Monografías de alumnos IV: Enfermedad renal juvenil

Este año les pedí a mis alumnos que realizaran como trabajo final de la materia Genética de poblaciones una monografía o trabajo final que incluyera una búsqueda bibliográfica sobre algún tema que les resultara de interés relacionado con lo visto en las clases

Creo que todos han hecho un buena trabajo y les ha gustado la idea de que sus trabajos fueran subidos al Blog.

Asi que seguiré por el 4to alumno de la lista ! Selma Peña Pineda.  Son alumnos de 4to año de la carrera de veterinaria de la Universidad Nacional de Río Negro, Argentina.

Les dejo a continuación el trabajo y adjunto la presentación que realizaron en Power Point.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO NEGRO

MEDICINA VETERINARIA

Materia: Genética de Poblaciones

Prof. Gabriela M Iglesias

Enfermedad renal juvenil

PRESENTADO POR: PEÑA PINEDA, Selma

Enfermedad renal juvenil (JRD)

Introducción: El objetivo del presente trabajo es comprender y explicar la enfermedad hereditaria denominada enfermedad renal juvenil. Se tomara en consideración las causas de dicha enfermedad, el diagnóstico y las frecuencias génicas en las poblaciones afectadas. Se hará referencia desde los primeros síntomas de la enfermedad, los métodos utilizados para su diagnostico y la forma de evitar la manifestación de esta patología en perros.

La enfermedad renal en perros jóvenes es una enfermedad genética que afecta a los riñones, se observa en muchas  de razas de perros. Tiene una considerable variación de raza a raza y tiene diferentes tasas de prevalencia.

Las practicas de cría de perros de raza basadas en la reproducción de pocos individuos consanguíneos con el objetivo de obtener una homogeneidad o mantener las características de la raza, ha determinado este tipo de patología.

El gen que causa la enfermedad renal juvenil es un gen  autosómico recesivo (ambos padres deben ser portadores del gen) que produce la enfermedad.

La naturaleza genética de estas enfermedades hace un  diagnóstico preciso exigente para que los animales afectados no se críen. Por lo general, la enfermedad se descubre antes de la edad de reproducción, el diagnóstico de un cachorro afectado con JRD podría prevenir tanto que el padre y la madre se reproduzcan entre ellos de nuevo.

Causas de la enfermedad renal juvenil:

Las enfermedades hereditarias son aquellas que se transmiten mediante el proceso de la herencia, es decir de los progenitores a su descendencia. Su causa se debe a alteraciones de la secuencia del ADN, llamadas mutaciones, que determinan una modificación en las cadenas de las proteínas y que estas tengan alteradas su funcionalidad biológica. Las practicas de cría de perros de raza basadas en la reproducción de pocos individuos consanguíneos con el objetivo de obtener una homogeneidad o mantener las características de la raza, ha determinado que en esta especie se hayan descrito cerca de 450 patologías moleculares de carácter hereditario. Cada año se describen cerca 10 enfermedades nuevas a las que, o se las asocia un ‘componente genético’ como una de sus causas, o se describe su presentación en una determinada raza o familia. Se producen por alteraciones o mutaciones en las cadenas de ADN y se transmiten mediante la herencia, por lo que un individuo lo transmite a su descendencia. Las enfermedades hereditarias más importantes son las que presentan herencia de tipo autosómico recesivo ya que constituyen el 75% de las enfermedades hereditarias, debido a que existe gran dificultad para identificar individuos portadores, ya que no van a padecer la patología, y si lo hacen será de forma muy leve o benigna, pero van a jugar un papel importante en el mantenimiento y la transmisión de la enfermedad a las siguientes generaciones. (http://www.perros.com/foros/general/veterinaria/enfermedades-hereditarias-en-perros-.html)

Krook  describió una nefropatía juvenil que él denomina hipoplasia cortical renal en 40 Cocker Spaniel que se examinaron en el Colegio Real de Veterinaria en Estocolmo 1946-1956. (Davidson, 2007). La primera forma se describió en una familia de perros samoyedos, reportado inicialmente en 1977.

La enfermedad renal en perros jóvenes es una enfermedad genética que afecta a los riñones, se observa en muchas  de razas de perros. Tiene una considerable variación de raza a raza y tiene  diferentes tasas de prevalencia.

Las lesiones renales congénitas tienen componente hereditario en razas como Lhasa Apso, Shih Tzu, Perro de aguas, Soft-coated  Wheaten terrier, Golden retriever, Alaskan malamute, Chow chow, Samoyedo, Cocker spaniel, Bull terrier, Doberman, Terranova, Rottweiler, Cairn terrier, Shar pei, Beagle, Boyero de Berna, Elkhound, Pembroke Welsh Corgi, Basenji, Keeshond, Bedlington terrier y Schnauzer miniatura; pero puede aparecer esporádicamente en otras razas.(R. Ruiz de Gopegui, 2001)

Se debe sospechar del origen genético de la patología cuando la aparición súbita de está acompaña a la introducción de un nuevo reproductor, existe mayor incidencia en unas familias que en otras dentro de una raza. Es más frecuente la aparición del defecto cuanto más alto es el parentesco entre los individuos de la población, es mayor la frecuencia en animales “puros”, dado que su genotipo es altamente homocigota.

Si la endogamia (reproducción entre parientes más emparentados que la media de la población) se practica continuamente durante la cantidad suficiente de generaciones, una población se verá dividida en subgrupos. Estos subgrupos se denominan líneas consanguíneas. Consanguíneo es aquel individuo que proviene de padres emparentados. La consecuencia de la consanguinidad es que los individuos comparten alelos idénticos por descendencia. El grado de consanguinidad  puede variar entre 0 y 1. El grado de parentesco entre hermanos es de 0,25.

La consanguinidad en una raza es causada por la pérdida de la variación aleatoria, por lo tanto cambian las frecuencias alelicas y genotipicas de un determinado locus. La consanguinidad aumentará la frecuencia de los individuos homocigotas.Todos los caracteres se ven afectados, pero en mayor medida lo hacen los de baja heredabilidad: tasa de crecimiento, capacidad reproductiva, vigor y resistencia a enfermedades. Produce la aparición de anormalidades hereditarias y con manifestación de genes letales y semiletales recesivos. Los genes que las determinan suelen tener baja frecuencia y permanecer indetectables en los heterocigotas. Al producirse un aumento de la homocigosis en la población, estos genes se manifiestan. La frecuencia de los individuos homocigotos recesivos en la población aumenta con la consanguinidad, esto es cierto cuando la frecuencia génica es baja. Los individuos afectados no necesariamente se producen en cada generación. Todas las descendencias con ambos padres afectados podrán manifestar la enfermedad recesiva. La frecuencia de la población en los machos y las hembras es lo mismo en los caracteres autosómicos. (Cristensen, 2003)

Frecuencia génica de la población afectada con enfermedad renal juvenil:

Esta patología es causada por mutaciones en uno de los genes  que codifican para el colágeno tipo IV, es transmitida por herencia autosómica recesiva. La inmunotinción de riñón de perros afectados demostró la ausencia completa de las cadenas de péptidos COL4α3 y COL4α4 que normalmente están presentes en la membrana basal glomerular (MBG). Este hallazgo sugirió que la mutación responsable de la enfermedad estaba en uno de los dos genes que codifican estas proteínas. Los genes COL4α3 y COL4α4, que codifican las cadenas COL4α3 y COL4α4, están situados en el cromosoma 25 del perro. El gen COL4α4 canino contiene 47 exones. La Secuenciación de COL4α4 identificó un único cambio de base en el exón 3 que produce un codón de parada o codón de stop prematuro. Se reveló una única sustitución de nucleótidos (adenina cambiado a timina) en la base 115, causando una mutación sin sentido (lisina cambiado a un codón de parada) en el exón 3 de los perros afectados. Cada portador tenía tanto una adenina y una timina (es decir, una adenina en el alelo normal y una timina del alelo mutado) en la base 115. Consecuencias previsibles de la mutación sin sentido en el exón 3 del COL4α4 explican todas las características más destacadas de la enfermedad en perros afectados. Una característica es que los niveles de ARNm para COL4α4 se reducen considerablemente en los riñones de los perros afectados según lo evaluado por QRT-PCR, pero los niveles de transcripciones de COL4α3 y COL4α5 no se reducen. El mecanismo por el cual tales mutaciones dan lugar a niveles reducidos de ARNm para sus respectivos genes es incierto, pero la descomposición mediada por el antisentido es una posible explicación. Una segunda característica es que la inmunotinción demuestra la total ausencia de cadenas COL4α4 y cadenas COL4α3 en membrana basal glomerular, junto con reducción en la membrana basal de COL4α5 de la cadena. Debido a que la mutación crea un codón de parada prematuro, cualquier síntesis de proteínas dirigida por el gen mutado se traduciría en un péptido gravemente truncado que sería incapaz de combinar con sus socios normales (es decir, COL4α3 y cadenas COL4α5) para producir α3.α4.α5 heterotrímeros estables. Sin la capacidad para formar α3.α4.α5 heterotrímeros, las únicas redes de colágeno que se pueden formar en las membranas basales renales de estos perros se componen de α1.α1.α2 o α5.α5.α6 heterotrímeros, o ambos. La ausencia de la red α3.α4.α5 en la MBG representa todas las características ultra estructurales, clínicas, patológicas y de la nefropatía progresiva que se produce en perros con autosomia recesiva. Una prueba para el alelo mutado COL4α4 será útil sólo en aquellos perros con hallazgos clínicos y microscópicos de luz que son compatibles con un diagnóstico de enfermedad renal juvenil autosomica recesiva.(Davidson, 2007)

En estos perros, incluidos los cercanos a ser portadores es decir, los padres, hermanos, o sus hijos, las probabilidades aleatorias de encontrar heterocigotos para la mutación son uno de cada dos (es decir, el 50% de probabilidades de también ser portador).

Diagnostico de la enfermedad renal juvenil:

Los primeros síntomas de la enfermedad renal juvenil incluyen beber abundante cantidad de agua,  micción frecuente,  orina con  poco color u olor, diluida. Algunos cachorros afectados sufren escapes de orina. A medida que la enfermedad progresa, se pueden ver síntomas como  vómitos, diarrea sanguinolenta, pérdida de peso, anorexia, letargo y debilidad muscular. Hay a veces olor químico en la respiración, como resultado de los desechos metabólicos que no pueden  ser excretados por los riñones.

En las razas en las que se ven enfermedades renales menores, los síntomas se pueden notar  en un par de semanas después del nacimiento; y los  cachorros afectados casi sin excepción sintomática antes de los dos años de edad. Algunos cachorros no se desarrollan aunque la mayoría crecen normalmente hasta que aparecen  los síntomas. Perritos con displasia renal pueden parecer clínicamente normales durante períodos prolongados de tiempo antes de desarrollar signos de insuficiencia renal crónica. Los perros no presentan signos clínicos de insuficiencia renal hasta que se encuentran afectadas el 66% de las nefronas. Un perro que tiene afectado un solo riñón puede ser asintomático, y puede vivir una vida normal.

Si se encuentran perros menores a dos años de edad con elevado BUN (nitrógeno ureico en sangre), creatinina y proteína significante en la orina, siendo la creatinina la más precisa, debe sospecharse de enfermedad renal juvenil, ya que  los valores de BUN rara vez superan los 50mg/dl como resultado de causas no renales. Los hallazgos de laboratorio son los esperados en una falla renal crónica (FRC): azotemia, hiperfosfatemia, hipocalcemia, anemia normocítica normocrómica. Otras anormalidades incluyen hipercolesteronemia y baja gravedad específica de la orina. El método más eficaz para el diagnostico de JDR es una biopsia de un riñón tomado después del segundo mes de vida, o un examen histopatológico, después de la muerte.  La palpación abdominal puede revelar riñones pequeños de forma irregular. Un ultrasonido puede ser una herramienta muy útil, ya que los riñones están generalmente atrofiados y subdesarrollados. Hay que tener en cuenta, que los riñones de los perros afectados pueden ser de tamaño normal.

Por lo general los cachorros  suelen morir a los pocos meses de ser diagnosticados con la enfermedad renal juvenil, casi siempre antes de los dos años de edad.

Si la reducción en la función renal se identifica temprano, cuando sólo el aumento de consumo de agua (polidipsia) y de la orina (poliuria) son evidentes, el tratamiento médico puede instituirse inmediatamente. Aunque el daño renal no es reversible, la calidad y la duración de la vida del cachorro se pueden mejorar. (Fleisher, 1996)

Conclusión:  

A través de este trabajo podemos concluir que la enfermedad renal juvenil es una enfermedad hereditaria que puede manifestarse en algunas razas de forma autosomica recesiva, es causada por mutaciones en tres miembros de la familia de colágeno tipo IV que codifican proteínas requeridas para la normal estructura y función de la membrana basal glomerular (GBM), que contribuye al desarrollo de la hematuria, proteinuria, y la lesión renal progresiva. Estas mutaciones se deben a las prácticas de cría de perros de raza basadas en la reproducción de pocos individuos consanguíneos con el objetivo de obtener una homogeneidad o mantener las características de la raza. Una forma de evitar  esta enfermedad y todas las enfermedades hereditarias, es evitar la endogamia en las razas, aplicando exocria, apareando individuos menos emparentados que la media de la población de la que provienen, reduciendo el número de homocigosis, aumentando la variabilidad genética entre ellos y de esta manera disminuyendo el número de alteraciones genéticas.

Los criadores pueden seleccionar entre la progenie los que no son portadores para mantener como pie de cría y así mantener los rasgos más deseables de la línea.

Bibliografía:

Fleisher, Susan L: Juvenile Renal Disease, Pennsylvania clientinfo, 1996. Disponible en pagina web a través del link: http://vetprof.com/clientinfo/KidneyDiseaseInDogs/Poodles.htm

Fleisher, Susan L.: Juvenile Renal Disease in Standard Poodles. Pennsylvania. Clientinfo, 1996.Disponible en pagina web a través del link: http://www.vetprof.com/clientinfo/poodlerenal.html

Tabacchi N. Luis; Chavera C. Alfonso. ; Perales C. Rosa, Sandoval Ch. Nieves; Santillán A. Gilberto, Palacios E. César , Malca O. Sandra: Primer reporte de nefropatía juvenil (displasia renal) en una  golden retriever. Revista de investigaciones veterinarias del Perú. Lima,  2004. Vol.15 n.2

Davidson, Ashley Greene: Characterization of the mutation causative for autosomal recessive hereditary nephropathy in the English cocker spaniel and analysis of gene expression in multiple models of hereditary nephropathy. Office of Graduate Studies of Texas A&M University.2007

George E Lees, R Gayman Helman, Clifford E Kashtan, Alfred F Michael, Linda D Homco, Nicholas J Millichamp, Yoshifumi Ninomiya, Yoshikazu Sado, Ichiro Naito and Youngki Kim: A model of autosomal recessive Alport syndrome in English cocker spaniel dogs. Texas, 1998

Ruiz de Gopegui R., Espada.Y, Ortuño.A, Fondevila, D, 2001: Nefropatía congénita en schnauzer  miniatura. Clínica de pequeños animales.vol. 21 nº 4.Disponible en pagina web a través del link: http://ddd.uab.cat/pub/clivetpeqani/11307064v21n4/11307064v21n4p328.pdf

Cristensen knud, segunda edición 2003.Population genetics. Disponible en pagina web a través del link: http://www.husdyr.kvl.dk/htm/kc/popgen/genetica/genetik.pdf

http://www.perros.com/foros/general/veterinaria/enfermedades-hereditarias-en-perros-.html

http://www.venfido.com.mx/articulo.php?id=560