Erbliche Augenerkrankungen des Golden Retrievers unter besonderer Berücksichtigung der Katarakt

Abstract

Ziel der vorliegenden Arbeit war es Prävalenzen, Heritabilität und möglicherweise die Art des Erbganges für das Auftreten der häufigsten Augenerkrankungen beim Golden Retriever zu analysieren. Dabei wurden die Prävalenzen und Heritabilitäten für Distichiasis, Membrana Pupillaris Persistens (MPP) und Retinadysplasie (RD) ermittelt. Zusätzlich wurde für die primäre, nicht kongenitale Katarakt die möglichen Erbgänge untersucht. Dafür wurden systematische Effekte mittels Varianzanalysen auf Signifikanz geprüft, eine Varianzkomponentenschätzung und für die Katarakte eine komplexe Segregationsanalyse durchgeführt. Die Daten für die Analysen wurden von dem Deutschen Retriever Club e.V. (DRC) und dem Dortmunder Kreis, Gesellschaft für Diagnostik genetisch bedingter Augenerkrankungen e.V. (DOK), zur Verfügung gestellt. Es standen die Zuchtbuchdaten des DRC von 1979 2006 für 13510 Tiere sowie die Augenuntersuchungsergebnisse von 1576 Golden Retrievern aus den Jahren von 1998 2006 zur Verfügung. Die Verwandtschaftsmatrix, die für die genetischen Analysen miteinbezogen wurde, umfasste insgesamt 48732 Tiere. Von den 1576 untersuchten Tieren zeigten 58 Tiere (3,70%) eine Distichiasis, 33 Tiere (2,10%) eine Membrana pupillaris persistens (MPP), 10 Tiere (0,63%) eine Retinadysplasie (RD) und 124 Tiere (7,9%) eine Katarakt. In die Varianzanalyse wurden die Effekte Geburtsjahrgang, Geschlecht, Untersuchungsalter, Inzuchtkoeffizienten und die Wurfgröße miteinbezogen. Für Distichiasis konnte ein signifikanter Effekt für den Inzuchtkoeffizienten festgestellt werden. Für MPP waren der Geburtsjahrgang, das Untersuchungsalter und die Wurfgröße signifikant. Bei nicht kongenitaler Katarakt war die Wurfgröße signifikant, für die RD konnten keine signifikanten Einflüsse festgestellt werden. Für die einzeln aufgeteilten Linsentrübungslokalisationen waren für die posteriore Linsenkapsel das Untersuchungsalter und für den klassischen Polstar die Wurfgröße signifikant. Für die einzelnen Augenerkrankungen konnten folgende Heritabilitäten nach Transformation in das Schwellenwertmodell geschätzt werden: für Distichiasis eine Heritabilität von h2 = 0,15, für MPP von h2 = 0,58, für RD von h2 = 0,64 und für nicht kongenitale Katarakt von h2 = 0,56. Die Heritabilitäten für die einzelnen Linsen-trübungslokalisationen waren für die posteriore kapsuläre (h2 = 0,13) und die kortikale Katarakt (h2 = 0,05) eher gering, im Gegensatz zu den Lokalisationen am hinteren Linsenpol (h2 = 0,55) und der peri-/epinukleären ringförmigen Katarakt bzw. Linsen-trübung (h2 = 0,72). Mittels komplexer Segregationsanalyse kann für den Polstar (LT5) ein mendel-rezessiver Erbgang für wahrscheinlich gehalten werden. Jedoch kann aufgrund der Krankheitsausprägung ein dominanter Erbgang nicht ausgeschlossen werden. Bei der perinukleären Katarakt (LT8) scheint ein mendel-rezessiver Erbgang am wahrscheinlichsten. Die Erblichkeit der perinukleären Katarakt soll als neue Erkenntnis besonders hervorgehoben werden. Die Selektionsmaßnahmen gegen erbliche Augenerkrankungen können weiterhin verbessert werden. Die Augenuntersuchungen sollen in dieser Frequenz beibehalten werden. Wichtig wäre, ganze Würfe und damit auch Wurfgeschwister zu untersuchen, die nicht zur Zucht eingesetzt werden, um Anlage- und Merkmalsträger besser erkennen zu können. Aufgrund des unterschiedlichen Manifestationsalters und der nach dem Hardy-Weinberg-Gesetz vermutlich höheren Anzahl heterozygoter Anlageträger in der Population scheint es sinnvoll, den Einsatz der Zuchttiere zunächst auf eine gewisse Anzahl Testwürfe zu beschränken. Die anschließende Identifizierung von Merkmals- und Anlageträgern über wiederholte Augenuntersuchungen der Zuchttiere und ihrer Nachkommen bis zum Erreichen des mittleren Manifestationsalters könnte eine Weiterverbreitung der Erkrankungen effektiv verringern. The purpose of the present study was to analyze systematic and genetic influences on the prevalences of the most common inherited eye diseases in Golden Retrievers and to identify potentially the mode of inheritance of these diseases. Prevalences and heritabilities were analyzed for distichiasis, persistent pupillary membrane (ppm), retina dysplasia (rd) and primary cataract. In addition, possible modes of inheritance were analyzed for primary cataract. Analyzed data was provided by the German Retriever Club e.V. (DRC) and the Dortmunder Kreis, the German panel of the European Eye Scheme for diagnosis of inherited eye diseases in animals (DOK) including pedigree data of 13510 dogs born from 1979 to 2005 and ophthalmological records for presumed inherited eye diseases of 1576 Golden Retrievers collected from 1998 to 2006. The number of animals included in the additive relationship matrix was 48732. Prevalences in the analyzed 1576 dogs were 3.70% (58 dogs) for distichiasis, 2.10% (33 dogs) for persistent pupillary membrane (PPM), 0.63% (10 dogs) for retina dysplasia (RD) and 7.90% (124 dogs) for primary cataract. Genetic parameters were estimated using Residual Maximum Likelihood (REML) and VCE 4.2.5 software. Models for the genetic analyses were developed on the basis of the results of single and multiple analyses of variance using the GENMOD procedure of SAS (Statistical Analysis System), version 9.1.3 (SAS Institute, Cary, NC, USA, 2006). Analyses of variance were performed with the following factors tested as fixed effects: year of birth, sex, age at ophthalmological examination, inbreeding coefficient and litter size. The inbreeding coefficient had a significant influence on the prevalence of distichiasis. The prevalence of PPM was significantly influenced by year of birth, age at ophthalmological examination and litter size. The litter size had a significant influence on the prevalence of primary cataract. We could not find any significant effects on the prevalence of RD. Considering the separately analysed lens localisations of cataracts, the prevalence of posterior capsular cataract was significantly influenced by age at ophthalmological examination and the prevalence of polar cataract by litter size. Heritabilities on the underlying liability scale were h2 = 0.15 for distichiasis, h2 = 0.58 for PPM, h2 = 0.64 for RD and h2 = 0.56 for primary cataract. Considering separated lens lokalisations, heritabilities for posterior capsular cataract (h2 = 0.13) and cortical cataract (h2 = 0.05) were rather small than heritabilities for posterior polar cataract (h2 = 0.55) and perinuclear/ epinuclear circular cataract (h2 = 0.72). Using complex segregation analyses, a mendelian recessive mode of inheritance could be considered as possible for polar cataract (LT5), whereas a dominant mode of inheritance could not be excluded considering the clinical occurrence of this disease. In addition, a mendelian recessive mode of inheritance is the most likely one for perinuclear cataracts (LT8). Inheritance of perinuclear cataract should be considered as a new perception. However, selection strategies against inherited eye diseases could be enhanced furthermore, whereas frequency of eye examinations should be retained. It would be important to examine whole litters and therefore litter mates, which were not considered for breeding, to identify carrier and affected dogs. Regarding the different age of manifestation and the possibly higher number of heterogeneous carrier in the population (following the Hardy-Weinberg rule), it seems to make sense to reduce breeding animals on a small number of test matings. The following identification of carrier and affected dogs, using repeated eye examination of breeding animals and their offspring until the age of onset is achieved, could reduce the dissemination of these eye diseases, effectively.