DOI: https://doi.org/10.1186/s12917-025-04573-7
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40038709
تاريخ النشر: 2025-03-04
المؤلف: Vilma Reunanen وآخرون
الموضوع الرئيسي: طب البيطرة والعظام والأعصاب
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة الأساس الجيني لمرض القرص الفقري (IVDD) في سلالات الكلاب المصابة بالتشوه الغضروفي، مع التركيز بشكل خاص على إدخال الجين الرجعي 12-FGF4 على الكروموسوم 12. شملت هذه الأبحاث تحليلًا مشتركًا مستقبليًا واستعاديًا للكلاب البالغة الصغيرة من سلالة كوتون دو توليار والبلدغ الفرنسي، حيث تم تقييم تردد الأليل ونسب الجينوتيب لـ 12-FGF4RG، بالإضافة إلى العلاقة بين هذه العوامل الجينية وتصنيف الأشعة السينية لتكلس القرص الفقري (IDC). كشفت النتائج أن كوتون دو توليار كان لديه تردد أليل 12-FGF4RG أقل (0.35) مقارنة بالبلدغ الفرنسي (0.85)، مع إظهار تصنيف IDC انتشارًا كبيرًا للحالات الشديدة في البلدغ الفرنسي (41%) مقابل توزيع أكثر تنوعًا في كوتون دو توليار.
تشير النتائج إلى أن وجود أليل 12-FGF4RG يزيد بشكل كبير من خطر وجود أعداد أكبر من الأقراص المتكلسة، مما يظهر الهيمنة غير المكتملة في كلا السلالتين. تؤكد هذه النتائج العلاقة بين أليل 12-FGF4RG وشدة IDC، مما يشير إلى أن الاختبارات الجينية المدمجة مع الفحص بالأشعة السينية يمكن أن تكون مفيدة في استراتيجيات التربية التي تهدف إلى تقليل حدوث IVDD، وبالتالي معالجة قضية رفاهية حاسمة في هذه السلالات.
مقدمة
تتناول مقدمة ورقة البحث المخاوف الكبيرة المتعلقة بالرفاهية المرتبطة بمرض القرص الفقري (IVDD) في سلالات الكلاب المصابة بالتشوه الغضروفي، وخاصة كوتون دو توليار، والداشهند، والبلدغ الفرنسي. يتميز IVDD بألم شديد وعجز عصبي، ويرجع ذلك أساسًا إلى تدهور القرص الفقري المبكر المرتبط بالتغير الغضروفي وتكلس القرص الفقري (IDC) اللاحق. من الجدير بالذكر أنه في سلالات الداشهند، يصل الحد الأقصى لعدد الأقراص المتكلسة المرئية على الأشعة السينية (CDVR) إلى ذروته حوالي 24-27 شهرًا من العمر، مما يتوافق مع تصنيف التصوير بالرنين المغناطيسي لتدهور IVD. تشير وراثة تدهور IVD المبكر وCDVR إلى إمكانية التربية الانتقائية، مع وجود طرق تصنيف بالأشعة السينية المعتمدة بالفعل في برامج التربية.
تستكشف الورقة أيضًا الأسس الجينية للتشوه الغضروفي، حيث تحدد جينين رجعيين: 18-FGF4RG، المرتبط بالنمط الظاهري قصير الأطراف، و12-FGF4RG، الذي يعرض الكلاب لتدهور IVD المبكر. يزيد وجود أليل 12-FGF4RG بشكل كبير من خطر حدوث IDC وIVDD في وقت مبكر، خاصة في سلالات مثل الداشهند والبلدغ الفرنسي، التي تظهر ترددات أليل عالية. تهدف الدراسة إلى التحقيق في تردد أليل 12-FGF4RG وتأثيره على CDVR في كوتون دو توليار والبلدغ الفرنسي البالغين، مع فرضية أن كوتون دو توليار سيظهر تردد أليل أقل من البلدغ الفرنسي وأن الجينوتيب سيؤثر بشكل كبير على عدد CDVR في كلا السلالتين.
طرق البحث
حصلت الدراسة على موافقة أخلاقية من لجنة أخلاقيات البحث في الأبحاث الحيوانية بجامعة هلسنكي، كما هو موضح في البيان 5/2023. تؤكد هذه الموافقة الالتزام بالمعايير الأخلاقية في إجراء الأبحاث التي تشمل موضوعات حيوانية، مما يضمن أن الطرق المستخدمة تتماشى مع الإرشادات المعمول بها للعلاج الإنساني والنزاهة العلمية. تعتبر التفاصيل الإضافية المتعلقة بالأساليب المحددة المستخدمة في الدراسة، بما في ذلك تصميم التجربة، وجمع البيانات، وتقنيات التحليل، ضرورية لإمكانية التكرار والتحقق من النتائج ولكن لم يتم تقديمها في هذا القسم.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. عادةً ما يتضمن بيانات كمية، وتحليلات إحصائية، وتمثيلات بصرية مثل الرسوم البيانية أو الجداول التي توضح نتائج الدراسة. غالبًا ما تتم مقارنة النتائج مع الفرضيات أو الدراسات السابقة لتسليط الضوء على الفروق أو التأكيدات المهمة.
في هذا القسم، قد يقوم المؤلفون بالإبلاغ عن مقاييس محددة، مثل القيم المتوسطة، والانحرافات المعيارية، وقيم p، لدعم استنتاجاتهم. بالإضافة إلى ذلك، يتم مناقشة أي اتجاهات أو أنماط ملحوظة في البيانات، مما يوفر رؤى حول تداعيات النتائج. بشكل عام، يخدم هذا القسم لنقل الأدلة التجريبية التي تدعم أهداف البحث والفرضيات.
المناقشة
في هذه الدراسة، بحثنا في تأثير جينوتيب 12-FGF4RG على عدد الشفافية الفقرية للأقراص العنقية (CDVR) ودرجات تكلس القرص الفقري (IDC) في كوتون دو توليار والبلدغ الفرنسي. وجدنا أن تردد أليل 12-FGF4RG كان 0.35 في كوتون دو توليار و0.85 في البلدغ الفرنسي، مما يشير إلى اختلاف ملحوظ عن الترددات المبلغ عنها سابقًا. أظهرت نتائجنا أن الكلاب المتماثلة الأليل لجين 12-FGF4RG كانت لديها مخاطر أعلى بشكل كبير في إظهار المزيد من CDVR ودرجات IDC الشديدة مقارنة بالكلاب غير المتماثلة والأليلات البرية. على وجه الخصوص، كان الذكور في كلا السلالتين معرضين لخطر أكبر لعدد أعلى من CDVR ودرجات IDC أكثر شدة، مع وجود دلالة إحصائية ملحوظة في كوتون دو توليار.
تسلط الدراسة الضوء على أهمية العمر عند الفحص، حيث كشفت أن الكلاب الأكبر سنًا تميل إلى إظهار عدد أقل من CDVR، على الرغم من أن ذلك لم يؤثر على درجات IDC. تشير نتائجنا إلى أن أليل 12-FGF4RG يظهر هيمنة غير مكتملة، حيث إن وجود نسخة واحدة يزيد من خطر تدهور IVD. توفر هذه الأبحاث رؤى حاسمة لاستراتيجيات التربية التي تهدف إلى تقليل انتشار مرض القرص الفقري (IVDD) في السلالات المصابة بالتشوه الغضروفي، مما يبرز الحاجة إلى الفحص الجيني والتربية الانتقائية للتخفيف من المخاطر المرتبطة بتدهور IVD المبكر. هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لاستكشاف العوامل الجينية والبيئية التي تؤثر على IVDD عبر سلالات مختلفة.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12917-025-04573-7
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40038709
Publication Date: 2025-03-04
Author(s): Vilma Reunanen et al.
Primary Topic: Veterinary Orthopedics and Neurology
Overview
The study investigates the genetic basis of intervertebral disc disease (IVDD) in chondrodystrophic dog breeds, specifically focusing on the 12-FGF4 retrogene insertion on chromosome 12. This research involved a combined prospective and retrospective analysis of young adult Coton de Tuléars and French Bulldogs, assessing the allele frequency and genotype proportions of 12-FGF4RG, as well as the correlation between these genetic factors and the radiographic grading of intervertebral disc calcification (IDC). The findings revealed that Coton de Tuléars had a lower 12-FGF4RG allele frequency (0.35) compared to French Bulldogs (0.85), with IDC grading showing a significant prevalence of severe cases in French Bulldogs (41%) versus a more varied distribution in Coton de Tuléars.
The results indicate that the presence of the 12-FGF4RG allele significantly increases the risk of higher numbers of calcified discs, demonstrating incomplete dominance in both breeds. These findings affirm the association between the 12-FGF4RG allele and the severity of IDC, suggesting that genetic testing combined with radiographic screening could be instrumental in breeding strategies aimed at reducing the incidence of IVDD, thereby addressing a critical welfare concern in these breeds.
Introduction
The introduction of the research paper addresses the significant welfare concerns associated with intervertebral disc disease (IVDD) in chondrodystrophic dog breeds, particularly Coton de Tuléar, Dachshund, and French Bulldog. IVDD is characterized by severe pain and neurological dysfunction, primarily due to premature intervertebral disc degeneration linked to chondroid metaplasia and subsequent intervertebral disc calcification (IDC). Notably, in Dachshunds, the maximum number of calcified discs visible on radiographs (CDVR) peaks around 24-27 months of age, correlating with MRI grading of IVD degeneration. The heritability of premature IVD degeneration and CDVR suggests potential for selective breeding, with established radiographic grading methods already in use within breeding programs.
The paper further explores the genetic underpinnings of chondrodystrophy, identifying two retrogenes: 18-FGF4RG, associated with the short-limbed phenotype, and 12-FGF4RG, which predisposes dogs to premature IVD degeneration. The presence of the 12-FGF4RG allele significantly increases the risk of early-onset IDC and IVDD, particularly in breeds like Dachshunds and French Bulldogs, which exhibit high allele frequencies. The study aims to investigate the 12-FGF4RG allele frequency and its influence on CDVR in young adult Coton de Tuléars and French Bulldogs, hypothesizing that Coton de Tuléars will show a lower allele frequency than French Bulldogs and that the genotype will significantly affect the number of CDVR in both breeds.
Methods
The study received ethical approval from the Research Ethics Committee on Animal Research at the University of Helsinki, as indicated by statement 5/2023. This approval underscores the adherence to ethical standards in conducting research involving animal subjects, ensuring that the methods employed align with established guidelines for humane treatment and scientific integrity. Further details regarding the specific methodologies utilized in the study, including experimental design, data collection, and analysis techniques, are essential for replicability and validation of the findings but are not provided in this section.
Results
The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments or analyses. It typically includes quantitative data, statistical analyses, and visual representations such as graphs or tables that illustrate the outcomes of the study. The results are often compared against the hypotheses or previous studies to highlight significant differences or confirmations.
In this section, the authors may report on specific metrics, such as mean values, standard deviations, and p-values, to substantiate their conclusions. Additionally, any observed trends or patterns in the data are discussed, providing insights into the implications of the findings. Overall, this section serves to convey the empirical evidence that supports the research objectives and hypotheses.
Discussion
In this study, we investigated the influence of the 12-FGF4RG genotype on the number of cervical disc vertebral radiolucencies (CDVR) and intervertebral disc calcification (IDC) grades in Coton de Tuléars and French Bulldogs. We found that the allele frequency of 12-FGF4RG was 0.35 in Coton de Tuléars and 0.85 in French Bulldogs, indicating a notable variation from previously reported frequencies. Our results demonstrated that homozygous dogs for the 12-FGF4RG allele had a significantly higher risk of exhibiting more CDVR and severe IDC grades compared to heterozygous and wild-type dogs. Specifically, males in both breeds were at a greater risk for higher CDVR counts and more severe IDC grades, with statistical significance observed in Coton de Tuléars.
The study highlights the importance of age at screening, revealing that older dogs tended to show fewer CDVR, although this did not affect IDC grades. Our findings suggest that the 12-FGF4RG allele exhibits incomplete dominance, with even one copy increasing the risk for IVD degeneration. This research provides critical insights for breeding strategies aimed at reducing the prevalence of intervertebral disc disease (IVDD) in chondrodystrophic breeds, emphasizing the need for genetic screening and selective breeding to mitigate the risks associated with premature IVD degeneration. Further studies are warranted to explore the genetic and environmental factors influencing IVDD across different breeds.