Effekterna av inavel på immunsystemet

[Översatt av Malin Sundqvist, S*Dagdrivarn.]

Av Dr. Heather E. Lorimer
(Återgiven med tillstånd)

Alla kattuppfödare vet en del om riskerna med inavel. Vi har alla hört talas om, och många av oss har sett, det tragiska resultatet av en fördubbling av farliga recessiva gener. Ett sätt att undvika de recessiva letala generna är att para ut så mycket som möjligt. Å andra sidan, den linje du parar ut med med kan bära precis samma gen som du försöker undvika.

Det är dock fullt möjligt att sålla ut genetiska fel i även de mest inavlade linjer. Forskare gör det hela tiden, de har tagit fram stammar av möss, råttor och andra djur som är så inavlade att de är genetiskt identiska. Varje djur i en av dessa stammar är en identisk tvilling (bortsett från kön), till alla andra djur i samma stam. Dessa djur bär inga dödliga gener och är mycket hälsosamma på alla sätt utom ett. De måste hållas i ett nästan steril miljö, eftersom deras immunsystem inte kan bekämpa en normal mängd sjukdomar.

Immunsystem på alla djur är helt beroende av den genetiska mångfalden. Det finns i princip två typer av immunsvar:

  1. Det finns celler som kallas B-celler, som gör att antikroppar som kan inaktivera eller döda främmande partiklar (till exempel bakterier eller virus) som kommer in i kroppen.
  2. Det finns celler som kallas T-celler, som dödar farliga celler såsom tumörceller infekterade av ett virus.

I många avseenden är dessa två system är desamma. Dessa celler är mycket specifika, en cell gör bara en typ av antikropp eller kan erkänna och döda endast en typ av farligt cell. Det mest uppseendeväckande med detta är att för varje typ av infektion eller alla typer av cancer som ett djur någonsin skulle kunna exponeras för finns det redan en cell i djurets kropp är specifikt för den infektionen eller cancern.

Detta innebär att det förmodligen finns miljontals gener, som var och en är kodade för en specifik antikropp eller "cell surface receptor", i varje vuxet djur. Problemet är att det inte finns tillräckligt med utrymme på kromosomerna för alla dessa gener. Människor och djur har ett mycket smart sätt att kringgå denna paradox: vårt immunsystems celler har inte kompletta gener för antikroppar, utan de har massor av små gensegment som cellerna klyver och sätter ihop tillsammans för att göra en hel gen. Immunsystemets celler är de enda celler som förändrar sin egen DNA. Om detta hade hänt var som helst utom i immunförsvarets gener, skulle det vara mycket farligt. I immunförsvarets gener, däremot är det avgörande: annars skulle vi inte kunna bekämpa många sjukdomar.

I den följande diskussionen har jag godtyckligt använt ett original (germ-line) DNA med sex gensegment, varje segment innehåller tio olika val (i verkliga livet finns det många fler). Dessa sex segment kan ge 10x10x10x10x10x10 (en miljon) olika antikroppar.

Om båda kromosomerna hos en katt eller hos andra djur har identiska gensegment i immunsystemet, har djuret förlorat hälften av sina potentiella antikroppsreaktionsgener. Om det djuret är ytterligare inavlat, börjar det att förlora andra enskilda gensegment till ett genetiskt fenomen kallat "crossover". Varje gen-segment som går förlorad representerar tusentals potentiella antikroppar.

I exemplet ovan, ett djur med två helt olika kromosomer kan göra två miljoner olika antikroppar, var och en specifik för en typ av infektion. Ett djur som har homozygota kromosomer i immunsystemet kan göra en miljon olika antikroppar. Ett djur som har förlorat ett gensegmentet från "crossover" kan bara göra niohundratusen antikroppar. Så vi ser att, i mitt exempel att förlusten av ett gen segmentet är förlusten av etthundratusen potentiella antikroppar. När detta händer, börjar djuret förlora sin förmåga att bekämpa vissa sjukdomar. Om en grupp djur saknar samma gensegment, så som sker i inavelslinjer, kan plötsligt hela katteriets eller hela blodslinjer försvinna pga. infektioner som normalt skulle ha liten effekt på en normal katt.

Ett välkänt exempel på denna typ av känslighet för sjukdom, som orsakas av en brist på den genetiska mångfalden, har inträffat hos vilda och fångna populationer av geparder. Uppfödarprogam av geparder i fångenskap har plågats av låga födelsetal och hög spädbarnsdödlighet. För att lägga sten på bördan, har geparder visat sig vara mycket känsliga för felin infektiös peritonit (FIP). De flesta katter som utsätts för corona-viruset vilket kan orsaka FIP, blir smittade, men oftast utvecklar mindre än 10% av dessa katter en vanligtvis dödlig FIP. Men geparder som exponeras för viruset kommer att uppleva en 50% dödlighet. Stephen J, O'Brien och hans kollegor har undersökt gepardens problem i en artikel som publicerades i maj 1986 av "Scientific American". De fann att geparder är nästan identiska genetiskt - så identiska att enskilda geparder, födda tusentals mil från varandra, inte avvisade hudtransplantationer från varandra (en egenskap som normalt sett bara sker hos enäggstvillingar). Vid en viss punkt i historien, har gepardpopulationen (ett ord) minskat till så få individer att deras immunologiska mångfald gick förlorad, och följden av detta blev att dessa stora, vackra katter är utrotningshotade.

Vi som kattuppfödare måste skydda våra vackra kompanjoner från detta öde. Vi måste vara försiktiga så att vi inte "fixar" immundefekter när vi försöker "fixa" typen. Lyckligtvis är det inte svårt att göra. När du vill förstärka en egenskap på din katt, såsom storlek eller öronplacering, gå till mer än en källa. Kom ihåg att du inte tappar typ i en utparning om inte katten som du utparar med saknar typ. Viktigast, titta efter tecknen på fara vid överdriven avel. De är:

  1. Låga födelsetal hos antingen hanar eller honor.
  2. Små kullar (en eller två ungar) med jämna mellanrum.
  3. Asymmetri, missbildade munnar, böjda nosar, oregelbunden ögonställning.
  4. Regelbundet uppdykande av cancer hos unga katter.
  5. Förlust av en stor del av katter till följd av sjukdom. Om 50% av en kull med kattungar eller en grupp av vuxna dör av en enkel infektion, så räcker inte immunsystemets mångfald i din linje.

Författaren tillägger: I juni 1998. Ny information om MHC-komplex visar att det i bristen på heterozygosity kan finnas ett ännu större problem än vad som finns i antikropps-gener och TCR gener. Nyare uppgifter tyder på ett ännu allvarligare problem med immunsystemet som orsakas av inavel än de som nämns i artikeln. En del av detta kommer förmodligen ut i nästa nummer av Cat Fanciers tidning.

Heather E. Lorimer, Ph.D.
Assistant Professor, Genetik
Department of Biological Sciences
Youngstown State University
Youngstown, OH 44555

För mer information om geparder, utforska dessa länkar: