Inzucht und ihr Effekt auf das Immunsystem

[Übersetzt von Stephen und Maria Brook Blaut, Doublebee cattery]

Von Dr. Heather E. Lorimer
(Reprinted with permission)

Alle Katzenzüchter wissen etwas über die Gefahren von Inzucht. Wir hörten alle schon (und viele sahen) die tragischen Resultate der Verdopplung von gefährlichen rezessiven Genen. Ein Weg, die tödlichen Gene zu vermeiden, ist Outcross so oft als möglich. Auf der anderen Seite kann auch die Outcrosslinie dieselben Gene tragen, die man zu vermeiden sucht.

Trotz allem ist es möglich, auch in eng gezogenen Linien genetische Fehler auszumerzen. Wissenschaftler tun das die ganze Zeit. Sie haben Geschlechter von Mäusen, Ratten und anderen Tieren produziert, dermaßen ingezogen, dass sie genetisch identisch sind. Jedes Tier in diesen Gruppen ist der identische Zwilling (abgesehen vom Geschlecht) von jedem anderen Tier in dieser Gruppe. Diese Tiere tragen keine tödlichen Gene und sind extrem gesund in jeder Hinsicht, außer in einem Punkt. Sie müssen in einer nahezu sterilen Umgebung gehalten werden, da ihr Immunsystem nicht in der Lage ist, den normalen Umfang an Krankheiten zu bekämpfen.

Das Immunsystem aller Tiere ist absolut abhängig von genetischer Verschiedenheit. Es gibt zwei grundlegende Arten von Antworten des Immunsystems:

  1. Sogenannte B-Zellen produzieren Antikörper, welche in der Lage sind, fremde Partikel wie Bakterien oder Viren, die den Körper erreichen, zu inaktivieren oder zu töten.
  2. Es gibt Zellen, T-Zellen genannt, welche gefährliche Zellen töten, z.B. virus- infizierte Tumorzellen.

Diese beiden Systeme sind dasselbe in vielerlei Hinsicht. Diese Zellen sind sehr spezialisiert, eine Zelle produziert nur eine Art von Antikörpern oder ist dazu fähig, nur eine Art von gefährlichen Zellen zu erkennen und zu töten. Das Erstaunliche an diesem System ist, dass für jede Art von Infektion oder jede Art von Krebs, die einem Tier je begegnen oder es gefährden könnte, es schon eine Zelle im Tierkörper gibt, die auf diese Art von Infektion oder Krebs spezialisiert ist.

Dies bedeutet, dass wahrscheinlich Millionen von Genen, jedes codiert für einen speziellen Antikörper oder Zelloberflächenempfänger, in jedem erwachsenen Tier existieren. Das Problem ist, dass nicht genug Platz auf den Chromosomen für alle diese Gene ist. Die Tiere (der Mensch auch) haben eine sehr kluge Methode, dieses Paradoxon zu umgehen. Die Immunsystemzellen haben keine kompletten Gene für Antikörper; statt dessen haben sie Massen an kleinen Gensegmenten, welche die Zellen auseinandernehmen und zu ganzen Genen zusammenfügen. Immunsystem- zellen sind die einzigen Zellen, die ihre eigene DANN ändern können. Würde das irgendwo anders als in den Immungenen passieren, würde es sehr gefährlich werden. In den Immungenen jedoch ist es wesentlich: Sonst wären wir nicht fähig, sehr viele Krankheiten zu bekämpfen.

Für die folgende Diskussion habe ich ein willkürliches Beispiel einer originalen DNA mit sechs Gensegmenten gewählt, jedes Segment beinhaltet zehn verschiedene Möglichkeiten (im wirklichen Leben sind da sehr viel mehr). Diese sechs Segmente können10x10x10x10x10x10 (eine Million) verschiedene Antikörper produzieren.

Wenn beide Chromosomen einer Katze oder eines anderen Tieres identische Immunsystemgene haben, hat das Tier die Hälfte seines Antikörperpotentials verloren. Wenn dieses Tier weiterhin ingezogen wird, beginnt es individuelle Gensegmente zu verlieren an ein genetisches Phänomen, genannt "crossover". Jedes Gensegment, das verlorengeht, repräsentiert Tausende von potentiellen Antikörpern.

In dem oberen Beispiel kann ein Tier mit zwei komplett verschiedenen Chromosomen 2 Millionen verschiedener Antikörper, jeweils spezifisch für eine Art von Infektion herstellen. Ein Tier, das identische (homozygote) Immunsystemchromosomen hat, produziert nur eine Million verschiedener Antikörper. Ein Tier, das ein Gensegment durch Crossover verloren hat, kann nur neunhunderttausend Antikörper produzieren. So können wir in meinem Beispiel sehen, dass der Verlust eines Gensegmentes den Verlust von einhun- derttausend potentiellen Antikörpern bedeutet. Wenn dies passiert, beginnt das Tier seine Fähigkeit zu verlieren, einige Krankheiten zu bekämpfen. Wenn einer Gruppe von Tieren das selbe Gensegment fehlt, wie es in Inzuchtlinien passiert, können plötzlich ganze Zwinger oder ganze Linien an Infektionen verlorengehen, die normalerweise nur wenig Bedeutung für eine normale Katze haben.

Ein bekanntes Beispiel für die Empfindlichkeit einer Krankheit gegenüber, verursacht durch ein Fehlen genetischer Vielfalt, kam bei wilden und in Gefangenschaft gehaltenen Geparden vor. Zuchtprogramme von in Gefangenschaft gehaltenen Geparden wurden von niedrigen Geburtsraten und hoher Kindersterblichkeit heimgesucht. Um dem Ganzen die Krone aufzusetzen, haben sich die Geparden als sehr anfällig für Feline Infektiöse Peritonitis (FIP) erwiesen. Die meisten Katzen werden von dem Virus infiziert, das FIP verursacht, wenn sie damit in Kontakt kommen, aber weniger als 10 % der Katzen entwickeln die klinische Form der Krankheit der normalerweise fatalen FIP. Wie auch immer, Geparden, die in Kontakt mit dem Virus kommen, haben eine Sterblichkeitsrate von 50 %. Stephen O’Brien und seine Kollegen untersuchten das Problem in einem Artikel, veröffentlicht in der Ausgabe Mai 1986 von "Scientific American". Sie fanden heraus, dass Geparden genetisch nahezu identisch sind – so identisch, dass voneinander unabhängige Geparden, tausend Meilen voneinander entfernt geboren, Hauttransplantationen voneinander nicht abstoßen (eine Eigenschaft, die normalerweise nur bei eineiigen Zwillingen zu beobachten ist). An irgend einem Punkt in der Geschichte musste sich die Population der Geparden auf einige wenige Individuen reduziert haben, so dass ihre immunologische Vielfalt verloren ging, und als Resultat sind diese großen, schönen Katzen vom Aussterben bedroht.

Wie als Katzenzüchter müssen unsere wunderschönen Kameraden vor diesem Schicksal bewahren. Wir müssen vorsichtig sein, nicht Immunschwäche zu "fixieren", wenn wir Typ "fixieren" wollen. Glücklicherweise ist das nicht so sehr schwer. Wenn man ein bestimmten Merkmal in seine Katzen bringen will, so wie Größe der Ohrenstellung, sollte man sich mehr als eine Möglichkeit anschauen. Man verliert nicht an Typ in einem Outcross, außer dass es der Katze, mit der man "outcrossed" an Typ mangelt. Am Allerwichtigsten, schauen Sie nach den gefährlichen Anzeichen von exzessiver Inzucht. Diese sind:

  1. geringe Fruchtbarkeit von beiden, Kater wie Katze.
  2. kleine Wurfgröße (ein oder zwei Kätzchen) regelmäßig.
  3. asymetrische Kieferfehlstellung, schiefe Nasen, unregelmäßige Augenstellung
  4. regelmäßiges Auftreten von Krebs in jungen Katzen
  5. der Verlust einer großen Population von Katzen an eine Krankheit. Wenn 50% eines Wurfes oder einer Gruppe Erwachsener an einer einfachen Infektion stirbt, ist nicht ausreichend Immunsystemvielfalt in dieser Linie.

Anmerkung des Autors : Juni 1998. Neue Informationen über den MHC Komplex zeigen, dass ein dortiger Mangel an Heterogenität als größeres Problem erscheint als in den Antikörpergenen und TRC Genen. Neue Anhaltspunkte zeigen ein sogar ernsteres Problem mit dem Immunsystem auf, verursacht durch Inzucht, als in diesem Artikel beschrieben. Einiges davon wird wahrscheinlich herauskommen in der nächsten Ausgabe des Cat Fanciers Journal.

Heather E. Lorimer, Ph.D.
Assistant Professor, Genetics
Department of Biological Sciences
Youngstown State University
Youngstown, OH 44555

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