Gendefekt PSSM 2 - eine Information für unsere Züchter

Gendefekte sind seit Jahren ein aktuelles Thema in der Pferdezucht und werden entsprechend intensiv in den Verbänden und unter Züchtern diskutiert. Die Auswirkungen von Gendefekten betreffen vor allem den Tierschutz, aber auch die finanziellen Auswirkungen können erheblich sein. In der Tierzucht ist eine Vielzahl von Gendefekten bekannt, diese betreffen alle Tierarten. Die allermeisten davon sind rassespezifisch, manche sind auch speziellen Blutlinien zuzuordnen. Eine zu enge Linienführung und eine Verengung der Zucht auf extreme Merkmalsausprägungen begünstigen die Mutationsneigung und die Entstehung von Gendefekten. Während einige Gendefekte im Lauf der (Pferde‐) Zuchtgeschichte durchaus erwünscht sind bzw.waren, sind andere eher nachteilig bzw. unerwünscht. Viele der heute vorkommenden Pferdefarben sind beispielsweise mutationsbedingt und spielen bei Kaufentscheidungen häufig eine wichtige Rolle. Die Verbreitung des Gendefektes HYPP stand mit der gewünschten Ausprägung der Muskulatur für die Nachkommen des Hengstes „Impressive“ in engem Zusammenhang.

Es muss davon ausgegangen werden, dass viele heute bekannte Gendefekte in der Pferdezucht schon vor der Aufspaltung in unsere heutigen Rassen entstanden sind. Seit die DNA‐Sequenzierung preisgünstiger wurde, bieten Forschung und Wissenschaft heute die Möglichkeit, Gendefekte zu entdecken und zu bestimmen. Sie helfen somit, viele bislang unspezifisch auftretende Symptome zu erklären. Diese neuen Erkenntnisse können so in den jeweiligen Zuchtprogrammen berücksichtigt werden. Dadurch haben die Züchter bei der Planung ihrer Anpaarungen die Möglichkeit, Trägertiere zu umgehen, um die Weitergabe von Gendefekten möglichst auszuschließen bzw. zumindest bei rezessiven Anlagen einen Krankheitsausbruch bei der Nachzucht zu verhindern. Es ist ein Ziel der Pferdezuchtverbände Gendefekte, welche leidensrelevante Krankheiten auslösen, in den durch sie betreuten Rassen zu erkennen und diese in der eigenen Population zu eliminieren. Dies kann nur mit offenem Umgang und umfassenden Informationen rund um Gendefekte erreicht werden. Ein erfolgreiches Beispiel für einen solchen Weg ist der bereits o.g. Gendefekt HYPP, welcher durch konsequentes Handeln in Europa so gut wie verdrängt ist. Alle Trägertiere in nur einer Generation von der Zucht ausschließen zu wollen, wäre unrealistisch, übertrieben und würde den Verlust wertvollen genetischen Materials bedeuten. Mit konsequenten Zuchtprogrammen und gezielten Anpaarungen wird man diesem Ziel aber mit jeder Generation näherkommen. Obwohl Gendefekt‐Untersuchungen beim Appaloosa schon seit vielen Jahren über die Abfrage des 5‐Panel‐Test zum züchterischen Standard gehören, werden doch immer wieder Mutationen entdeckt, die für weitere, bisher unbekannte Gendefekte verantwortlich sind. In den vergangenen Jahren wurde in diesem Zusammenhang insbesondere IMM diskutiert, im vergangenen Jahr beschäftigte uns erstmals das Thema PSSM 2. Eine erste Information zu dieser Gendefektgruppe erfolgte im Rahmen der Convention 2019.
Während IMM bedingte Symptome und Tests recht eindeutig zuzuordnen sind, ist die Forschung bei den PSSM 2 zugeschriebenen Auswirkungen noch lange nicht abgeschlossen und lassen von daher noch keine Zuchtempfehlung zu. Bekannt ist lediglich, dass die unter dem Begriff „PSSM2“ zusammengefassten Einzelmutationen rasseübergreifend und stark verbreitet sind.

Der Gendefekt PSSM

Zunächst hier einige Informationen zu dem Gendefekt, soweit sie bisher bekannt sind. PSSM steht für „Polysaccharide Storage Myopathie“ und ist ein Sammelbegriff für mehrere erblich bedingte Muskelerkrankungen, die sich in sehr ähnlichen Symptomen äußern. Gekennzeichnet ist die Erkrankung (Typ 1) durch die Anhäufung anormaler Polysaccharide, wie auch durch die übermäßige Anhäufung normaler Zuckermoleküle im Muskel. Wenn klinische Symptome auftreten, sind diese „kreuzverschlagähnlich“ und umfassen die gesamte Bandbreite von schmerzbedingter Bewegungsunlust, Muskeltremor, Muskelsteifheit, starker Muskelabbau, ataktischer Gang, wechselnde Lahmheiten, Ausstrecken der Hinterbeine bis hin zur Bewegungsunfähigkeit. Viele erkrankte Pferde haben eine Vorgeschichte wiederholter Phasen von Muskelproblemen. Bei ausgeprägter Symptomatik (Typ 1) kann es zur Myoglobinurie (Ausscheidung von Myoglobin im Urin) und evtl. daraus resultierenden Nierenproblemen kommen. Insgesamt wird PSSM für einen Großteil der neuromuskulären Erkrankungen in den betroffenen Zuchten verantwortlich gemacht. Die Polysaccharid‐Speichermyopathie Typ 1 (PSSM 1) ist mit einer semidominanten Variante eines Gens assoziiert, das ein Enzym (Glykogensynthase) codiert. Die Variante des Enzyms ist überaktiv und führt zu einer übermäßigen Glykogenspeicherung im Muskelgewebe. Ein erheblicher Teil der Pferde, die die mutierte Variante GYS1‐R309H tragen, sind asymptomatisch. Es gibt Hinweise darauf, dass zusätzliche genetische Faktoren die Entwicklung von Symptomen bei Pferden beeinflussen, die diese Variante in sich tragen. Es gibt Fälle von Erkrankungen mit PSSM‐Symptomen, die Pferde aber nicht PSSM 1 ‐ Genträger sind. Diese Fälle werden als PSSM Typ 2 bezeichnet. Die genetische Basis von PSSM 2 wird derzeit noch untersucht. Es scheint mehrere genetische Ursachen für PSSM 2 in verschiedenen Rassen zu geben. Die Hauptursache für den Defekt in PSSM 2 scheint die Desorganisation von Myofibrillen zu sein, und nicht eine Störung des Glykogenstoffwechsels, wie dies bei PSSM 1 der Fall ist. Die Forscher von „EquiSeq“ haben vier semidominante genetische Varianten identifiziert, die PSSM 2 verursachen. Die Ergebnisse sind noch nicht in einer begutachteten Fachzeitschrift veröffentlicht. Vor der Veröffentlichung wurden die Varianten mit P2, P3, P4 und Px bezeichnet. Es gibt zwei zusätzliche semidominante Varianten nicht offengelegter Gene mit der Bezeichnung P8 und K1.

Inwieweit unterschiedliche Konstellationen verschiedener Mutationen die Erkrankungshäufigkeit und ‐schwere beeinflussen, kann derzeit nicht gesagt werden und muss Gegenstand zukünftiger Forschungen sein. Bisher konnte der Gendefekt jedoch nur unter Ausschluss von PSSM 1 und einer Muskelbiopsie ermittelt werden. Mit dem Vorhandensein eines direkten Gentests über die allseits bekannte Haarprobe können Pferde einfacher auf PSSM 2 getestet werden. Durch die einfache Verfügbarkeit wurden unterdessen mehr Pferde getestet. PSSM2‐Erkrankungen sind nicht heilbar. Die meisten von PSSM 2 betroffenen Pferde profitieren von einer angepassten Fütterung mit hohem Fett‐ und Proteinanteil und/ oder Fütterungsergänzung der Aminosäuren Lysin, Threonin, Methionin sowie angepasster Haltung mit regelmäßigem Training.

Der Umgang mit dem Gendefekt

Eine erste Information unserer Züchter fand im Rahmen der Convention im November 2019 statt. Wie dort bereits angekündigt, wollen wir zunächst in einem Monitoring (systematische Datenerfassung) die genetische und klinische Relevanz für die uns betreffenden Rassen herausfinden. Wie sollten wir nun in der Zucht damit umgehen? Semidominante Erkrankungen (unvollständige Penetranz) haben eine große Variabilität in der Ausprägung der Symptome. Tiere, die die gleiche Mutation tragen, zeigen zum Teil stark unterschiedliche klinische Profile. Viele gentragende Pferde zeigen keine Symptome. Während manche Pferde nur sehr leichte Symptome zeigen, können andere deutlich stärker betroffen sein. Die Varianz in der Ausprägung kann durch andere (bekannte und unbekannte) genetische Varianten oder durch Umwelteinflüsse (z.B. Ernährung, Haltung, Stress) bedingt sein. Aus diesem Grund ist ein vollständiges "Verbot" der Zucht mit Pferden, die eine der bekannten Mutationen haben, nicht unbedingt sinnvoll. Durch das Ausschließen aller betroffenen Tiere aus der Zucht würde die Zuchtpopulation künstlich reduziert werden, was zum verstärkten Auftreten anderer genetischer Erkrankungen führen kann, wodurch die Rasse unter Umständen noch größeren Schaden nehmen könnte. Unbenommen von der genetischen Relevanz in den beteiligten Populationen wird es zweifellos Auswirkungen in der Vermarktung der Nachzuchten geben. Die beteiligten Forscher geben derzeit folgende Empfehlungen. Pferde, die Symptome einer Erkrankung zeigen, sollten nicht für die Zucht eingesetzt werden. Beim Einsatz von Genträgern sollte jeder Züchter die Vererbungswahrscheinlichkeit im Blick behalten. Die drei Westernpferdezuchtverbände haben sich auf ein gemeinsames Vorgehen geeinigt. In Zusammenarbeit mit CAG wird ein Monitoring durchgeführt. Die Züchter werden aufgefordert, ihre Zuchttiere testen zu lassen und hierbei einen Fragenkatalog zu sportlicher Nutzung und ggf. Nutzungseinschränkungen zu beantworten.

Kleines Lexikon zum Text

Myopathie – bezeichnet als Sammelbegriff alle Muskelerkrankungen

Gene ‐ Erbinformationseinheiten für wichtige Proteine, Enzyme und vieles mehr, die als einzelne Abschnitte auf der DNA vorliegen. Ein Pferd hat ca. 20.000 Gene.

Allel ‐ Ein Allel ist eine bestimmte Variante eines Gens. Für jedes Gen gibt es zwei Allele, welche nicht immer gleich sein müssen. Bestimmte Erbkrankheiten werden durch eine Mutation in einem oder beiden Allelen ausgelöst.

Genotyp ‐ Die verschiedenen Allelkombinationen eines Individuums. Der Genotyp wird in Form eines Codes angegeben (siehe unsere Beispiele). Ein gesundes Tier wird mit (N/N) oder (n/n) bezeichnet, eine Mutation mit dem jeweiligen Kürzel der assoziierten Krankheit, z.B. (N/ca) für eine rezessive oder (n/MH) für eine dominante Mutation.

Mutation ‐ Eine Veränderung der Nukleinbasen in der DNA. Diese Veränderungen können z.B. bei Zellteilungsprozessen oder durch äußere Einflüsse (UV‐Strahlung, Chemikalien etc.) entstehen. Oft haben diese Mutationen keinen Einfluss auf die Gesundheit des Lebewesens. Wenn diese Veränderungen in wichtigen codierenden DNA‐Abschnitten auftreten, kann es zu krankhaften Ausprägungen kommen.

Autosomal – die Vererbung erfolgt unabhängig vom Geschlecht

Dominant ‐ Eine Veränderung auf einem der zwei Allele reicht aus, dass das Tier an einer Erbkrankheit leidet oder ein bestimmtes Merkmal zeigt. Tiere mit einer Kopie der Mutation besitzen einen sogenannten „mischerbigen (heterozygoten)“ Genotypen, Tiere mit zwei Kopien einen „reinerbigen (homozygoten)“.

Rezessiv ‐ Die Krankheit tritt nur auf, wenn beide Allele von der Variation betroffen sind. Semidominant ‐ Tiere mit einem oder zwei veränderten Allelen sind betroffen. Tiere mit einer Kopie zeigen entweder ein geringeres Risiko Symptome zu entwickelnt oder mildere Symptome, als Tiere mit zwei Kopien der Mutation.

Quellennachweis
Equisec Inc. , download von http://equiseq.com/learning_center/health/polysaccharide‐storagemyopathy‐pssm#polysaccharide‐storage‐myopathy‐type‐2
CAG GmbH, download von https://www.centerforanimalgenetics.com/de/pssm2/
Laboklin GmbH & Co.KG, download von https://laboklin.com/de/leistungen/leistungendetails/polysaccharid‐speicher‐myopathie‐typ‐1‐pssm/