Lecture Series on Genetic Diseases
元医遗传病系列讲堂
元医实验室带你解密
TA们「不能说的秘密」
牧羊犬基因的"定时炸弹":
犬多重药物敏感
许多牧羊犬的遗传密码中隐藏着一枚“定时炸弹”—— MDR1 (多重耐药性 1)基因存在缺陷,这种缺陷会增加它们对药物中毒的易感性。对于兽医师和宠主来说,重要的是要认识到哪些狗处于危险之中,哪些药物应该避免或以减少的剂量给药。本期的元医遗传病系列讲堂,小元就带大家一起了解一下「犬多重药物敏感」。
多重药物敏感(MDR):
是一种遗传性药物代谢障碍疾病,由位于第14号染色体的MDR1 基因缺失突变导致。它可以使狗在服用特定剂量的特定药物后面临严重或危及生命的并发症的风险。
治疗的重点是通过避免或降低可能对具有这种遗传变异的狗造成副作用的药物剂量来预防。基因检测是诊断 MDR1 药物敏感性最有效的工具。
常见于澳大利亚牧羊犬、边境牧羊犬、柯利牧羊犬、德国牧羊犬、长毛惠比特犬、麦克纳布牧羊犬、迷你澳大利亚牧羊犬、混种(狗)、新西兰猎犬、古英国牧羊犬、粗毛牧羊犬、喜乐蒂牧羊犬、丝质猎犬、沃勒犬、白色瑞士牧羊犬等。
MDR1高发犬种
其中,研究显示,每4只柯利犬就有3只携带MDR-1突变基因,其他品种突变频率见下表。
MDR1基因负责编码P-糖蛋白,它是一种运输泵,在限制药物吸收和分布(特别是对大脑)以及增强许多药物在犬只体内的代谢中起着重要作用。
在正常狗中,P-糖蛋白起到泵的作用,有助于在给药后清除药物,并有助于将特定物质(包括某些药物和毒素)排除在大脑和其他器官之外。因此,当遵循正确的剂量说明时,处方药可以以可预测的方式发挥作用。
然而,当存在MDR1突变(c.228_231del ,p.(D77Afs*16))时,P-糖蛋白会被截断,功能异常。P-糖蛋白的底物,包括许多常见药物,以毒性水平留在中枢神经系统中,或者以其他方式不正确的方式代谢或排泄,这可能导致严重且可能致命的药物不良反应。
这些药物包括但不限于伊维菌素,据报道,还有许多类型的药物都能引起MDR1突变的犬只中毒,如:化疗药物(长春花碱、多柔比星)、免疫抑制剂(环孢菌素、他克莫司)、大环内酯类抗寄生虫药(伊维菌素、洛哌丁胺、米尔倍霉素、塞拉菌素、莫昔菌素)、HIV-1 蛋白酶抑制剂和类固醇激素等。
在没有注射或服用相关药物时患病犬跟平时无异,不会表现出任何症状。当MDR1突变犬只注射或服用了高危药物后,会表现为神经性症状,包括震颤、流涎、厌食、呕吐、虚弱、动作不协调、癫痫、失明、昏迷甚至死亡。
此外,有研究表明,P-糖蛋白在下丘脑-垂体-肾上腺轴的调节中发挥作用。在MDR1纯合突变的狗中,这个重要的荷尔蒙反馈系统无法正常运作,导致皮质醇水平降低。在疾病或剧烈运动时,会更加明显。这些狗可能对这种增加的能量需求反应不佳,并表现出相对肾上腺功能不全的证据。因此在某些情况下,需要进行生理剂量的皮质类固醇治疗。
建议对任何狗狗,尤其是混合品种在幼年或使用已知的MDR1毒性药物之前明确MDR1的基因状态。
MDR1 药物敏感性没有治愈方法或解毒剂。只要携带突变(杂合突变及纯合突变)的犬只,需要减少药物剂量以避免不良反应或完全选择替代药物。对有药物不良反应的狗根据其症状和支持性护理进行治疗。详情见下表:
MDR1基因缺陷的遗传模式为常染色体不完全显性,这意味着只要携带一份致病基因就有可能使犬患病。虽然大部分药物中毒事件都发生在携带两份致病基因的犬当中。但是对于携带者来说,由于其对某些药物的高敏感性,用药时也需注意要适当调整剂量。
因为 MDR1 药物敏感性在明确基因状态后,可以通过调整剂量、使用替代药物等进行有效的管理,所以不建议从育种计划中消除所有具有这种变异的狗,因为可能会增加其他不良遗传特征或疾病发生风险。了解父系和母系的MDR1状态后,有可能随着时间的推移从种群中剔除受影响的犬只,详情可咨询元医遗传咨询师。
元医实验室3月重磅推出
中国首家医学专业级宠物基因检测项目
其中以下四个包含多重药物敏感相关基因
安全用药:
进行个体化的用药指导,提高用药效果,降低药物不良反应
繁育指导:
降低后代遗传缺陷风险,助力健康繁育
体检筛查:
提早发现遗传病患病风险,提供健康指导
辅助诊断:
通过分子分型对10大类系统疾病进行辅助诊断 (GT101、GT102)
样本质控严格:
每份报告涵盖样本和检测全流程质控信息
检测结果可靠:
采用全球领先的Illumina高通量测序仪,准确率达99.9%
通过Sanger测序、NGS、生物芯片、PCR等多个平台比对验证
报告内容全面:
涵盖完整基因信息及检测结果
遗传疾病解析全面
权威:
致病性评级按照ACMG标准执行
犬/猫血统数据库符合AKC/CFA标准
专业遗传解读团队:
人医遗传咨询师+兽医师专业解读
遗传病综合解决方案:
拥有分子遗传学、病理、微生物、病原、常规检验及基因编辑等综合第三方服务平台
参考文献:
1. Mealey KL, Bentjen SA, Gay JM, Cantor GH. Ivermectin sensitivity in collies is associated with a deletion mutation of the mdr1 gene. Pharmacogenetics 2001;11(8):727-733.
2. Mealey KL, Gay JM, Martin LG, Waiting DK. Comparison of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis in MDR1-1Δ and MDR1 wildtype dogs. J Vet Emerg Crit Care 2007;17(1):61-66
3. Neff MW, Robertson KR, Wong AK, et al. Breed distribution and history of canine MDR1-1Δ, a pharmacogenetics mutation that marks the emergence of breeds from the collie lineage. Proc Natl Acad Sci U S A 2004;101(32):11725-11730.
4. Affected breeds. Washington State University Veterinary Clinical Pharmacology Laboratory website. vcpl.vetmed.wsu.edu/affected-breeds. Accessed July 2017.
5. Problem drugs. Washington State University Veterinary Clinical Pharmacology Laboratory website. vcpl.vetmed.wsu.edu/problem-drugs. Accessed July 2017.
6. Mealey KL, Burke NS. Identification of a nonsense mutation in feline ABCB1. J Vet Pharmacol Ther 2015;38(5):429-433.
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