocných lidí s HCM, z nichž je asi 2000 – 4000 nositelem vyššího rizika náhlé smrti.1 Prevalence výskytu HCM u koček je v každém sledovaném případě odlišná a závislá od počtu vyšetřovaných zvířat a pozorovaného časového období. Studie Rusha poukazují na 37,3 % výskyt koček s HCM,4 kdežto Ferasin udává ve své vyšetřované skupině 57,5 %, Riesen 67,6 % 5,6 a Sampedrano jenom 9,6 % pozitivních na HCM (z toho 2 jedinci v genetickém testu negativní homozygoti N/N, no fenotypovo pozitívni!)26 Mezinárodní chovatelská databáze PawPeds.com a The Winn Feline Foundation uvádějí, že vědci zabývající se HCM hlásí 33 až 34 % (1 090 z 3 238 vyšetřených Mainských mývalích za období prosinec 2005 až únor 2007) pozitivních výsledků testu HCM u testovaných Mainských mývalích koček.11 V populaci Ragdollů uvádí skupina Dr. Meursové 23 % rozšíření minimálně jedné defektní alely genu HCM.12
Genové mutace
Gen označovaný jako příčinný pro vznik HCM u Ragdollů byl objeven v polovině roku 2007 týmem Dr. Meursové z Washingtonské Univerzity v Pullmanu.7 Byly zkoumány vzorky 21 ragdollů s diagnózou HCM ze dvou kočičích rodin a vzorky 110 kontrolních, nepostižených koček, z nichž bylo 19 ragdollů, 6 sphinxů, 12 mainských mývalích, 10 domácích krátkosrstých, 4 pixie bobů, 4 bengálské kočky, 7 skotských klapouchých, 2 perské, 4 rexové a 42 kříženců. Za příčinný gen je označována mutace v genu kódujícím vazebný protein pro myosin (MYBPC3-C820T). Tato mutace má za následek nahrazení aminokyseliny argininu, která se na tomto místě vyskytuje u mnoha živočišných druhů, za kyselinu tryptofan. Obě aminokyseliny mají zcela jiné fyzikální vlastnosti, čímž v důsledku mutace dojde k nedostatečné integraci proteinu v jednotce svalového vlákna odpovědného za jeho stah (sarkomeře).
U lidí je známo více než 450 mutací v 16 genech zodpovědných za vznik HCM v různém stupni a s různou prognózou dalšího vývoje.8 U koček byly zatím identifikovány pouze tři mutace v genu MYBPC3. První genetická mutace byla objevená u kočky Mainská mývalí v roce 2005 (A31P).9 Druhá je výše zmíněná, odpovědná za mutaci u Ragdollu (C820T).7 Na konferenci v Montrealu, v roce 2007 byla týmem Dr. Nyberga, představena třetí mutace, resp. druhá u plemene Mainská mývalí (A74T).10
V současné době není u plemene Ragdoll dostatek informací, které by zcela jasně vymezovaly dobu propuknutí onemocnění a jeho průběh u homozygotních (dvě defektní alely) a heterozygotních (jedná defektní alela) jedinců.9,13,14 Podle studií Dr. Lefboma v letech 1997 až 1999, který sledoval deset Ragdollů s HCM (pozn. nebyla ještě objevená genetická mutace HCM u Ragdollů) bylo zřejmé že se jedná o onemocnění projevující se ve velice časném věku – průměr 15 měsíců (5 až 24 měsíců).15 Z výsledků výzkumu Dr. Meursové vyplývá, že homozygotní kočky (21 měsíců) onemocní v průměrů o 18 měsíců dříve než heterozygotní kočky (39 měsíců). Ze studie Dr. Meursové lze odvodit také pravděpodobnost, že Ragdollové ve studii Dr. Lefboma, které onemocněly ve velice časném věku (šest koček dříve než jeden rok) byly homozygotní, a jedinci kteří onemocněli později, mohli být nositeli jedné postižené alely (heterozygot). Studie Dr. Meursové u Ragdollů z roku 2007 odpovídají též zveřejněným údajům, které prováděla při sledování mutací u Mainských mývalích v roce 2005. Zde se u homozygotně postižených koček rozvíjí mírné až těžké onemocnění HCM ve 4 letech nebo dříve, zatímco 3 z 10 heterozygotních koček přežívají s mírnou formou HCM ještě mezi 8 až 12 lety.7 Je publikována také tzv. Mnichovská studie, která zpochybňuje význam mutace MYBPC3 pro praktický chov u Mainských mývalích koček.16 Studie od Sampedraneho z roku 2009 poukazuje také na to, že geneticky heterozygotní jedinci neonemocní za všech okolností na hypertrofii srdeční svaloviny a myokardiálni dysfunkci.26
Linie Berberis a mapy šíření HCM
V rámci snahy o ozdravění genopoolu a ochrany málopočetných plemen bylo v NCHK od července 2008 do současnosti testováno 34 Ragdollů zájmového klubu chovatelů Ragdollů Middle-Earth a Ragdollů některých chovatelů ze SCHK. Testování DNA bylo prováděno z lícních stěru a vyšetřeno v Německé laboratoři Laboklin. Vzorek testovaných Ragdollů zahrnoval zvířata ve stáří od 3 měsíců po 12 let. V současné době probíhají další genetická testování jednotlivých linii Ragdollů jak v České, tak i ve Slovenské republice. V NCHK předcházela samotnému testování kromě vyhledávaní odborných informací o HCM, práce na sestavování map šíření HCM v populaci evropských Ragdollů z veřejně přístupných zdrojů na internetu a mezinárodních databází. Doposud byly vypracovány dvě mapy šíření HCM. Do první mapy byli zařazování pouze pozitivně diagnostikovaní Ragdollové na základě echokardiografického vyšetření či pitvy. Druhou mapou je mapa vytvářená až na základě testů DNA Ragdollů, kteří se zúčastnili genetického testování v NCHK. Obě tyto mapy se vztahují až k zakladatelům plemene. Mapují tedy časové období 40 let. Obě mapy slouží výhradně ke klinickému výzkumu HCM, a nejsou proto volně přístupné na internetu.
Stejně jako němečtí chovatelé, očekávali i jejich čeští kolegové od genetických testů jasné odpovědi a srozumitelný nástroj pro chovatelskou praxi. Již první výsledky testů byly velmi zajímavé a bylo zřejmé, že toto testování je pouze počátkem velmi dlouhé cesty, kterou ještě musíme ujít za odhalováním tajemství HCM. Velkým překvapením byl test Naomi Berberis 12 let staré kočičky Ragdolla seal colourpoint, která pocházela přímo z amerických rodičů Chubbyho Tuftytoes a Pippy Kan-Du. Tato kočička měla genotyp N/HCM. Test byl opakován se stejným výsledkem: heterozygot N/HCM. Přitom u této linie, pracovně označované jako Berberis, nebyly známy klinické případy HCM. Sama Naomi se těšila dobrému zdraví po celý život. Po její smrti v srpnu 2008 byla v SVÚ v Praze, provedená pitva s ohledem na HCM s negativním výsledkem. Byl testován i další přímý potomek těchto rodičů. Shawn, opět s výsledkem N/HCM. Ve věku téměř 12 let se stále těší vynikajícímu zdraví a po echokardiografickém vyšetření z konce ledna 2009 trpí mírnou asymptomatickou formou HCM (IVSd 6,1 mm a LVWd 6,2 mm) (obr. 1, 2). Ve vzorku vyšetřovaných Ragdollů byli další potomci prvních Berberisů. Z map šíření HCM je evidentní, že se v této linii vyskytují jak genotypy N/N, tak N/HCM. Pouze u jedné osmiměsíční kočičky z 34 doposud vyšetřených, byl stanoven genotyp HCM/HCM (pozitivní homozygot). Echokardiografické testovaní tohoto homozygota začátkem prosince 2008 bylo prozatím s negativním výsledkem HCM (IVSd 5,1 mm a LVWd 5,1 mm) (obr. 3, 4).
Od prosince 2008 všechny geneticky testované ragdolly vyšetřujeme echokardiograficky, podle stanovených norem.17-19 Srovnáváme genetické testy s echokardiografickými nálezy a podle klinického stavu také provádíme RTG resp. EKG vyšetření a terapii. Sledujeme také případné sonografické projevy mutace C820T, věkový interval výskytu, prevalence resp. též penetrace v případě křížení a vyšetření potomstva včetně pozitivních jedinců. V případě, že genetický test bude negativní a echokardiografický nález pozitivní, budou dokumenty a stěry pacienta podrobeny dalšímu výzkumu na zjištění případné nové mutace. Otevřenou otázkou zatím zůstává i použití relativně nové metody stanovení natriuretického peptidu BNP u koček, z plazmy vyšetřovaných zvířat, z jehož hladiny lze podle dostupných studií zjistit, zdali v srdeční svalovině probíhají změny související s HCM již v počátcích onemocnění.20-23 V současné době probíhá intenzívni komunikace se zahraničními laboratořemi ohledně stanovení BNP.
Porovnáním mapy šíření HCM u evropských diagnostikovaných případů a mapy testů DNA u Ragdollů v českém chovu je zjevné, že linie Berberis přesahuje zakladatele, z nichž vycházejí pozitivně diagnostikovaná evropská zvířata a zvířata, která na HCM prokazatelně zemřela. Linie Berberis je potomkem chovů chovatelů původně sdružených kolem zakladatelky plemene A. Bakerové (Raggedy-Ann) a později organizovaných v TICA. Hlavní proud evropského chovu Ragdollů se však odvíjí od britských chovů, kam byli importováni Ragdollové z CHS Blossom-Time D. Daytona z USA. Tito Ragdollové vycházeli výlučně z akromelanicky (siamsky) zbarvených linií. Naopak předkové Berberisů byli též plnobarvení, tzv. solid a patřily mezi ně i lilové Balinésky. Obě skupiny však měly společné zakladatelské předky: Josephinu, která ještě není pokládána za Ragdolla a tři zakladatelské kočky: Raggedy Ann Dady Warbuckse, Raggedy-Ann Fugiannu a Buckwheat. Posledně jmenovaná byla černá, plnobarevná. Hlavního krycího kocoura Daddyho Warbuckse později nahradil kocour Raggedy Ann Kyoto, který zemřel z neznámých příčin poměrně mladý. Ze zastoupení těchto společných předků ve všech rodokmenech může vyplývat možnost, že gen označovaný jako příčinný pro HCM je v populaci Ragdollů od počátku chovu. Toto pozorování však poněkud ztěžuje skutečnost, že Ragdollové, kteří prokazatelně onemocněli HCM, byli málokdy geneticky testováni – též proto, že k některým úmrtím došlo před objevením mutace C820T v genu MYBPC3. Záznamy o provedených vyšetřeních a genetických testech jednotlivých Ragdollů, a jejich rodokmeny, lze nalézt v mezinárodní internetové databázi Ragdoll Health Database, či propojené mezinárodní databázi PawPeds. Ze sestavené mapy šíření genu HCM je zjevné, že plemeno si s heterozygotními genotypy dokázalo poradit a kočky se dožívaly vysokého věku!
Koeficienty příbuzností zvířat z plemenitby mezi potomky Berberisů dosahovaly v SCHK v 90. letech poměrně vysokých hodnot (minimálně v jednom případě i 31, 2% ). Tato silná příbuzenská plemenitba mohla velmi výrazně posunout frekvenci defektní alely jedním nebo druhým směrem působením genetického driftu. Sledování frekvencí alel bude předmětem dalšího, doprovodného výzkumu. V současné době však není k dispozici dostatečné množství geneticky testovaných zvířat, aby bylo možné vypočítat frekvenci defektní alely v populaci s uspokojivou přesností a s touto hodnotou následně srovnávat frekvence alel v následujících letech. Je známo, že některá ze silně inbredních zvířat se stále těší dobrému zdraví bez projevů zdravotních obtíží. Na druhou stranu jsou však v NCHK známá úmrtí mladých zvířat ve věku 4 až 6 let, jejichž rodiči byli vzájemně příbuzní potomci Berberisů s koeficienty příbuznosti 15, 6 a vyššími. Tato úmrtí však nebyla dávána do souvislostí s HCM a mělo se za to, že příčinou byla spíše inbrední deprese. U těchto jedinců nebo HCM též nikdy pitvou potvrzeno.
Z mapy šíření HCM je zřejmé, že k úmrtím velmi mladých zvířat v evropských chovech docházelo v liniích odvozených z čistě akromelanických jedinců, nikoli v liniích, kde bylo i zastoupení plnobarevných zvířat. Nadto se podle současných znalostí u časných úmrtí jednalo výhradně o potomky Ragdollů pocházejících ze spojení dvou zakladatelských Ragdollů původně britského chovu importovaných z USA. Je velmi zajímavé, že dílčí koeficienty příbuznosti u standardního, čtyřgeneračního rodokmenu jsou u rodičů postižených jedinců nulové, zatímco celkové koeficienty mnohdy přesahují 40 %.
Zkušenosti českých chovatelů jsou podobné zkušenostem německých chovatelů, kteří zjišťují pozitivně testovaná zvířata v liniích, v nichž nebyl nikdy hlášen výskyt HCM. Je tedy gen objevený týmem z Washingtonské státní univerzity něčím jiným? Je testování Ragdollů zbytečné? Taky průběh onemocnění nelze přesně srovnávat s humánní medicínou, protože neexistuje přesná kopie mutace C820T jako u Ragdollů. Zajímavé jsou však dvě blízké mutace v kodonu 810 a 820 u lidí. Mutace R810H byla popsána u dvou lidí s odlišným klinickým a echokardiografickým nálezem. U homozygota R810H(3B) (arginin za histidin) byla těžká objevena forma HCM. U heterozygota R810H (10B) střední forma HCM.24 U mutace MYBPC3 Arg820Gln (R820Q) (arginin za glutamin), byla jako první popsána mutace v MYBPC3, která se klinicky projevuje a diagnostikuje jako dilatační kardiomyopatie u lidí ve vyšším a seniorském věku, i když mutace genu v MYBPC3 je typická pro HCM.25 Projeví se snad mutace na kodónu 820 u koček podobně jako u lidí ve formě dilatační kardiomyopatie ve vysokém věku? Jaký celkový průběh onemocnění můžeme očekávat u Ragdollů?
Závěr
Domníváme se, že i přes veškerou snahu vědců, věnovanou výzkumu, jsou naše vědomosti o HCM stále malé. Za této situace je značným hazardem zavrhovat genetický test, neboť HCM může být pouze jedním z vrcholů genetického problému, s nímž souvisí. Totéž platí o ponechání jedinců genotypu N/HCM v chovu. Víme příliš málo na to, abychom si mohli dovolit je z chovu vyřadit, pokud se neobjeví v jejich vrzích jiné problémy. Ze stejného důvodu je však třeba testovat jejich potomstvo a vést v plemenné knize co nejpečlivější záznamy o všech problémech, které se mohou objevit. Stojíme na počátku dlouhé cesty k ochraně málopočetných populací. Doufáme, že naše klinické hodnocení a srovnávání s výsledky genetických testů budou přínosné jak pro chovatele sibiřských tak i mainských koček, a poslouží také ke správné interpretaci výsledků genetických testů a jejich předpovědní hodnotě.
Literatura:
1. Veselka, J. Historické poznámky, názvosloví, definice. In: Veselka et al. Hypertrofická kardiomyopatie a příbuzná témata. Praha; Galén, 2006:15-18.
2. Buchanan, J. W. Causes and Prevalence of cardio vascular Disease. Current Veterinary Therapy XI. 1992:646.
3. Marian, A. J., Roberts, R. The molecular genetic basis for hypertrophic cardiomyopathy. Journal of Molecular and Cellular Cardiology 2000;33:655-670.
4. Rush, J. E., Freeman, L. M., Fenollosa, N. K., Brown, D. J. Population and survival characteristics of cats with hypertrophic cardiomyopathy 260 cases (1990-1999). J Am Vet Med Assoc 2002;220:202-207.
5. Ferasin, L., Sturgess, C. P., Cannon, M. J., Caney, S. M. A., Gruffydd-Jones, T. J. Feline idiopatic cardiomyopathy: a retrospective study of 106 cats (1994-2001). Journal of Feline Medicine and Surgery 2003; 5:151-159.
6. Riesen, S.C., Kovacevic, A., Lombard, C.W., Amberger, C. Prevalence of Heart Diseases in symptomatic cats: an overview from 1998-2005. Schweiz. Arch.Tierhei-lk; 2007:65-71.
7. Meurs, K.M., Norgard, M.M., Ederer, M.M., Hendrix, K.P., Kittleson, M.D.. A substitution mutation in the myosin binding protein C gene in ragdoll hypertrophic cardiomyopathy. Genomics 2007;90:261-264.
8. Fokstuen, S., Lyle, R., Munoz, A., Gehrig, C., Lerch, R., et al. A DNA resequencing array for pathogenic mutation detection in hypertrophic cardiomyopathy. Human Mutation 2008; 29(6):879-85.
9. Meurs, K.M., Sanchez, X., David, R.M. et al. A cardiac myosin binding protein C mutation in the Maine Coon cat with familial hypertrophic cardiomyopathy. Human molecular genetics 2005,14(23):3587-3593.
10. Nyberg, M.T., Koch, J., Christiansen Intra-allelic genetic heterogeneity of hypertrophic cardiomyopaty in the Maine Coon cat. Human Genome Meeting, HUGO, Montreal 2007.
11. Fries, R., Heaney, A.M., Meurs, K.M. Prevalence of the Myosin-Binding Protein C Mutation in Maine Coon Cats. J Vet Intern Med 2008;22:893-896.
12. Hughes-Dentler, K., HCM, Einige Fakten, Vergleiche und Gedanken. The Ragdoll News 2008;2:6-12.
13. Kittleson, M.D., Pion, P.D. Hypertrophic cardiomyopathy in a group of highly interrelated Maine coon cats. Journal of Veterinary Internal Medicine 1993;7:117 (abstract 22).
14. Kittleson, M.D., Meurs, K.M., Munro, M.J. et al. Familial Hypertrohpic Cardiomyopathy in Maine Coon Cats: An Animal Model of Human Disease. Circulation 1999;99:3172-3180.
15. Lefbom, B.K., Rosenthal, S.L., Tyrrell, W.D. et. Al. Severe hypertrophic cardiomyopathy in 10 young ragdoll cats. Journal of veterinary internal medicine 2001;15:308 (abstract 145).
16. Schinner, C., Weber, K., Hartmann, K., Wess, G., Genetische Assoziation der A31P- und A74T- Polymorphismen mit der felinen Hypertrophen Kardiomyopathie bei der Maine Coon. Abteilung für Kardiologie der Medizinischen Kleintierklinik der Ludwig-Maximilians-Universität München, 2008.
17. Sahn, D.J., DeMaria, A., Kisslo, J., Weyman, A. Recommendations Regarding Quantitation in M-Mode Echocardiography: Result of a Survey of Echocardiographic Measurements. Circulation 1978;58(6):1072-1083.
18. Thomas, W.P., Gaber, C.E., Jacobs, G.J. et al. Recommendations for Standards in Transthoracic Two-Dimensional Echocardiography in the Dog and Cat. Journal of Veterinary Internal Medicine 1993;7:247-252.
19. Abbott, J.A., MacLean, H.N. Two-Dimensional Echocardiographic Assessment of the Feline Left Atrium. Journal of Veterinary Internal Medicine 2006;20:111-119.
20. Fox, P.R., Oyama, M.A., MacDonald, K., Reynolds, C.A. Assessment of NTproBNP concentration in asymptomatic cats with cardiomyopathy. Journal of Veterinary Internal Medicine 2008;22:759 (abstract 191).
21. Fox P.R., Oyama, M.A., MacDonald, K., Reynolds, C.A. Comparison of NT-pro-BNP concentration in cats with acute dyspnea, from cardiac or respiratory disease. Journal of Veterinary Internal Medicine 2008;22:719 (abstract 65).
22. Sisson, D. The Diagnostic Potential of Natriuretic Peptides in Heart Failure. Journal of Veterinary Cardiology 2000;2(1):5-6.
23. Connolly, D.J., Magalhaes, R.J.S., Syme, H.M., Boswood, A. et al. Circulating Natriuretic peptides in Cats with heart Disease. Journal of Veterinary Internal Medicine 2008;22:96-105.
24. Nanni, L., Pieroni, M., Chimenti, C., Simionati, B. et al. Hypertrophic cardiomyopathy: two homozygous cases with „typical“ hypertrophic cardiomyopathy and three new mutations in cases with progression to dilated cardiomyopathy. Biochemical and Biophysical Research Communications 2003;309:391-398.
25. Konno, T., Shimizu, M., Ino, H., Matsuyama, T. et al. A Novel Missense Muttion in the Myosin Binding Protein-C Gene is Responsible for Hypertrophic Cardiomyopathy With Left Ventricular Dysfunction and Dilation in Elderly Patients. Journal of the American College of Cardiology 2003;41(5):781-786.
26. Sampedrano, C.C., Chetboul, V., Mary, J., Tissier, R. et al. Prospective Echocardiographic and Tissue Doppler Imaging Screening of a Population of Maine Coon Cats Tested for the A31P Mutation in the Myosin-Binding protein C Gene: A Specific Analysis of the Heterozygous Status. Journal of veterinary internal medicine 2009;23:91-99.
Adresa autora:
MVDr. Ľuboš Hrib
Veterinárni klinika Jesenice
Budějovická 81
252 42 Jesenice – Praha
e-mail: humerus@azet.sk
