Wiele ras psów obarczonych jest dziedzicznymi zwyrodnieniami siatkówki. Do tej pory rozpoznanie, czy pies ma daną wadę, było możliwe dopiero w wieku, gdy zwierzę już znajdowało się u nowego właściciela lub też zostało wykorzystane do rozrodu. Doprowadzało to albo do powstawania konfliktów pomiędzy hodowcą a niezadowolonym właścicielem, który kupił chorego psa, albo do przekazywania wady na następne pokolenia. Elektroretinografia (ERG) jest badaniem, które pomaga zapobiec obydwu sytuacjom. Umożliwia wykrycie zmian w siatkówce już w wieku szczenięcym – kilka tygodni/miesięcy wcześniej, zanim wada objawi się klinicznie (ryc. 1).
Summary
Electroretinography and selective breeding
Progressive retinal atrophy (PRA) is an umbrella name for a variety of retinal degenerations that occur in many breeds. Until recently it was only possible to recognize when ophthalmoscopic abnormalities were visible. Electroretinography shows abnormalities in amplitude and latency much earlier and thus affords the possibility of finding a dog or a cat that will be blind before it goes to a new owner or starts being used in breeding.
Key words: ERG, electroretinography, selective breeding, retinopathy, PRA
Dziedziczne zwyrodnienia siatkówki dzieli się na wiele podgrup, które ciągle ulegają zmianom ze względu na nowe odkrycia w dziedzinie genetyki, elektroretinografii czy badań mikroskopem elektronowym. Bada się pod tym kątem kolejne rasy psów, łącznie z tymi nowo powstającymi, jak labradoodle. Dla użytku klinicystów powstała lista odkrytych już chorób i ich przyporządkowanie do ras. Większość zwyrodnień można podzielić według pewnych charakterystyk, jak czas pojawienia się, sposób dziedziczenia, rodzaj dotkniętych komórek czy patogeneza choroby. Spośród chorób ujawniających się w młodym wieku zmiany kliniczne zobaczymy najszybciej przy dysplazji pręcików i czopków (rcd – rod-cone dysplasia) – ok. 2.-3. miesiąca życia. Zanik fotoreceptorów zachodzi tu jeszcze przed ich całkowitym wykształceniem się, stąd objawy pojawiają się dość szybko – jeszcze szybciej w badaniu ERG. Już w 3.-6. tygodniu życia możemy mieć oznaki nieprawidłowości w funkcjonowaniu siatkówki.
Najwięcej problemów sprawiają jednak retinopatie zwyrodnieniowe, które dotykają fotoreceptory po ich całkowitym rozwoju. Mówimy tutaj np. o zwyrodnieniu pręcików i czopków (crd), wczesnym zwyrodnieniu siatkówki (erd) czy postępującym zwyrodnieniu pręcików i czopków (prcd). Szczególnie ta ostatnia forma stanowi częsty problem, który klinicznie możemy rozpoznać najczęściej dopiero ok. 3. roku życia (ryc. 2). Jest to zdecydowanie za późno na wycofanie zwierzęcia z planów rozrodowych czy decyzji o wydaniu nowemu właścicielowi.
Dla hodowców najważniejszą kwestią jest to, by z ich hodowli wychodziły tylko zdrowe i piękne psy. Fakt, że mogliby zapobiec przekazywaniu wady czy wydawaniu obciążonych nią szczeniąt, zdaje się mieć ogromne znaczenie. Badanie elektroretinograficzne pozwala na selekcję, w zależności od rodzaju zwyrodnienia, już w wieku kilku tygodni/miesięcy. Doświadczenia z rynku polskiego wskazują, że jest to ważny problem dla właścicieli sznaucerów miniaturowych i pudli miniaturowych, które niestety póki co rzadko są poddawane badaniom w tym kierunku. ERG mogłoby się okazać szczególnie przydatne również dla hodowców popularnych w Polsce jamników miniaturowych długowłosych, seterów irlandzkich, owczarków collie czy mniej znanych norweskich elkhoundów. Te rasy psów dotknięte są różnymi postaciami dysplazji fotoreceptorów, które należą do form wcześnie ujawniających się. Ich zdiagnozowanie za pomocą elektroretinografii jest możliwe już w 3.-6. tygodniu życia.
Badanie to pozwala na ocenę siatkówki z rozróżnieniem funkcjonowania pręcików i czopków, dzięki czemu możemy stwierdzić, z jaką anomalią mamy do czynienia. W tzw. „długim protokole” (patrz artykuł w MW 5/2011 pt. „Co każdy lekarz praktyk powinien wiedzieć o elektroretinografii?”) poddajemy oko zwierzęcia serii błysków, które mając odpowiednie natężenie i czas pojawiania się, pobudzają odpowiednie komórki siatkówki. Otrzymane dane w postaci wykresów i zestawień liczbowych są obiektywnym wskaźnikiem tego, w jakim stanie są poszczególne komórki siatkówki i czy ich funkcjonowanie zostało już w jakiś sposób zaburzone.
Pierwszym etapem jest ocena pracy pręcików, które odpowiadają za widzenie nocne, gdzie w trakcie 20-minutowej adaptacji do ciemności sprawdzamy w odstępach 4-minutowych ich reakcję na błyski. Wynik takiej adaptacji to pięć wykresów, których analiza daje nam informacje o tym, jak szybko działają komórki i jaka jest ich wydolność (ryc. 3). Osłabienie funkcji pręcików objawia się zwolnionym czasem reakcji oraz zmniejszoną amplitudą wychylenia wykresu (ryc. 4, 5). Jest to obiektywna i przydatna informacja przy podejrzeniu zaniku siatkówki (PRA) u zwierząt – zmiany w odczycie pojawiają się wcześniej i niezależnie od klinicznego obrazu dna oka.
Po tej części badania rozpoczyna się okres naświetlania oka, co ma pobudzić czopki odpowiedzialne za widzenie w dzień, a na końcu oceniana jest wspólna praca obu typów komórek. Jest to szczególnie ważne dla ras psów obciążonych zmianami tylko w czopkach, jak alaskan malamuty, które chorują na hemeralopię, zwaną potocznie „ślepotą dzienną”. Problem ten pojawia się też u jamników długowłosych czy pit bull terrierów. Rozwija się u nich dystrofia czopków i pręcików (crd), gdzie zdecydowanie przeważa niewydolność funkcjonowania czopków, czego wynikiem są kłopoty z poruszaniem się w warunkach dużego oświetlenia. Zmiany te pogłębiają się już od młodego wieku, choć zmiany kliniczne w siatkówce ujawniają się dopiero między 10. miesiącem a 3. rokiem życia.
Oczywiście niezbędne do takiej analizy jest stworzenie banku danych o określonej rasie. Każda wada daje odpowiednie linie wykresów, które zależą też od stopnia ujednolicenia warunków przeprowadzania badania i znieczulenia. Takie banki informacji powstają już na Zachodzie i korzysta się z nich nie tylko do oceny szczeniąt, ale i przy porównywaniu nowo powstających ras psów z tymi, z których się wywodzą. Dla przykładu w ostatnim czasie pojawiły się dwie prace, z których jedna dotyczyła rasy labradoodle w Wielkiej Brytanii, a druga papillonów w Ameryce.
J.A.C. Oliver i D.J. Gould odkryli, że wady fotoreceptorów, które pojawiły się u labradorów i różnych ras pudli, przenoszą się na psy będące efektem łączenia powyższych ras. W pierwszej fazie badań ocena była tylko kliniczna, lecz do dokładnego poznania problemu autorzy zapowiedzieli kontynuację badań przy użyciu elektroretinografii. S.M. Petersen-Jones i wsp. przebadali natomiast papillony w celu charakterystyki występowania u nich postępującego zaniku siatkówki (PRA). Ku ich zaskoczeniu okazało się, że część psów ma zamiast typowych, pojawiających się w pierwszej kolejności zmian w pręcikach – zmiany w czopkach. Ta „inna” ścieżka będzie poddana dalszym badaniom. Być może niedługo na listę chorób siatkówki przy tej rasie psów będziemy musieli dopisać nową.
Dzięki badaniom elektroretinograficznym zwiększa się wiedza na temat patogenezy zmian w fotoreceptorach, ze względu na to, że możemy zacząć przyglądać się im, zanim jeszcze ich zanik ujawni się klinicznie. Kristina Narfstrom i wsp. przyjrzeli się bliżej dziedzicznemu zwyrodnieniu siatkówki u kotów abisyńskich. Rasa ta ma swoją skandynawską i angielską odmianę, u których początek zwyrodnienia pojawia się w różnym wieku. Choroba ta dotyczy zarówno czopków, jak i pręcików, przy czym zmiany kliniczne u odmiany skandynawskiej ujawniają się w wieku ok. 1,5-2 lat, kończąc się całkowitą ślepotą w wieku ok. 5-6 lat, a u odmiany angielskiej pierwsze oznaki można zauważyć dopiero w wieku 6 lat. Badania, w których porównano kocięta w wieku od 8 do 104 tygodni, dotyczyły grupy rasy abisyńskiej (homozygoty obciążone chorobą, z normalnie wyglądającym dnem oka) oraz grupy kontrolnej, z kociętami rasy mieszanej. Badania powtarzane w określonych odstępach czasu pozwoliły na przyjrzenie się kolejnym etapom zaniku siatkówki i lepsze zrozumienie choroby. Wynikiem tych badań było odkrycie, że śmierć pręcików pojawia się już w wieku 8-16 tygodni! Tym samym umożliwia to zdiagnozowanie dziedzicznego zwyrodnienia siatkówki jeszcze przed oddaniem kociąt nowym właścicielom.
Badanie ERG pozwala też na wyznaczenie początku choroby – momentu, w którym być może niedługo będziemy mogli zapobiegać rozwijaniu się zwyrodnienia siatkówki dzięki terapii genowej. Na całym świecie prowadzone są intensywne badania, by odnaleźć sposób na zatrzymanie obumierania komórek. Już w 2001 r. naukowcy opublikowali dane wskazujące na to, że możliwe jest przywrócenie wzroku. Badania dotyczyły warstwy nabłonka barwnikowego siatkówki, który odpowiada za odżywianie siatkówki, jej oczyszczanie z produktów przemiany materii oraz dostarcza fotoreceptorom niezbędnej witaminy A. Mutacja genu RPE65 powoduje powstanie nieprawidłowego białka RPE65, czego rezultatem jest zwyrodnienie siatkówki i wczesne osłabienie jakości widzenia z prawie pełną ślepotą rozwijającą się w późniejszym wieku. Choroba ta dotyczy psów rasy briard. W badaniach wykorzystano możliwość przeniesienia prawidłowych genów od zdrowych psów do nabłonka barwnikowego psów z tą chorobą. Po 3 miesiącach okazało się, że wytworzony został prawidłowy nabłonek, czego efektem było przywrócenie wzroku. Oczywiście taki wynik leczenia jest możliwy tylko w wypadku gdy warstwa pręcików i czopków danego psa nie ulegnie jeszcze zanikowi. Stąd ważnym elementem staje się wykrycie zmian na bardzo wczesnym etapie rozwoju. W przypadku tej choroby dostępne są testy DNA, natomiast wiele innych chorób siatkówki nie ma jeszcze zdefiniowanej korelacji z określonymi genami. Stąd elektroretinografia wykonywana u młodych zwierząt mogłaby być elementem umożliwiającym wychwycenie początkowych zmian i ich zatrzymanie, co niewątpliwie przysłużyłoby się nie tylko hodowcom, ale i właścicielom.
