Paralizia laringiană (LP) este incapacitatea de a abduce cartilajele aritenoide în timpul inspirației, rezultând o obstrucție parțială până la completă a căilor respiratorii și, în consecință, detresă respiratorie. La câini există diferite forme de LP cu vârstă diferită de debut. Forme ereditare cu debut precoce au fost raportate la mai multe rase de câini. În majoritatea raselor, LP ereditar este asociat cu alte patologii neurologice. Folosind un studiu de asociere la nivelul întregului genom și analize de haplotip, am cartografiat un factor de risc genetic major pentru un LP cu debut precoce la Bull Terrier miniatural la un interval de ~1,3 Mb pe cromozomul 11. Secvențierea întregului genom al unui Bull Terrier miniatural afectat și comparație cu 598 genomul de control a relevat o inserție de 36 bp în exonul 15 al genei RAPGEF6 (c.1793_1794ins36). Corelația imperfectă genotip-fenotip a sugerat un mod complex de moștenire cu un factor de risc genetic major care implică o alele de risc recesiv. Omozigoza pentru inserție a fost asociată cu un risc crescut de 10 până la 17 ori pentru LP. Alela de inserție a fost găsită doar la Bull Terrieri miniaturali și Bull Terrieri. A fost absent de la > 1000 de câini de control din alte rase de câini. Secvența de inserție conține un motiv acceptor de îmbinare care duce la îmbinare aberantă în transcrierile care provin din alela mutantă (r.1732_1780del). Acest lucru duce la o schimbare de cadre și un codon de oprire prematur, p.(Ile587ProfsTer5), eliminând 64% din cadrul de citire deschis. Rezultatele noastre sugerează un rol important al RAPGEF6 în funcția nervului laringian și oferă noi indicii asupra semnificației sale fiziologice.
Paralizia laringiană (LP) duce la detresă respiratorie la câinii afectați și poate fi fatală în cazuri severe. Există multe forme diferite de LP cu etiologii diferite. Predispozițiile uimitoare la rasă sugerează că factorii genetici contribuie la unele forme de LP. În ultimii ani, crescătorii de câini au observat o prevalență crescută a LP cu debut precoce la Bull Terrieri miniaturali. Am cartografiat un loc de risc major pentru această formă specifică de LP la un interval de ~ 1,3 Mb pe cromozomul 11 al câinelui. Analiza întregii secvențe a genomului unui câine afectat și compararea cu 598 genomi de control au dezvăluit o singură variantă genetică care modifică proteinele în intervalul critic. Această variantă, o inserție de 36 bp într-un exon de codificare al genei RAPGEF6, creează un site de îmbinare criptic și duce la exprimarea unui transcript îmbinat în mod aberant cu un codon stop prematur. Acest lucru sugerează că inserția are ca rezultat o alele cu pierderea funcției. Câinii care sunt homozigoți pentru inserție au un risc de 10 până la 17 ori mai mare de a dezvolta LP. Asocierea genotip-fenotip nu este perfectă, sugerând că și alți factori genetici și/sau de mediu contribuie la dezvoltarea LP. Rezultatele noastre sugerează un rol important al RAPGEF6 în funcția nervului laringian.
Abducția sau deschiderea suficientă a cartilajelor aritenoide ale laringelui în timpul inspirației este esențială pentru respirație. La câinii cu paralizie laringiană (LP), funcția unuia sau ambilor nervi laringieni recurenți este afectată, rezultând o abducție insuficientă. Prin urmare, principalul semn clinic al câinilor cu LP este detresa respiratorie. Gradul de detresă respiratorie și prezentarea clinică se corelează cu faptul bolii unilaterale sau bilaterale și gradul de afectare a nervilor (pareză versus paralizie). Semnele clinice pot varia și includ tulburări de voce (disfonie), stridor laringian progresiv, în primul rând inspirator, intoleranță la efort, episoade de dificultăți respiratorii care pun viața în pericol și, în cazurile de boală laringiană bilaterală, sincopă și cianoză.
Sunt cunoscute forme neereditare și ereditare de LP. Pe lângă bolile traumatice, neoplazice sau iatrogenice care duc la LP neereditare, cea mai comună formă de LP este polineuropatia de paralizie laringiană cu debut geriatric (GOLPP) la câinii de rase mari și gigantice de vârstă mijlocie și mai în vârstă. Se presupune că GOLPP face parte dintr-o polineuropatie generalizată. Forme ereditare de LP la câinii tineri au fost raportate la Bull Terriers, Bouviers des Flandres , Huskii Siberian și încrucișările Husky Siberian. S-a raportat că LP ereditar este asociat cu o polineuropatie juvenilă la dalmați , rottweiler, ciobănesc german cu blană albă , americani Staffordshire Terrier și la câini izolați din diferite rase. Variantele genetice ale genei candidate DCNT1 au fost evaluate la Leonbergers și Labrador Retrievers cu LP, dar nu s-au găsit a fi asociate cu boala. La Leonbergers, LP și polineuropatia recesivă au fost descrise ca un omolog canin al neuropatiei umane Charcot-Marie-Tooth . Mai recent, s-a demonstrat că variantele genetice din ARHGEF10 și GJA9 provoacă polineuropatie la Leonberger, care include LP ca semn clinic.
Diagnosticul LP se bazează pe semne clinice, examen clinic și trebuie confirmat prin inspecție endoscopică laringiană în anestezie, deoarece semnele clinice nu sunt exclusive pentru LP. Multe cauze diferite, cum ar fi tumora laringiană sau colapsul laringian, pot imita semnele clinice ale LP.
Recent, o variantă greșit în ADAMTS3 a fost identificată la Norwich Terrier cu sindromul căilor respiratorii superioare. Această variantă predispune la obstrucția respiratorie din cauza edemului căilor respiratorii la unele rase de câini.
Deși nu este documentat în literatura științifică recentă, există rapoarte anecdotice de la crescători conform cărora o formă de debut precoce a LP este obișnuită la Bull Terrieri miniaturali. Prin urmare, am inițiat acest studiu cu scopul de a dezvălui cauza genetică subiacentă a LP la Bull Terrieri miniaturali.
Traheostomia este o procedură problematică la câini, deoarece traheostomul necesită un management abil permanent pentru a evita infecțiile.
Fenotiparea clinică
Laringoscopia a fost efectuată la 36 de Bull Terrier miniaturali. Pentru niciunul dintre acești câini nu au fost raportate traume anterioare sau alte boli neurologice. Câinii examinați au cuprins 33 de câini cu probleme de respirație, inclusiv stridor inspirator, dispnee, intoleranță la efort și, în unele cazuri, cianoză și sincopă; un câine cu tuse și sincopă fără stridor inspirator sau dispnee și doi câini fără probleme de respirație. La toți câinii cu stridor inspirator, LP bilateral cu funcție laringiană anormală, lipsită de abducție a aritenoizilor în timpul inhalării și/sau mișcarea paradoxală a pliurilor focale a fost diagnosticată. Câinele cu tuse și cei doi câini fără probleme respiratorii au prezentat abducție fiziologică în timpul inhalării.
Cartografierea locului LP
Datorită predispoziției uimitoare la rasă a Bull Terrieri miniaturali pentru o formă clinică omogenă de debut precoce a LP, am emis ipoteza că o nouă variantă genetică ar putea fi implicată în cauzarea LP la această rasă. Pentru analiza genetică, am efectuat un studiu de asociere la nivel de genom (GWAS) cu genotipuri de la 85 de Bull Terrier miniaturali. Fenotipurile au fost parțial obținute în timpul examinărilor endoscopice (18 cazuri / 1 control) și parțial bazate pe rapoartele proprietarilor (5 cazuri / 61 controale; Tabel S1). După controlul calității, setul de date tăiat a constat din 22 de cazuri LP, 59 de controale și 102.578 de markeri. Am obținut un singur semnal puternic de asociere cu 50 de markeri care depășesc pragul de semnificație a întregului genom corectat de Bonferroni după ajustarea pentru inflația genomică (PBonf. = 4,9 x 10-7). Toți markerii asociați semnificativ au fost localizați pe cromozomul 11 într-un interval care se întinde de la 18,3 Mb-20,9 Mb. Cel mai semnificativ SNV a fost BICF2P1324705 cu o valoare pc1df de 4,1 x 10−9 la poziția 19.230.371 bp pe cromozomul 11 .
Identificarea unei variante cauzale candidate
Am secvențiat genomul unui Bull Terrier miniatural afectat la o acoperire de 12,5x și am numit variante de nucleotidă unică (SNV) și variante mici indel în raport cu ansamblul genomului de referință CanFam 3.1. Apelarea automată a variantelor a identificat 2.891.932 de variante homozigote la Bull Terrier miniatural afectat. Am comparat apoi aceste variante cu datele întregii secvențe ale genomului a 8 lupi și 590 de câini din rase diverse genetic (excluși alți Bull Terrieri miniaturali și Bull Terrieri). Am filtrat pentru variante, care au fost prezente exclusiv în Bull Terrier-ul miniatural afectat. Această abordare de filtrare dură a redus lista la 1289 de variante private homozigote la câinele afectat, dar niciuna dintre ele nu a fost localizată în intervalul critic.
Deoarece conducta de apelare a variantelor automate nu a dat nicio variantă candidată plauzibilă în intervalul critic, am căutat vizual variante structurale suplimentare. Inspecția aliniamentelor scurte de citire în intervalul critic a relevat cinci variante structurale suplimentare în ceea ce privește secvența de referință a genomului la câinele afectat de LP. Patru dintre ele au fost localizate în regiuni intergenice sau intrronice și nu au fost considerate a fi cauzatoare probabile pentru LP. A cincea dintre aceste variante structurale a reprezentat o inserție în exonul 15 a genei RAPGEF6 după poziția chr11:19,841,331.
Laringoscopia
Endoscopia căilor aeriene superioare a fost efectuată în trei instituții diferite pentru a evalua funcția laringiană. Examinarea a fost aprobată de proprietari. Câinii au fost anesteziați cu protocoale de anestezie repartizate aleatoriu. Câinii au fost poziționați în decubit sternal și capul a fost ridicat la nivelul de transport fiziologic folosind, de ex. o sling maxilar. Gura a fost deschisă și laringele evaluat în timpul respirației spontane cu endoscoape drepte rigide de 0° de diametru diferit (Karl Storz, Germania). În două instituții, respirația a fost stimulată suplimentar intravenos cu clorhidrat de doxapram (1–2 mg/kg greutate corporală) [4,35–37]. Conform lui Gross et al. [37] funcția laringiană a fost caracterizată fie ca fiind normală cu abducție vizibilă în timpul inspirației, fie anormală, fără abducție în timpul inspirației și rezultând în diagnosticul de LP.
