Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchungen zu kongenitalen Anomalien bei Schaf und Ziege

Kerkmann, Andrea

The aim of this study was a detailed description of the phenotype of ovine and caprine congenital anomalies and to elucidate the underlying causes as far as possible. In the context of this study the following cases were investigated. Review of literature and results from test matings of East Friesian milk sheep affected with brachygnathia inferior Shortness of the lower jaw (brachygnathia inferior) is an inborn and mostly hereditary malformation often seen in many sheep breeds. Environmental causes as viral infections, teratogenic drugs and plants often lead to severe craniofacial malformations associated with brachygnathia inferior. In a three-year breeding trial using mainly East Friesian milk sheep, mating schemes of affected by affected and affected by unaffected sheep were performed. 37 of 60 lambs born had variable degrees of brachygnathia inferior. An oligogenic inheritance including a dominant and a recessive locus responsible for the major gene effects and possibly further modifying loci appeared most likely. There was no evidence of environmental causes for brachygnathia inferior in this sheep. Case report - Congenital occipito-atlanto-axial malformation (OAAM) in a lamb A four day old male lamb of the sheep breed Pomeranian Coarsewool showed a congenital partial occipito-atlanto fusion, malformations of atlas and axis, a missing dens axis and a subluxation of the atlanto-axial joint. Clinically the lamb exhibited locomotory disturbances and a tilted head to the right with insecure position since birth. The cause of the malformation could not be clarified. As this case was sporadic, it was not possible to draw conclusions on inheritance. A very rare case of pseudoexstrophy-complex with intestinal duplication in a kid A female kid of the breeds Toggenburg goat x Peacock goat showed congenital malformations like diastasis recti and diastasis of the pelvic symphysis, which resembled the pseudoexstrophy-complex in humans. Further anomalies of this kid (patent urachus, umbilical hernia, atresia ani and rectal fistulas to the vagina) may also be associated with the pseudoexstrophy-complex. In addition, the kid had a duplication of the distal portion of jejunum, entire ileum, colon and rectum. Numeric chromosomal anomalies were not seen, but other genetic causes could not be ruled out. Congenital cyclopia and arhinencephaly - Review of the literature and two case reports in lambs Cyclopia, arhinencephaly and further profound malformations of the face and brain were diagnosed in two lambs from different flocks. Both lambs were crossbreds of German Blackheaded Mutton sheep. No further malformed lambs were observed in these flocks, infectious causes by pestivirus could be excluded and there were no hints on teratogenic plant ingredients. The causes of these malformations remain unclear. Case report - Congenital brachyury and vertebral malformations in a White Polled Heath In a female White Polled Heath a congenital shortening and abnormal bending of the tail was observed. The trunk appeared to be shortened and almost quadratic. Vertebral fusion in several segments of the vertebral column and a wedge-shaped vertebra of the cervical spine caused slight scoliosis. Exogenic causes such as drugs or viral infections during pregnancy were unlikely, whereas heredity could not be ruled out. Scoliosis of the spine/torticollis and cranial deviation in association with arthrogryposis in sheep In four lambs of different sheep breeds, congenital scoliosis of the cervical- and thoracic spine or torticollis, cranial deviation and arthrogryposis of the forelegs were observed. In all lambs scoliosis was accompanied by vertebral deformations. There was no evidence of neuronal or muscular defects. The deformations of the spine and forelegs led to profound movement disorders. Viral infections of bluetongue- and pestivirus as well as the spider lamb syndrome could be excluded in contrast to other genetic causes. Epidermolysis bullosa in sheep: clinical aspects and results of an experimental breeding in German Black Headed Mutton sheep and Evaluation of mutations within LAMC2 as candidate gene for junctional epidermolysis bullosa (JEB) in German Black Headed Mutton sheep Based on clinical and pathomorphological changes epidermolysis bullosa (EB) was diagnosed in 13 pure- and 1 crossbred German Black Headed Mutton (BHM) lambs of three flocks. Two rams and six ewes with affected offspring from two farms were used for a breeding trial. On the basis of these experimental matings, 21 lambs were born, six of which were affected by EB. All lambs affected by EB had typical clinical and pathological signs of EB like shedding of claw horn, erosions and ulcers of skin and mucous membranes. Histopathology revealed subepidermal splitting and blistering with intact basal keratinocytes and made a junctional or dystrophic form of EB most likely. The results of the test matings confirmed the genetic transmission and indicated an autosomal recessive mode of inheritance. We chose the candidate genes LAMA3, LAMB3 and LAMC2 for junctional epidermolysis bullosa (JEB) and searched these genes for novel ovine polymorphisms and mutations already known in human and horse. The polymorphisms within LAMC2 showed significant results in linkage and association analyses. We analysed the cDNA of this gene using JEB-affected and JEB-unaffected sheep. Within exon 20 and 23, two amino acids changing SNPs were in complete linkage disequilibrium and each of these two SNPs were significantly linked (P < 1x10-5) and associated (P < 1x10-5) with JEB in a sample of 21 JEB-affected and 50 unaffected BHM sheep. All JEB-affected lambs were homozygous for the mutant allele in both SNPs, but also 14 % of the 50 unaffected BHM sheep were homozygous for these mutations. Thus, the penetrance for the susceptible genotype was at 86 %. We verified the distribution of the mutant allele in 645 randomly sampled unrelated BHM sheep and confirmed penetrance of 94.9 %. The frequency of the mutant allele was 0.236 in this sample and in contrast, the mutated allele frequency in the 50 unaffected BHM sheep closely related with the JEB-affected lambs was 0.46. Furthermore, we genotyped Suffolk sheep, which is a closely related breed to BHM and were able to detect the mutant allele in a random sample of 176 Suffolk sheep with a frequency of 0.18. Genotyping the two SNPs of exon 20 and 23 in 258 sheep of breeds, where JEB is not prevalent, supported that the amino acid changing mutation in exon 23 is most likely causing JEB in BHM.

Ziel dieser Arbeit war es, Fälle von kongenitalen Anomalien bei den Tierarten Schaf und Ziege in ihrem Erscheinungsbild zu beschreiben und nach Möglichkeit die Ursachen aufzuklären. Im Rahmen dieser Arbeit wurden folgende Fälle bearbeitet. Literaturübersicht und Ergebnisse eines Zuchtversuchs zur Brachygnathia inferior beim Ostfriesischen Milchschaf Die Verkürzung des Unterkiefers (Brachygnathia inferior) ist eine bei vielen Schafrassen häufig anzutreffende angeborene und meist erbliche Missbildung. Umweltbedingte Ursachen wie virale Infektionen, teratogene Medikamente und Pflanzeninhaltsstoffe führen meist zu hochgradigen kraniofazialen Anomalien und zu weiteren multiplen Organmissbildungen. In einem dreijährigen Zuchtversuch wurden Paarungen zwischen Merkmalsträgern sowie Merkmalsträgern und phänotypisch unauffälligen Schafen, vorwiegend der Rasse Ostfriesisches Milchschaf, durchgeführt. 37 von 60 im Zuchtversuch geborenen Schafen wiesen unterschiedlich starke Ausprägungen von Brachygnathia inferior auf. Die Analyse des Pedigrees ließ einen oligogenen Erbgang, an dem ein dominanter und ein rezessiver Genort für die Hauptgeneffekte verantwortlich waren und möglicherweise noch weitere Genorte beteiligt sind, am wahrscheinlichsten erscheinen. Umweltbedingte Ursachen konnten nicht ermittelt werden. Okzipito-atlanto-axiale Malformation (OAAM) Bei einem vier Tage alten männlichen Rauhwolligen Pommerschen Landschaf wurde eine kongenitale partielle Fusion des Atlas mit dem Hinterhauptsbein, eine Deformation von Atlas und Axis mit fehlendem Dens axis sowie eine Subluxation des atlanto-axialen Gelenks festgestellt. Klinisch zeigte das Lamm von Geburt an Bewegungsstörungen und eine rechtsseitige Kopfschiefhaltung mit Instabilität der Kopfhaltung. Die Ursache der Missbildung konnte nicht ermittelt werden. Da es sich um einen sporadischen Fall handelte, war eine Aussage über die Erblichkeit nicht möglich. Ein sehr seltenes Vorkommen eines Pseudoekstrophie-Komplexes mit Darmduplikatur bei einem Ziegenlamm Ein weibliches Kreuzungslamm der Ziegenrassen Toggenburger x Pfauenziege wurde mit Pseudoekstrophie-Komplex ähnlichen Missbildungen, wie Spaltbecken und Rektusdiastase, geboren. Weitere Missbildungen des Ziegenlammes (Urachusfistel, Nabelbruch, Atresia ani und Kloakenbildung über Vaginalfisteln) standen möglicherweise ebenfalls mit dem Pseudoextrophiekomplex in Zusammenhang. Zusätzlich lag eine Duplikatur des distalen Jejunums, des gesamten Ileums, Colons und Rektums vor. Numerische Chromosomenanomalien wurden nicht nachgewiesen während andere genetische Ursachen nicht ausgeschlossen werden konnten. Kongenitale Zyklopie und Arhinenzephalie - Eine Literaturübersicht und zwei Fallberichte bei Schaflämmern Bei zwei Schaflämmern aus verschiedenen Herden wurden Zyklopie, Arhinenzephalie, hochgradige Missbildungen des Gesichts und weiteren Anteilen des Gehirns festgestellt. Beide Lämmer waren Kreuzungstiere mit Anteilen der Rasse Deutsches Schwarzköpfiges Fleischschaf. Da die missgebildeten Lämmer in beiden Herden Einzelfälle darstellten, infektiöse Ursachen durch Pestiviren ausgeschlossen werden konnten und anamnestisch keine Hinweise auf teratogene Pflanzeninhaltsstoffe vorlagen, blieben die Ursachen der Missbildungen unklar. Fallbericht - Kongenitale Brachyurie in Verbindung mit multiplen Wirbelmissbildungen bei einer Moorschnucke Bei einer weiblichen Moorschnucke wurde eine kongenitale Verkürzung und Verbiegung der Schwanzwirbelsäule festgestellt. Der Rumpf hatte eine gedrungene und nahezu quadratische Form. Geringgradige Skoliosen wurden durch Blockwirbelbildungen in allen Abschnitten der Wirbelsäule und eine Keilwirbelbildung in der Halswirbelsäule verursacht. Exogene Noxen, wie z.B. Medikamente oder virale Infektionen während der Trächtigkeit, kamen als Ursachen nicht in Betracht, so dass eine genetische Ursache angenommen werden musste. Skoliosen der Wirbelsäule/Tortikollis und Gesichtsskoliose in Verbindung mit Arthrogrypose beim Schaf Bei vier Schaflämmern verschiedener Rassen wurden kongenitale Skoliosen der Hals- und Brustwirbelsäule bzw. Tortikollis sowie Gesichtsskoliosen und Arthrogrypose diagnostiziert. Bei allen Schafen lagen Wirbeldeformationen vor, während Hinweise auf neuromuskuläre Schädigungen fehlten. Die Wirbel- und Gliedmaßendeformationen führten in allen Fällen zu hochgradigen Bewegungsstörungen. Infektionen mit dem Virus der Blauzungenkrankheit und Pestiviren sowie das Spider Lamb Syndrome konnten im Gegensatz zu anderen genetischen Komponenten als Ursachen ausgeschlossen werden. Epidermolysis bullosa beim Schaf: Klinische Aspekte und Ergebnisse eines Zuchtversuchs beim Deutschen Schwarzköpfigen Fleischschaf sowie Identifizierung und Analyse von Mutationen im Kandidatengen LAMC2 für Epidermolysis bullosa junctionalis (JEB) beim Deutschen Schwarzköpfigen Fleischschaf Bei 13 reinrassigen Lämmern der Rasse Deutsches Schwarzköpfiges Fleischschaf sowie einem Kreuzungstier dieser Rasse wurden in drei Herden klinisch und pathomorphologisch Epidermolyis bullosa (EB) diagnostiziert. Von zwei Betrieben wurden zwei Böcke sowie sechs Mutterschafe, die in ihrer Nachkommenschaft betroffene Lämmer hatten, erworben und für einen Zuchtversuch eingesetzt. In diesem Zuchtversuch erkrankten von insgesamt 21 geborenen Lämmern sechs an EB. Alle von EB betroffenen Lämmer wiesen typische klinische und pathomorphologische Symptome, wie Ablösungen des Klauenhorns von der darunter liegenden Lederhaut, Erosionen und Ulzerationen der Haut und Schleimhaut auf. Bei der histopathologischen Untersuchung konnten subepidermale Spalten- und Blasenbildungen und intakte basale Keratinozyten gesehen werden, was für eine junktionale oder dystrophische Form der Epidermolysis bullosa sprach. Der Zuchtversuch bestätigte die Erblichkeit und legte einen autosomal rezessiven Erbgang nahe. Aufgrund von bekannten Mutationen in den Genen LAMA3, LAMB3 und LAMC3 für die junktionalen Form der Epidermolysis bullosa (JEB) bei Mensch und Pferd wählten wir diese Gene als Kandidatengene für eine molekulargenetische Untersuchung aus. Dazu stand uns DNA von insgesamt 21 an JEB erkrankten und 50 nicht erkrankten, verwandten Schafen der Rasse Deutsches Schwarzköpfiges Fleischschaf zu Verfügung. In der Kopplungs- und Assoziationsanalyse zeigten Polymorphismen innerhalb des Gens LAMC2 signifikante Ergebnisse. LAMC2-cDNA wurde von JEB-erkrankten und gesunden Schafen sequenziert. Zwei nicht-synonyme Einzelbasenaustausche (SNPs) in Exon 20 und 23 waren im vollständigen Kopplungsungleichgewicht und mit JEB signifikant gekoppelt (P < 1x10-5) und assoziiert (P < 1x10-5). Neben den erkrankten Lämmern, die alle für beide SNPs einen homozygoten Genotyp aufwiesen, zeigten weitere 14 % der verwandten Schafe ebenfalls diesen Genotyp. Daher wurde zunächst eine Penetranz von 86 % für den empfänglichen Genotyp angenommen. Nach Verifizierung des empfänglichen Allels mittels einer Stichprobe von 645 unverwandten Schafen der Rasse Deutsches Schwarzköpfiges Fleischschaf, ergab sich eine Penetranz von 94,9 %. Die Frequenz des empfänglichen Allels betrug 0,236 im Gegensatz zu 0,46 der JEB-erkrankten Lämmer und ihrer Verwandten. Des Weiteren ergab die Genotypisierung von 176 Tieren einer Stichprobe von Suffolk-Schafen, die eng mit den Deutschen Schwarzköpfigen Fleischschafen verwandt sind, eine Frequenz des empfänglichen Allels von 0,18. Aufgrund der Genotypisierung von den SNPs in Exon 20 und Exon 23 bei weiteren 258 Tieren verschiedener Rassen, bei denen klinische Fälle von JEB nicht bekannt sind, erhärtete sich die Vermutung, dass der Aminosäure austauschende SNP in Exon 23 wahrscheinlich für JEB beim Deutschen Schwarzköpfigen Fleischschaf verantwortlich ist.

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Kerkmann, Andrea: Untersuchungen zu kongenitalen Anomalien bei Schaf und Ziege. Hannover 2008. Tierärztliche Hochschule.

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