Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Genetische Analysen zur Vererbung der Katarakt und Progressiven Retina Atrophie beim Dackel

Gresky, Christina

The first part of the present study was intended to show, whether inbreeding is an important factor in the population of the Dachshound in the German Dachshound Club 1888 i.s. Furthermore, inbreeding and other factors influencing the number of puppies per litter and the frequency of puppy losses were analysed. Therefore, the inbreeding coefficients for 203,119 Dachshounds born between 1987 and 2002 and registered in the stud book were calculated. The analyses were based on an almost complete pedigree of 11 generations of ancestry. The development of the inbreeding coefficients was studied in the entire population as well as in subpopulations, defined by size and hair type. The mean inbreeding coefficient was 5.27 ± 6.39% in all Dachshounds of the present analysis. The inbreeding coefficients of the long-haired Dachshounds (6.56 ± 7.39%) as well as of the bunny Dachshounds (8.19 ± 9.71%) were found to be significantly higher than the average inbreeding coefficient of the entire population. The inbreeding coefficient decreased in the Dachshounds born after 1997. The mean inbreeding rate per birth year was –0.035% in the entire population. The average inbreeding rate from parents to offspring was 0.263%; the dams contributed a bigger part of the increase of inbreeding than the sires. For the analyses of the factors influencing the number of puppies per litter and the frequency of puppy losses, data on all litters registered in 1987 to 2002 in the stud book of the German Dachshound Club 1888 i.s. were used. Information on 46,995 litters were considered in the present study. Records of puppy losses were available for 42,855 of these litters. The age of the dam, the puppy’s year and month of birth, the hair type and the inbreeding coefficients of the litter mates, the sire and the dam were tested for their influence on the litter size and the proportion of puppy losses per litter. A mean litter size of 5.22 puppies was determined. The proportion of puppy losses per litter averaged out at 6.6%. The litter size of the Dachshound decreased and the percentage of puppy losses increased with increasing coefficient of inbreeding of the litter mates. The same applied to the inbreeding coefficients of the dam and the sire, but the effect was less pronounced. The increase of the inbreeding coefficient of the litter mates by 1% was accompanied by a 0.06% higher percentage of dead puppies per litter. However, the increase of the inbreeding coefficients of the dam and the sire by 1% resulted in an only 0.02% and 0.007% higher percentage of dead puppies, respectively. Very young and very old dams had smaller litters than middle-aged dams. The percentage of puppy losses per litter increased with increasing age of the dam. In the last years of the study period the litter size increased. But at the same time the proportion of puppy losses per litter also increased. The aim of the second part of this study was to investigate the distribution and characteristics of primary cataract and lens opacification as well as the distribution of progressive retina atrophy (PRA) in the dog population of the German Dachshound Club 1888 i.s. Furthermore, the influence of systematic effects on the prevalences of cataract, lens opacification and PRA in the Dachshounds bred in the German Dachshound Club 1888 e.V. (DTK) were analysed. Finally, genetic parameters were estimated in linear animal models for the prevalences of cataract and lens opacification. Ophthalmological findings of 2360 Dachshounds born between 1985 and 2002 were available for the present analysis. These dogs were unexceptionally examined by veterinarians of the Dortmunder Kreis (DOK) in 1996 to 2002. The prevalence for cataract among the probands was 4.3% and for all lens opacifications 9.3%, independently wether a cataract was diagnosed or not by the DOK-veterinarian. Condensations of the lens nucleus and the posterior lens suture were often described by DOK-veterinarians. The mean age at diagnosis was 4.59 ± 3.08 years for cataract and 5.03 ± 2.63 years for lens opacifications, respectively. The normally sized Dachshounds, which presented the largest fraction within the Dachshound population, showed lens alterations significantly more often than the miniature and the bunny Dachshounds. The wire-haired Dachshounds were significantly more often affected by cataract and lens opacification than the long-haired or smooth-haired dogs. There was no significant sex difference for the prevalences of cataracts and lens opacifications, but alterations at the posterior part of the lens were more often diagnosed in female Dachshounds. The prevalence of PRA was 1.6% among all probands and 0.73% in the breeding animals. The mean age at diagnosis of PRA was 6.21 ± 3.01 years. The highest prevalence of PRA was found in wire-haired normally sized Dachshounds (2.04%). Birth year class and age group showed a significant effect on the occurrence of PRA in wire-haired normally sized Dachshounds. Dachshounds born between 1985 and 1996 as well as dogs older than 4 years showed PRA significantly more often. In particular families above-average many animals were found to be affected with PRA. For the genetic analyses 8 generations of ancestry were considered. The resulting relationship matrix comprised a total of 16,937 animals. In multiple analyses of variance sex, size, hair type, hair colour, year of birth, class of inbreeding coefficient and the examiner were considered as fixed effects. The age of the dog was included in the model as a covariate. Variance component estimations were performed for all probands as well as separately for normally sized and miniature Dachshounds, and for wire-haired, long-haired and smooth-haired Dachshounds. Heritabilities and additive genetic correlations were estimated for the prevalences of cataract and lens opacification as a whole, as well as for the prevalences of posterior and nuclear, uni- and bilateral, early- and late-onset cataract and lens opacification. Among the probands of this study, animals with high inbreeding coefficients were significantly more often affected with cataract and lens opacification. However, the prevalences of cataract and lens opacification were also high in Dachshounds with a inbreeding coefficient of zero. The probability to show cataract and lens opacification significantly increased with age. The prevalences of cataract and lens opacification were significantly higher in Dachshounds born in 1985-1994. High prevalences were further determined in Dachshounds born in 1999-2002. The present study could substantiate a genetic component of cataract in the Dachshound. In the whole population of investigated dogs the heritability estimate obtained for cataract (h2 = 0.340) was larger than that obtained for lens opacification (h² = 0.118). In the wild boar coloured, wire-haired, normally sized Dachshounds in which cataract and lens opacification were most prevalent, heritability estimates of h² = 0.558 and h² = 0.187 were obtained for cataract and lens opacification, respectively. Early and late manifesting cataract were highly positively correlated additive genetically (rg = 0.697). It was not possible to identify a consistent age of onset for cataract in the Dachshound.

Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit wurde analysiert, ob hohe Inzucht in der Dackelpopulation des Deutschen Teckelklubs 1888 e.V. (DTK) eine Rolle spielt und welchen Einfluss Inzucht und weitere Faktoren auf die Anzahl der Welpen pro Wurf sowie die Anzahl der Totgeburten haben. Dafür wurden die Inzuchtkoeffizienten für 203119 in den Jahren 1987 bis 2002 geborene und im Zuchtbuch registrierte Dackel, für die ein nahezu vollständiges Pedigree über 11 Generationen zur Verfügung stand, berechnet. Die Entwicklung der Inzuchtkoeffizienten wurde sowohl in der Gesamtpopulation als auch in den durch Rasse (Normal-, Zwerg-, Kaninchenteckel) und Haarart (Rau-, Lang- und Kurzhaar) definierten Teilpopulationen betrachtet. Der durchschnittliche Inzuchtkoeffizient in der gesamten Population der Geburtsjahre 1987 bis 2002 betrug 5,27 ± 6,39%. Die Langhaardackel wiesen einen signifikant höheren Inzuchtkoeffizienten als die gesamte Population auf (6,56 ± 7,39%). Das gleiche galt auch für die Kaninchenteckel (8,19 ± 9,71%). Für die Geburtsjahrgänge seit 1997 war eine deutliche Verringerung der Inzuchtkoeffizienten zu beobachten. Die mittlere Inzuchtrate pro Jahr für die Gesamtpopulation lag bei -0,035%. Der Inzuchtzuwachs von den Eltern auf die Nachkommengeneration betrug im Mittel 0,263%, wobei die Zuchthündinnen stärker zur Inzuchtrate beitrugen als die Zuchtrüden. Um Einflussfaktoren auf die Wurfgröße und den Anteil tot geborener Welpen pro Wurf zu untersuchen, wurden die Daten der von 1987 bis 2002 im Zuchtbuch des Deutschen Teckelklubs 1888 e.V. registrierten Würfe ausgewertet. Für die Analyse standen 46995 registrierte Würfe und 42855 Würfe mit Angaben zur Anzahl tot und lebend geborener Welpen zur Verfügung. Der Einfluss des Alters der Mutter, des Geburtsjahres, des Geburtsmonats und der Haarart der Welpen sowie des Inzuchtkoeffizienten des Wurfes, des Vaters und der Mutter auf die errechnete und eingetragene Wurfgröße sowie die Anzahl und den Prozentsatz tot geborener Welpen wurde getestet. Die durchschnittliche Anzahl eingetragener Welpen pro Wurf betrug 5,22. Die mittlere Totgeburtenrate lag bei 6,6%. Mit steigendem Inzuchtkoeffizienten des Wurfes ging die Wurfgröße zurück und der Anteil tot geborener Welpen nahm zu. Auch für einen Anstieg des Inzuchtkoeffizienten der Eltern ließ sich dieser Effekt nachweisen, jedoch in geringerem Maße. Der Prozentsatz tot geborener Welpen pro Wurf nahm um 0,06% zu, wenn der Inzuchtkoeffizient des Wurfes um 1% anstieg. Bei einem Anstieg des Inzuchtkoeffizienten der Eltern um 1% stieg jedoch die Totgeburtenrate in bezug auf die Mutter um nur 0,02% und in bezug auf den Vater um lediglich 0,007%. Sehr junge und sehr alte Mütter hatten kleinere Würfe als Mütter der mittleren Altersgruppe. Mit steigendem Alter der Mutter nahm die Anzahl tot geborener Welpen pro Wurf zu. In den letzten Jahren war ein Anstieg der Wurfgröße verbunden mit einem Anstieg der Totgeburtenrate zu verzeichnen. Im zweiten Teil der Arbeit wurde die Verbreitung der Augenerkrankungen Katarakt und Progressive Retina Atrophie (PRA) sowie das Vorkommen von Linsentrübungen allgemein in der Dackelpopulation des DTK untersucht. Es wurde außerdem die Bedeutung von systematischen Einflussfaktoren auf das Auftreten von Katarakt bzw. Linsentrübung und PRA getestet. Für das Auftreten von Katarakt und Linsentrübung wurden zusätzlich genetische Parameter in einem linearen Tiermodell geschätzt. Es standen die Augenuntersuchungsbefunde von 2360 Dackeln aus den Geburtsjahren 1985 bis 2002 zur Verfügung, die in der Zeit von 1996 bis 2002 von Tierärzten des Dortmunder Kreises (DOK) erhoben wurden. Die Prävalenz für Katarakt lag bei 4,3% und für alle festgestellten Linsentrübungen, unabhängig davon, ob vom DOK-Tierarzt eine Katarakt diagnostiziert wurde oder nicht, bei 9,3%. Besonders häufig wurden von den DOK-Tierärzten Verdichtungen des Linsenkerns sowie der hinteren Linsennaht beschrieben. Das Alter, bei dem eine Katarakt diagnostiziert wurde, betrug 4,59 ± 3,08 Jahre und für Linsentrübung 5,03 ± 2,63 Jahren. Die Normalteckel, die die größte Fraktion innerhalb der Rassen darstellten, wiesen signifikant häufiger Veränderungen der Linse auf als die Zwerg- und Kaninchenteckel. Die rauhaarigen Dackel waren im Vergleich zu den Lang- und Kurzhaardackeln signifikant häufiger von Katarakt und Linsentrübung betroffen. Für das Auftreten von Katarakt und Linsentrübung konnte kein signifikanter Effekt des Geschlechts ermittelt werden, jedoch wurden bei Hündinnen häufiger Veränderungen an der Linsenhinterfläche diagnostiziert. Bei allen untersuchten Tieren betrug die Prävalenz von PRA 1,6%, bei den Zuchttieren 0,73%. Die PRA wurde bei einem durchschnittlichen Alter von 6,21 ± 3,01 Jahren diagnostiziert. Die höchste Prävalenz für PRA konnte bei den rauhaarigen Normalteckeln festgestellt werden (2,04%). Auf das Auftreten von PRA bei rauhaarigen Normalteckeln hatten sowohl die Geburtsjahrklasse als auch die Altersklasse einen signifikanten Einfluss. Dabei waren Hunde der Geburtsjahre 1985 bis 1996 sowie Hunde, die älter als 4 Jahre waren, signifikant häufiger von PRA betroffen. In einigen Pedigrees zeigte sich eine familiäre Häufung von Tieren, die von PRA betroffen waren. Für die genetischen Analysen wurden Abstammungsinformationen über 8 Generationen berücksichtigt. Die Verwandtschaftsmatrix umfasste damit insgesamt 16937 Tiere. In der multiplen Varianzanalyse wurde das Geschlecht, die Größenklasse, die Haarart, die Fellfarbe, das Geburtsjahr, die Inzuchtkoeffizientenklasse und die Tierarztklasse als fixe Effekte sowie das Alter des Tieres als Kovariable in einem Modell berücksichtigt. Die Varianzkomponentenschätzung wurde mit dem gleichen Modell zum einen für alle Probanden, zum anderen getrennt für Normal- und Kleinteckel sowie für rau-, lang- und kurzhaarige Dackel durchgeführt. Heritabilitäten und additiv-genetische Korrelationen wurden einerseits für das Auftreten von Katarakt und Linsentrübung insgesamt, andererseits für das Auftreten von posterioren und nukleären, ein- und beidseitigen, früh- und spätmanifesten Katarakten bzw. Linsentrübungen geschätzt. Unter den Probanden dieser Studie waren Tiere mit einem hohen Inzuchtkoeffizienten (> 4,1%) signifikant häufiger von Katarakt bzw. Linsentrübung betroffen. Auch Tiere mit einem Inzuchtkoeffizienten von null wiesen eine hohe Prävalenz für Katarakt und Linsentrübung auf. Mit zunehmendem Alter der Tiere nahm deren Anfälligkeit für Katarakt bzw. Linsentrübung signifikant zu. Die älteren Geburtsjahrgänge 1985 bis 1994 wiesen eine signifikant höhere Prävalenz für Katarakt und Linsentrübung auf. Für die Geburtsjahrklasse 1999-2002 war ebenfalls eine hohe Befallsrate der Tiere zu verzeichnen. Es konnte eine erbliche Komponente der Katarakt beim Dackel nachgewiesen werden. Die geschätzte Heritabilität für das Auftreten von Katarakten in der gesamten untersuchten Population (h2 = 0,340) war höher als für das Vorkommen von Linsentrübungen (h2 = 0,118). Für die Gruppe der saufarbenen rauhaarigen Normalteckel, die auch die höchste Prävalenz für Katarakt bzw. Linsentrübung aufwiesen, wurde eine Heritabilität von h2 = 0,558 für Katarakt und von h2 = 0,187 für Linsentrübung geschätzt. Eine hohe positive additiv-genetische Korrelation wurde zwischen früh- und spätmanifesten Formen der Katarakt geschätzt (rg = 0,697). In welchem Alter sich die Katarakt beim Dackel manifestiert, konnte damit nicht abschließend geklärt werden.

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Gresky, Christina: Genetische Analysen zur Vererbung der Katarakt und Progressiven Retina Atrophie beim Dackel. Hannover 2004. Tierärztliche Hochschule.

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