CNS atrophy with cerebellar ataxia (CACA) in Belgian Shepherds

ZNS-Atrophie (Zentralnervensystem) mit Kleinhirnataxie (CACA) ist eine Krankheit, die bei Belgischen Schäferhunden vorkommt. Sie ist durch Ataxie gekennzeichnet, die sich durch eine gestörte Bewegungskoordination und Zittern bemerkbar macht. Die klinischen Anzeichen sind unspezifisch, und andere Varianten in anderen Genen können zu ähnlichen Formen der Ataxie bei Belgischen Schäferhunden führen (SDCA1, SDCA2).

Die CACA wird durch eine Mutation im SELENOP-Gen verursacht. Es handelt sich um eine homozygote ~17 kb-Deletion, die die gesamte proteinkodierende Region des SELENOP-Gens in dem kritischen Intervall von 52 Mb betrifft. Die genaue genomische Bezeichnung der Deletion lautet Chr4:66,946,539_66,963,863del17,325 (CanFam 3.1). Das SELENOP-Gen kodiert das Selenoprotein P, das an der Ablagerung und dem Transport von Selen zum Gehirn und zu anderen Organen beteiligt ist. Der Einbau von Selen in Selenoprotein P verhindert die toxische Wirkung von freiem Selen. Eine Deletion im SELENOP-Gen führt zum vollständigen Fehlen des kodierten Selenoproteins P und verursacht einen Defekt im Selentransport zum ZNS.

Klinische Anzeichen wie unkoordinierte Bewegungen, Intentionstremor (Zittern der Gliedmaßen), generell erhöhte Muskelspannung und verminderte Schluckreflex sind bereits bei Welpen im Alter von 2 Wochen zu beobachten. Ein allmähliches Fortschreiten führt zu so schweren klinischen Symptomen, dass die Tiere euthanasiert werden müssen. Betroffene Tiere zeigen eine Atrophie des ZNS, insbesondere des Kleinhirns. Die Atrophie betrifft alle Schichten der Kleinhirnrinde mit einer Verarmung der Purkinje- und Granularzellen. Die neuroaxonale Degeneration betrifft das Mittelhirn, den Hirnstamm und das Rückenmark. Auch die Menge an Myelin in der weißen Substanz des Gehirns und des Rückenmarks ist deutlich reduziert.   Die Selenkonzentration im Blut ist bei betroffenen Homozygoten um 70 % und bei Heterozygoten um 30 % niedriger als bei gesunden Hunden.

Die CACA ist eine rezessiv vererbte Krankheit. Die Krankheit entwickelt sich bei Hunden, die das mutierte Gen von beiden Eltern vererbt haben. Diese Hunde werden als P/P (positiv/positiv) gekennzeichnet. Die Träger des mutierten Gens, gekennzeichnet als N/P (negativ/positiv), haben das mutierte Gen nur von einem Elternteil vererbt und sind ohne klinische Anzeichen, sie tragen jedoch diese Krankheit an ihre Nachkommen über. Bei Verpaarung zwei Heterozygozen (N/P) wird theoretisch 25% der Nachkommen gesund, 50% der Nachkommen werden Träger und 25% der Nachkommen vererbt das  mutierte Gen von beiden Eltern und werden also von der CACA betroffen. Durch Verpaarung eines gesunden Hundes (N/N) und eines Trägers dieser Mutation (N/P) werden theoretisch in dem Wurf zu 50% Träger und zu 50% gesunde Welpen sein. Wenn ein Träger (N/P) und ein betroffener Hund (P/P) verpaart werden, so würden theoretisch 50% betroffene Hunde und 50% Träger geboren.

Der Gentest kann den Genotyp des Tieres aufdecken und ist ein nützliches Hilfsmittel für Züchter, um die unbeabsichtigte Vermehrung von betroffenen Welpen zu verhindern.

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Reference:

Christen, M., Högler, S., Kleiter, M., Leschnik, M., Weber, C., Thaller, D., Jagannathan, V., Leeb, T. : Deletion of the SELENOP gene leads to CNS atrophy with cerebellar ataxia in dogs. PLoS Genet 17:e1009716, 2021. Pubmed reference: 34339417. DOI: 10.1371/journal.pgen.1009716.