Choroba spichrzeniowa glikogenu typu IV (GSD IV)

Choroba spichrzeniowa glikogenu typu IV (Glycogen storage disease type IV – GSD IV) występująca u kotów norweskich leśnych została opisana po raz pierwszy w 1988 roku w Stanach Zjednoczonych przez profesora Johna C. Fyfe. Przypadki choroby w Niemczech i Francji wskazują, że obarczone tym problemem są nie tylko linie amerykańskie, ale również europejskie. Wyniki testów genetycznych przeprowadzonych w laboratoriach Laboklin i Antagene potwierdziły te obawy.

GSD IV jest dziedzicznym zaburzeniem szlaku metabolizmu glukozy. W warunkach fizjologicznych nadmiar glukozy, powstający w procesach przemiany węglowodanów, białek i tłuszczy, magazynowany jest w postaci glikogenu w wielu różnych tkankach, głównie w wątrobie i mięśniach. Cząsteczki glikogenu posiadają silnie rozgałęzioną strukturę, składającą się z krótkich łańcuchów, liczących 12-18 reszt glukozowych. Umożliwia ona odkładanie lub uwalnianie cząsteczek glukozy z glikogenu, np. w sytuacji zwiększonego zapotrzebowania na energię.

Mutacja powoduje nieprawidłową ekspresję genu kodującego amylo-1,4-1,6-transglukozydazę – enzym rozgałęziający glikogen (GBE), który jest jednym z enzymów szlaku syntezy glikogenu koniecznym do wytworzenia rozgałęzionej struktury cząsteczki. Niedobór GBE prowadzi do gromadzenia się patologicznego glikogenu w cytoplazmie komórek mięśniowych, hepatocytach (komórkach wątroby) oraz neuronach, co jest przyczyną postępującego upośledzenia funkcji narządów o różnym, niewielkim do znacznego, nasileniu.

Dziedziczenie GSD IV

GSD IV dziedziczona jest jako cecha autosomalna recesywna. Oznacza to, że może być przekazywana z pokolenia na pokolenie niezauważona, aż w końcu przez połączenie dwóch kotów nosicieli urodzi się chore kocię. Jeżeli jednak choroba nie zostanie poprawnie rozpoznana, koty nosiciele nie zostaną wykluczone z programu hodowlanego i mutacja będzie nadal rozprzestrzeniana w populacji.

Istnieją trzy warianty genotypowe:

Krzyżówka nosiciela z osobnikiem wolnym od mutacji i drugim nosicielem
Homozygota zdrowa Heterozygota – nosiciel
N/N N/GSD IV
Heterozygota
- nosiciel
N/GSD IV N/N – 50% N/N – 25%
N/GSD IV – 50%
N/GSD IV – 50%
GSD IV/GSD IV – 25%

Objawy kliniczne

Większość chorych kociąt umiera podczas porodu lub tuż po urodzeniu (w pierwszych godzinach lub dniach), najprawdopodobniej z powodu hipoglikemii.

W rzadkich przypadkach chore kocie może przeżyć okres noworodkowy i rozwijać się normalnie aż do osiągnięcia wieku 5 miesięcy, kiedy pojawiają się objawy postępującego zwyrodnienia nerwowo-mięśniowego: drżenie głowy, niezborność, zanik mięśni i niewydolność mięśnia sercowego, oraz powiększenie śledziony i wątroby, marskość wątroby, wodobrzusze. Mogą się pojawić drgawki i wysoka temperatura, która nie ustępuje po podaniu kortykosteroidów.

Mimo, że jest to mniej powszechna forma choroby wyrządza największe szkody. Właściciele kota są zmuszeni bezradnie patrzeć na cierpienie swojego podopiecznego. Kot ma trudności z poruszaniem, samodzielnym jedzeniem i wymaga wiele opieki. Po kilku miesiącach, w końcowym stadium choroby, umiera wskutek niewydolności wielonarządowej organizmu.

Rozpoznanie

GSD IV powodująca śmierć kociąt tuż po urodzeniu może być mylona z izoerytrolizą wynikającą z niezgodności grup krwi kociąt i ich matki. Objawy nerwowe drugiej formy GSD IV należy różnicować z niedorozwojem móżdżku po zapaleniu opon mózgowych i mózgu oraz wskutek FIP i toksoplazmozy.

W celu potwierdzenia rozpoznania można przeprowadzić badanie histopatologiczne, ale jedyną pewną diagnozę zapewnia badanie DNA, pozwalające bezpośrednio wykazać obecność mutacji odpowiedzialnej za rozwój choroby.

Możliwości walki z chorobą

Na dzień dzisiejszy nie ma sposobu na wyleczenie chorych kociąt. Postęp choroby wydaje się być nieuchronny i zawsze kończy się śmiercią. Hodowcy mogą jednak całkowicie zapobiec przychodzeniu na świat chorych kotów.

Według danych z laboratorium Laboklin z 2008 roku 9% przebadanych kotów jest nosicielami mutacji. Gdyby kojarzenie kotów występowało w sposób losowy, w przybliżeniu 2-3 kocięta na 1000 rodziłyby się chore. Tak się jednak nie dzieje, gdyż dobór kotów do rozrodu nie jest pozostawiony przypadkowi.

Hodowcy mają do dyspozycji narzędzie w postaci testu genetycznego, który umożliwia nie tylko odróżnienie kotów dotkniętych chorobą od osobników wolnych od mutacji, lecz również zidentyfikowanie klinicznie zdrowych nosicieli. Dla kontroli występowania choroby w obrębie rasy informacja ta ma kluczowe znaczenie, gdyż nosiciele, których identyfikacja przy użyciu rutynowych badań laboratoryjnych jest niemożliwa, nie mogą być łączeni w pary i powinni zostać wykluczeni z programów hodowlanych.

Jeżeli kot-nosiciel posiada wartościowe cechy i jest ważny dla dalszego rozwoju hodowli może być dopuszczony do rozrodu, pod warunkiem, że będzie krzyżowany wyłącznie z kotami przebadanymi i nie niosącymi wadliwego genu. Kocięta z takich skojarzeń powinny być również przebadanie pod kątem posiadania mutacji, a do dalszej hodowli przeznaczone jedynie homozygoty zdrowe.

Choroba spichrzeniowa glikogenu typu IV nie stanowi zagrożenia dla rasy, o ile nie zostanie zlekceważona przez hodowców.

Występowanie mutacji

PennGen: dane zaczerpnięte z "A complex rearrangement in GBE1 causes both perinatal hypoglycemic collapse and late-juvenile-onset neuromuscular degeneration in glycogen storage disease type IV of Norwegian forest cats"; John Fyfe; Antagene: dane zaczerpnięte z NorwegerInfoseite www.gsd4.de.vu; Laboklin: dane udostępnione przez LABOKLIN Polska

Słowa kluczowe: , , ,

Piśmiennictwo

1. University of Pennsylvania: Glycogenosis (GSD) Type IV - Glycogen Branching Enzyme Deficiency,
2. John Fyfe: A complex rearrangement in GBE1 causes both perinatal hypoglycemic collapse and late-juvenile-onset neuromuscular degeneration in glycogen storage disease type IV of Norwegian forest cats http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2063609/,
3. John Fyfe: Glycogen Storage Disease (GSD IV) in Norwegian Forest Cats http://www.forestcats.net/articles/article_gsd_iv.html,
4. NorwegerInfoseite - GSD IV bei Norwegischen Waldkatzen http://www.gsd4.de.vu/,
5. Laboklin: Badanie genetyczne w kierunku choroby spichrzeniowej glikogenu typu IV (GSD IV) występującej u kotów norweskich leśnych http://www.laboklin.de/pdf/pl/genetyka/badanie_genetyczne_GDS_IV.pdf,
6. Norwegian Forest Cat Genetic Testing Results http://www.winterfyre.com/testing/.