Počet genetických poruch u psů se v několika posledních desetiletích zvyšuje alarmujícím tempem. A to navzdory usilovnému úsilí chovatelů odchovávat zdravé psy. Proč tomu tak je?

Vytvořila jsem jednoduchý vývojový diagram, který ilustruje, jak bude mít strategie chovu ke snížení genetických poruch v populaci ve skutečnosti opačný účinek. Jednotlivé kroky, kterými budeme procházet, můžete sledovat na obrázku.

1) Začněme s populací psů v uzavřeném genovém fondu, jako je ten v levém kroužku na diagramu. Protože všichni psi v populaci pocházejí z malého počtu zakladatelů, jsou všichni příbuzní. Chov na dvou z nich pravděpodobně vyprodukuje potomstvo, které bude pro některé lokusy homozygotní; to znamená, že zdědí dvě kopie alely, která vznikla u společného předka obou rodičů. Na vývojovém diagramu povede krok „inbreeding” v průměru ke zvýšení homozygozity u potomků.

2) Každý pes nese desítky nebo dokonce stovky recesivních mutací. Ty většinou nezpůsobují žádné problémy, pokud existuje pouze jediná kopie mutace a druhá alela v lokusu je normální. Pokud jsou však zděděny dvě kopie mutace, neexistuje žádná kopie normální alely. To je důvod, proč inbreeding vede k homozygozitě; zvyšuje expresi těchto recesivních mutací.

3) Homozygozita má také obecnější škodlivé účinky, jako je snížená plodnost, menší vrhy, vyšší úmrtnost štěňat, kratší délka života atd., které společně nazýváme „inbrední depresí“. Inbreeding také zvyšuje incidenci polygenních poruch, jako je rakovina, epilepsie, poruchy imunitního systému, srdeční a ledvinové problémy a další.

4) Psi s genetickými poruchami jsou obvykle vyřazováni z plemenné populace. 

5) Vyřazení psů z plemenné populace snižuje velikost genového fondu. 

6) Menší genové fondy mají menší genetickou rozmanitost. 

7) S menší genetickou variabilitou v populaci se snižují genetické rozdíly mezi jedinci a zvyšuje se jejich podobnost a příbuznost. 

8) Chov příbuzných zvířat je inbreeding, takže opět tento krok vede ke zvýšení homozygosity.

Odtud máme nyní negativní zpětnou vazbu, která se vrací na začátek seznamu kroků. Zvýšená homozygosita opět zvyšuje inbreední depresi, riziko rakoviny, epilepsie a dalších polygenních poruch a expresi recesivních mutací. 

Výsledkem této negativní zpětné vazby je stabilní zhoršení zdravotního stavu populace v průběhu generací, pokud nedojde odpovídajícímu zásahu.

Podívejme se na cyklus pro populaci psů z pravého kroužku na diagramu. 

a) Chovatelé jsou velmi vybíraví pokud jde o psy, které použijí k chovu. Obecně je využíváno asi 25% čistokrevných štěňat, což je typicky jen jedno nebo dvě štěňata na vrh. 

b) To samozřejmě znamená, že 75% štěňat není k chovu využito. Jejich vyloučením a tím i jedinečných genů, které mohli přinést do plemenné populace, se snižuje velikost genového fondu. 

c) Menší genové fondy mají menší genetickou rozmanitost. 

d) Pokud je méně genetické rozmanitosti, jsou psi v populaci geneticky podobnější. 

e) Plemeníci, kteří jsou geneticky podobní, přenesou  homozygozitu na potomstvo. 

f) Homozygozita zvyšuje expresi škodlivých mutací. 

V konečném důsledku nás tato cesta přivádí ke krokům, které jsme již popsali a které vytváří negativní zpětnou vazbu, zvyšující výskyt genetického onemocnění. 

Cílem selektivního chovu je produkovat kvalitní psy. Dvě chovatelské strategie, které jsme právě popsali, chov příbuzných psů (inbreeding) a chov „to nejlepší na nejlepší" vedou jen ke krátkodobému zlepšení. Z dlouhodobého hlediska omezuje ztráta genetické rozmanitosti možnost genetického zlepšení, protože populace ztratila genetickou rozmanitost potřebnou pro selekci. Inbrední deprese a zvýšená incidence genetického onemocnění snižují kvalitu chovu a zlepšení - nebo jen udržení kvality - se stává stále obtížnější. Bez zásahu tímto způsobem vyhynou živočišné populace.

Pokud chápete následky chovatelských rozhodnutí, které jsou znázorněny jako kroky na vývojovém diagramu, můžete tomuto cyklu genetického poškozování zabránit. Například to nejjednodušší, co můžete udělat, je být méně restriktivní při výběru zvířat k chovu. Chov na 50% namísto 25% odchovaných štěňat sníží vyčerpávání genového fondu. Chov psů, kteří jsou méně příbuzní, sníží riziko vzniku genetických poruch u štěňat a sníží také inbrední depresi. Nahrazením genů ztracených z populace prostřednictvím outcrossů na jinou populaci nebo zavedením křížení rozšíří genový fond a zmírní negativní účinky selektivního šlechtění. 

Testování DNA je cenným nástrojem, ale ne svatým grálem. Samo o sobě nepovede ke zdravým psům. Abychom zlepšili zdraví čistokrevného psa, musíme pochopit základní populační genetiku a řídit se zdravou strategií genetického managementu. Vyřešení problému vyžaduje pochopení příčiny a toho, jak některé jednoduché změny ve způsobu, kterým chováme, můžou dramaticky zlepšit kvalitu psů, které chováme.


V předchozím textu jsem vám ukázala, jak inbreeding a tvrdá selekce zvyšuje riziko genetického onemocnění (prostřednictvím zvýšené exprese škodlivých mutací) a snižuje celkové zdraví (prostřednictvím inbrední deprese). Také jsem vám vysvětlila jak bychom mohli zlepšit zdraví a snížit riziko genetických poruch tím, že provedeme několik jednoduchých změn ve způsobu, jakým chováme. Ukázala jsem vám proč k těmto věcem dochází pomocí jednoduchého diagramu. 

Existují i další důsledky inbreedingu, které mohou být chovatelům méně známé, ale mohou být v konečném důsledku důležité, protože vedou ke stejnému cyklu "inbreeding ➝ genetické onemocnění".

Níže je zobrazen diagram z předchozího textu, ke kterému jsem přidala další smyčku (zeleně). (Zjednodušila jsem smyčku, která byla vlevo od zdravotních důsledků, a jednoduše ji nahradila slovem "zdraví".) 

Opět začínáme s inbreedingem v populaci psů. Páření příbuzných psů produkuje inbreeding, ve kterém štěně dostane identické kopie alely od obou rodičů, zvyšuje podíl genů, které jsou homozygotní. Sem jsme postupovali podle stejných kroků, jaké jsme si dříve ověřili. 

V tomto bodě přidáme do našeho diagramu postupu nový detail. Homozygotnost produkovaná inbreedingem může být rozptýlena na chromozomech, nebo může být v blocích sousedních genů na chromozomu. 

Bloky homozygozity na chromozomech se nazývají “běhy homozygozity” (ROH - runs of homozygosity), a mají dvě důležité vlastnosti. 

a) bloky homozygotních alel mají tendenci být delší a delší s narůstajícím inbreedingem

b) s inbreedingem se zvyšuje nerovnováha vazby

Musíme si definovat "vazební nerovnováhu". Obvykle myslíme na dědičnost jako na jednu ze dvou alel na lokusech, které jsou náhodně přeneseny na potomka. To je jednoduchý a užitečný způsob, jak přemýšlet o dědění, ale ve skutečnosti to může být složitější. Ve skutečnosti jsou oblasti homozygotních lokusů, které tvoří homozygozitu, sklon být zděděny společně jako blok. Tato náhodná dědičnost na sousedních lokusech v homozygozitě se nazývá "vazebná nerovnováha". 

Postupujte podle níže uvedeného diagramu:

1) inbreeding produkuje homozygozitu 

2 ) zvýšení "homozygotnosti" (ROH) 

3) vazebná nerovnováha se zvyšuje 

4) škodlivé mutace jsou zachyceny v blocích homozygotnosti

5) zachytávání mutací zvyšuje "genetickou zátěž", počet škodlivých alel v genovém fondu 

6) exprese recesivních mutací se zvyšuje 

Tato cesta se nyní připojuje k hlavní cestě, o které jsme dříve hovořili.

Vidíte, že chovatel je nyní polapen. Snažíme se zlepšovat typ a snižovat genetická onemocnění současně s tím však ztratíme genetickou variabilitu potřebnou pro zlepšení. Je také stále více a více obtížné, nebo dokonce nemožné, odchovat se od genetických problémů kvůli vazebné nerovnováze. Samozřejmě pokračujeme v tvrdém výběru typu, který zajišťuje, že bloky obsahující tyto geny zůstanou homozygotní. Mutace jsou v těchto blocích navždy uvězněny. 

Nyní se tato cesta vrací zpět do větší cesty, kde odstraňujeme postižené psy nebo celé linie ve snaze zbavit se genů způsobujících problémy. To však snižuje velikost genového fondu a vede ke ztrátě cenné genetické rozmanitosti. 

A tak to jde, dokola a dokola, kvalita genofondu se s každou další generací trochu zhoršuje. 

Pokud jste chovatel, je to opravdu průšvih. Tohle všechno znamená, že čím více úsilí na chov vynakládáte pro zlepšení zdraví pomocí obvyklých strategií inbreedingu a tvrdého výběru, tím větší problém máme. A sem jsme se dostali. 

Pokud chováme velmi inbredního psa k jedinci, který není úzce příbuzný, můžeme u štěňat snížit homozygositu (inbreeding). Méně inbreedingu znamená menší bloky homozygosity, takže vazebná nerovnováha je snížena. Mutace a další nežádoucí geny, které byly "uvězněny" v sériích homozygosity, jsou nyní "osvobozeny", takže se od nich můžete odchovat. Vznikají také nové variace, které můžete využít ke zlepšení fenotypu, takže výběr bude efektivnější. 

Všimněte si, že psi nejvhodnější pro outcross budou pravděpodobně ti, které byste si vybrali k chovu na základě fenotypu. Psi s dobrým typem, ke kterým se přikláníte, budou mít pravděpodobně všichni stejnou ROH s níž bojujete a bude jich málo. Paradoxně psi s větší fenotypovou rozmanitostí, zejména proto, že se odlišují od extrémů v typu, budou mít navrch, co se týče záchrany ze smyčky zpětné vazby znázorněné výše. Pravděpodobně nebudete dostávat ohromující štěňata z chovu se psem s průměrným typem, ale budete unikat smyčce, která škrtí váš chovatelský program a posílá čistokrevné psy do propasti.

Slyším spoustu lidí, kteří si stěžují na to, že do vaší linie zanesou nové mutace. Jo, možná. Pravděpodobně víte o dominantních mutacích u psa, kterého používáte v chovu, takže nové mutace budou pravděpodobně recesivní. Podívejte se znovu na smyčku zpětné vazby a uvidíte, že tyto recesivní mutace jsou zcela neškodné, pokud nebudete chovat na psech, které je mají stejné. A pokud budete držet nízký inbreeding, můžete tyto mutace eliminovat výběrem, protože nejsou uvězněni v blocích homozygozity. Také si došlápněte na populární plemeníky; poslední věc, kterou chcete, je odchovat desítky štěňat, z nichž každé nese polovinu mutací pocházejících od oblíbeného psa. Řešení je jednoduché: nevkládejte do štěněte dvě kopie stejné mutace.

Tento problém můžete vyřešit. Můžete eliminovat zdravotní problémy v generaci. Můžete využít efektivnější výběr. Můžete přidat změnu nezbytnou pro odchov lepších psů, než máte nyní. Životy budou delší. Veterinární účty budou klesat. Chov bude snazší. Velikost vrhu se zvětší. Zlepší se zdraví a pohoda psů.

Tajemstvím ke zlepšení zdraví psů není více DNA testů, ale zdravý genetický management. Víme, co je příčinou vysoké zátěže genetických poruch u psů a víme, jak tomu zabránit. Snaha eliminovat problémy pátráním po otravných mutacích nás nedostane z smyčky zpětné vazby, která problém způsobuje. Nepomůže nám ani stále selektivnější chov. Tyto věci problém jen zhoršují. 

Řešením je genetický managment. Pochopte, jak problémy vznikají. Pochopte kritický význam genetické rozmanitosti a snížení inbreedingu pro zlepšení zdraví. A chovejte způsobem, který bude udržitelný do budoucnosti.