CONTENIDO

# 17.2

© Eric Isselée

VETERINARY

2007 - 10$/10€

La r e v i s ta i n te r n a c i o n a l p a r a e l v e te r i n a r i o d e a n i m a l e s d e c o m p a ñ í a

Veterinary Focus se publica cada tres meses. Las ediciones se producen en Inglés, Francés, Alemán, Italiano, Holandés, Español, Japonés, Chino, Griego, Portugués, Ruso y Polaco. Foto de cubierta: Bulldog Inglés

Conocimiento y Respeto...Perros de raza pura a nivel mundial

p. 02

Frank Haymann

Cómo tratar... Síndrome gastrointestinal y de vías aéreas superiores en perros braquicéfalos p. 04 Valérie Freiche y Cyrill Poncet

Predisposición genética a reacciones adversas medicamentosas en perros

p. 11

Margo Karriker

Screening genético en perros

p. 18

Matthew Binns

Interacciones entre nutrientes y genes: aplicaciones para la nutrición y salud en animales de compañía

p. 25

Brittany Vester y Kelly Swanson

Aspectos genéticos de la enfermedad renal canina

p. 33

Catherine Layssol, Yann Queau y Hervé Lefebvre

Punto de vista Royal Canin... Raza: un parámetro clave en la nutrición canina

p. 40

Pascale Pibot

Del lobo al perro: Diversidad fenotípica en las razas de perros

p. 45

Bernard Denis ALEMANIA ARGENTINA AUSTRALIA AUSTRIA BAHREIN BÉLGICA BRASIL CANADÁ CHINA CROACIA CHIPRE DINAMARCA EMIRATOS ÁRABES UNIDOS ESLOVENIA ESPAÑA ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA ESTONIA FILIPINAS FINLANDIA FRANCIA GRECIA HOLANDA HONG KONG HUNGRÍA IRLANDA ISLANDIA ISRAEL ITALIA JAPÓN LETONIA LITUANIA MALTA MÉXICO NORUEGA NUEVA ZELANDA POLONIA PORTUGAL PUERTO RICO REINO UNIDO REPÚBLICA CHECA REPÚBLICA ESLOVACA REPÚBLICA DE SUDÁFRICA RUMANÍA RUSIA SINGAPUR SUECIA SUIZA TAILANDIA TAIWÁN TURQUÍA

Visite la biblioteca científica para seleccionar artículos de Veterinary Focus CONOCIMIENTO Y RESPETO

ERRATA Veterinary Focus 17.1 (Guía recortable para guardar/ Atlas de sedimentos urinarios, página 47) Se ruega tomen nota que en la tabla “Perro”, en la sección oxalato cálcico, debe leerse Macho >> Hembra en lugar de Hembra >> Macho

Veterinary Focus, Vol 17 n° 2 - 2007 Comité editorial • Dr. Denise A. Elliott, BVSc(Hons), PhD, Dipl. ACVIM, Dipl. ACVN Scientific Communications, Royal Canin, USA • Dr. Pascale Pibot, DVM, Scientific Publishing Manager, Royal Canin, France • Dr. Pauline Devlin, BSc, PhD,Veterinary Support Manager, Royal Canin, UK • Dr. Karyl Hurley, BSc, DVM, Dipl. ACVIM, Dipl. ECVIM-CA Global Scientific Affairs, WALTHAM

Editor • Dr. Richard Harvey, PhD, BVSc, DVD, FIBiol, MRCVS Secretaría de redacción • Laurent Cathalan [email protected] • Ellinor Gunnarsson Material gráfico • Youri Xerri

Control editorial otros idiomas • Dr. Imke Engelke, DVM (Alemán) • Dr. María Elena Fernández, DVM (Español) • Dr. Filipa Moreira, DVM (Portugués) • Dr. Paola Oppia, DVM (Italiano) • Dr. Margriet Bos, DVM (Holandés) • Prof. Dr. R. Moraillon, DVM (Francés) Publicado por: Buena Media Plus Jefe ejecutivo y editor: Bernardo Gallitelli

Dirección: 85, avenue Pierre Grenier 92100 Boulogne – France Teléfono: +33 (0)1 72 44 62 00 Impreso en la Unión Europea. ISSN 0965-4577 Circulación: 100.000 copias Depósito legal: Junio 2007 Publicado por Aniwa S.A.S.

Los arreglos de licencia de los agentes terapéuticos propuestos para uso en especies de pequeños animales varían mucho a nivel mundial. En ausencia de una licencia específica, debe considerarse advertir sobre los posibles efectos secundarios, antes de la administración del medicamento.

CONOCIMIENTO Y RESPETO

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Perros de raza pura a nivel mundial Por Frank Haymann Australian Stumpy Tail Cattle Dog (Pastor Australiano Stumpy Tail)

L

a selección genética de perros se remonta a finales del siglo XIX, dando lugar en la actualidad a más de 30 generaciones de cría selectiva. Cada año, más de 3,5 millones de cachorros de raza nacen en el mundo y son registrados en sus respectivos países.

Perros de raza dentro de la población canina global En la actualidad, los perros registrados de raza pura representan del 5 al 6% de la población canina mundial (Tabla 1). Actualmente, se encuentran implicados en la cría de perros de raza

aproximadamente 100 países, de los que el 90% se registran solamente en 25 países. La Federación Cinológica Internacional (FCI) coordina a 83 organismos nacionales que representan a más de 2.500.000 cachorros registrados cada año. Dentro de la FCI, el Kennel Club japonés, es en la actualidad, la organización más importante, con más de 530.000 cachorros de raza pura registrados anualmente. El American Kennel Club (AKC) sigue siendo la federación canina nacional más prolífica del mundo, con más de 900.000 cachorros registrados cada año.

Diversidad de elección El número de razas reconocidas por las federaciones no coincide. El Kennel Club del Reino Unido reconoce 200 razas caninas, pero la mayor diversidad recae en la FCI, que reconoce 354 razas diferentes. La última raza reconocida, a día de hoy, es un perro de caza denominado Gonzcy Polski, que viene de Polonia. El Pastor Suizo Blanco, el Stumpy Tail Cattle Dog y el Mioritic Dog (Rumanía) también pertenecen a estas razas recientemente reconocidas. A pesar de esta diversidad, más del 50% de los nacimientos provienen de una veintena de razas. La Tabla 2 ofrece una perspectiva general sobre los países más activos en la cría canina.

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NB. El perro de raza está ganando terreno gradualmente dentro de la población canina que es, por otro lado, relativamente estable. Los perros de razas pequeñas han experimentado una mayor popularidad durante la última década. Este fenómeno comenzó en Asia, y se ha extendido a otros continentes, Mioritic Dog (Perro de Pastor Rumano de Mioritza)

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que la creciente urbanización de la sociedad humana.

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aunque no es tan evidente en Europa. Probablemente esta tendencia continuará al mismo ritmo

Pastor Suizo Blanco

Tabla 1. Población canina y de pura raza a nivel mundial País Mundo Alemania Australia España Finlandia Francia Gran Bretaña India Tailandia EE.UU.

Población canina (millones) 600 5,5 4 5,5 0,5 8,5 6,9 50 10 58

Perros de raza pura (% población total) 5,8 18,2 20 15,5 80 17,6 36,2 0,3 2 22,4

El premio a la “madurez cinotécnica”, es decir, países en los que los perros de raza predominan dentro de la población canina, le corresponde a los países escandinavos.

Tabla 2. Las 3 razas más comunes según el país País Australia Austria Bélgica Brasil Dinamarca Finlandia Francia Alemania Gran Bretaña Hungría Italia Japón Noruega Nueva Zelanda Países Bajos Portugal España Suecia Tailandia EE.UU.

Raza n° 1 Pastor Alemán Pastor Alemán Pastor Alemán Yorkshire Terrier Labrador Retriever Finnish Hound Pastor Alemán Pastor Alemán Labrador Retriever Labrador Retriever Pastor Alemán Teckel Pastor Alemán Labrador Retriever Labrador Retriever Labrador Retriever Yorkshire Terrier Pastor Alemán Golden Retriever Labrador Retriever

Raza n° 2 Labrador Retriever Golden Retriever Pastor Belga Labrador Retriever Pastor Alemán Elkhound Golden Retriever Teckel Pastor Alemán West Highland Terrier Setter Inglés Chihuahua Elkhound Pastor Alemán Pastor Alemán Rottweiler Pastor Alemán Golden Retriever Shih Tzu Golden Retriever

Raza n° 3 Staffordshire Bull Terrier Labrador Retriever Golden Retriever Rottweiler Golden Retriever Pastor Alemán Labrador Retriever Drahthaar Cocker Spaniel Inglés Pastor Alemán Breton Spaniel Shih Tzu Setter Inglés Golden Retriever Golden Retriever Pastor Alemán Golden Retriever Labrador Retriever Rottweiler Pastor Alemán

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CÓMO TRATAR...

Síndrome gastrointestinal y de vías aéreas superiores en perros braquicéfalos Diplomatura Europea Cirugía (ECVS, European College of Veterinary Surgeons). En la actualidad, el Dr. Poncet es socio de la Clínica Frégis y especialista en cirugía de los tejidos blandos.

Introducción

Valérie Freiche, DVM Clínica Alliance, Burdeos, Francia Valérie Freiche se licenció en la Escuela Veterinaria Nacional de Alfort (Francia) en 1988, donde fue interina y, después, asistente en el Departamento de Medicina hasta 1992. Valérie trabajó al principio de su carrera con Pequeños Animales (en su propia consulta en la región de París), y luego decidió dedicarse a la gastroenterología. Desde 1992 fue responsable de la consulta de gastroenterología y fibroscopia digestiva en la Escuela Veterinaria Nacional de Alfort. También desempeñó el mismo cargo en una consulta de referencia, la Clínica Frégis, en Arcueil. En 2006, Valérie Freiche se trasladó al sudoeste de Francia para trabajar en el área de gastroenterología de la Clínica Alliance, otra consulta de referencia. Además, participa con regularidad en conferencias y en sesiones de formación post-universitarias en gastroenterología.

Cyrill Poncet, DVM, Dipl. ECVS Clínica Frégis, Arcueil, Francia El Dr. Poncet se licenció en la Escuela Veterinaria Nacional de Toulouse en 1998, donde permaneció 3 años más para recibir formación adicional en cirugía. A continuación, Cyrill Poncet finalizó sus prácticas en cirugía en la Clínica Frégis y obtuvo la

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La morfología de los perros braquicéfalos (en particular el Bulldog Francés, el Bulldog Inglés, el Pug o el Boston Terrier) ha evolucionado – como resultado de la selección genética realizada durante los últimos quince años – hacia un achatamiento, ensanchamiento y acortamiento global de la cara (1) (Figura 1). Además de las malformaciones vertebrales o de la dermatitis de los pliegues cutáneos, esta evolución ha hecho aumentar un cierto número de desórdenes funcionales que bien podrían percibirse como “normales” por los propietarios de dichos animales. Estos desórdenes son bien de: Tipo respiratorio • Ruidos respiratorios marcados • Tolerancia limitada al esfuerzo o al calor • Cianosis • Síncope O de: Tipo gastrointestinal • Regurgitación de saliva en momentos de estrés • Vómitos frecuentes A pesar de que las alteraciones respiratorias han sido objeto de numerosos estudios (2-5), la descripción y el análisis de

a.

b.

Figura 1. a. Bulldog Inglés macho de 18 meses que presenta alteraciones respiratorias y regurgitación. b. Bulldog Francés macho de 14 meses, que presenta alteraciones digestivas crónicas. Es de notar la estenosis nasal bilateral.

las alteraciones gastrointestinales (GI) crónicas asociadas a las anomalías respiratorias es más reciente (6, 7). En un estudio prospectivo (6) los autores pusieron de manifiesto una incidencia muy alta de alteraciones GI en animales que acudieron a la consulta con obstrucciones del tracto respiratorio superior. La incidencia de alteraciones GI fue del 97,2% de un total de 73 animales (los animales fueron examinados clínica y endoscópicamente). Se observaron con frecuencia lesiones inflamatorias del esófago distal, el estómago o el duodeno, pudiéndose asociar con anomalías anatómicas o funcionales (p. ej. atonía del cardias, reflujo gastroesofágico, retención gástrica, hiperplasia de la mucosa pilórica o estenosis pilórica) (8). Los exámenes histológicos llevados a cabo en 51 de estos animales mostraron que el 98% de los casos presentaban gastritis crónica. La correlación estadística entre la gravedad de los signos clínicos GI y respiratorios quedó demostrada, y se propuso una ruta patofisiológica validada estadísticamente, común a estos desórdenes GI y respiratorios. A continuación, se realizó un estudio retrospectivo de estos animales (7): en el que se llevó a cabo la detección y el tratamiento médico sistemático de las lesiones esofágico-gastro-duodenales en paralelo a la cirugía correctora del tracto respiratorio superior. Los objetivos de este estudio fueron los siguientes: • Evaluar la mejora respiratoria en los perros a medio plazo • Evaluar la evolución de las alteraciones GI en animales después de la intervención quirúrgica de los problemas respiratorios • Evaluar la utilidad de la detección precoz de alteraciones

GI y si el tratamiento médico de los signos clínicos permite emitir un pronóstico global mejorado para los perros braquicéfalos Este artículo presenta una síntesis de los estudios recientes realizados sobre la detección y el tratamiento médico de los desórdenes del tracto digestivo superior en perros braquicéfalos.

Evaluación clínica Cuando el motivo de la consulta es dificultad respiratoria, intolerancia al esfuerzo (o al calor) o síncope, el historial normalmente revela la presencia de problemas digestivos asociados. La primera consulta suele tener lugar después del primer episodio de disnea, reacción a una situación de estrés o por calor intenso. Los propietarios suelen indicar presencia de ronquidos e intolerancia al ejercicio durante varias semanas o meses previos a la consulta. Las alteraciones respiratorias son de naturaleza inspiratoria o mixta. Además, se asocian frecuentemente a signos GI que incluyen deglución repetida, frecuencia inusualmente alta de comer hierba, vómito en proyectil cuando se excita o juega, regurgitación de saliva o vómito de comida parcialmente digerida bastante tiempo después de las comidas. De forma similar, cuando los problemas GI son el motivo de la consulta, generalmente se pueden identificar alteraciones respiratorias asociadas. Existen cinco signos fundamentales para evaluar la severidad de los trastornos respiratorios:

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CÓMO TRATAR...

Resultados endoscópicos

• Ronquido • Esfuerzo inspiratorio • Dificultad para respirar • Intolerancia al esfuerzo o al estrés • Síncope Existen tres signos clínicos GI: • Ptialismo • Regurgitación • Vómito La intensidad de los signos clínicos puede ser calificada como 1. Mínima, 2. Moderada y 3. Importante. En el estudio prospectivo realizado en 73 animales (6), tan sólo el 6,6% de los mismos no presentó signos de alteraciones GI, independientemente del motivo de la consulta (alteraciones respiratorias o digestivas observadas por los propietarios). El ochenta y dos por ciento de los animales fueron clasificados dentro de los Grados 2 ó 3. Los primeros signos respiratorios o digestivos clínicos aparecieron antes de los seis meses de edad en el 67,2% de los casos. Por lo tanto, en la práctica, tras la confirmación de un síndrome obstructivo del tracto respiratorio durante el examen clínico, se recomienda un examen endoscópico (con anestesia general) del tracto respiratorio superior y del tracto GI superior para establecer una evaluación de las lesiones en ambos sistemas orgánicos. La corrección quirúrgica del tracto respiratorio superior (de ser indicada) se lleva a cabo bajo la misma anestesia. Cuando la auscultación pulmonar revele alguna anormalidad, o cuando la historia clínica describa la presencia de tos severa o episodios graves de disnea, debe realizarse una radiografía torácica. El Bulldog Inglés, con frecuencia, revela la presencia de hipoplasia traqueal, la cual agrava los problemas respiratorios crónicos en estos perros (9, 10). Figura 2. Endoscopia esofágica: El esófago muestra una longitud excesiva y no es lineal.

© Freiche

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La anestesia en perros braquicéfalos exige una minuciosa preparación del paciente y una exquisita monitorización: • Las 24 horas previas a la anestesia sólo podrá ingerir líquidos • Premedicación con acepromazina (0,5 mg/kg IM), dexametasona (0,2 mg/kg IM) y metoclopramida (0,5 mg/kg IM) • La anestesia general se induce rápidamente (tiopental 5-10 mg/kg) y con calma • El perro es intubado y la anestesia se mantiene con isoflurano mezclado con oxígeno al 100% (11). La primera fase del examen se realiza con el animal en posición ventral, para facilitar el diagnóstico de las alteraciones respiratorias: • Conformación de los orificios nasales • Prolongación e hiperplasia del velo del paladar • Apariencia de las amígdalas • Eversión de los ventrículos de la laringe • Flacidez del cartílago aritenoide de la laringe • Macroglosia (obstrucción parcial o total de la faringe nasal por la base de la lengua) • Movimiento temporomandibular reducido La segunda fase – en decúbito lateral izquierdo – permite el diagnóstico de las principales lesiones GI: para cada segmento digestivo (esófago, estómago, parte superior del duodeno) se pueden distinguir tres tipos de anomalías: • Anomalías anatómicas, que pueden ser malformaciones congénitas o lesiones adquiridas en el tracto GI superior (divertículo esofágico, estenosis pilórica, hernia de hiato…) (12), • Anomalías funcionales, correspondientes a modificaciones en el tránsito GI (atonía del cardias, reflujo duodenogástrico...), • Anomalías lesionales, que son las lesiones inflamatorias generalmente secundarias a las anomalías descritas anteriormente (esofagitis, gastritis…) (13). Los siguientes segmentos del tracto digestivo superior se deben examinar detalladamente: • Longitud del esófago (Figura 2) • Apariencia del esófago distal y evaluación del cardias • Apariencia de la mucosa gástrica • Apariencia del antro pilórico, pliegues peri-pilóricos • Facilidad con la que es posible cruzar el píloro • Apariencia de la mucosa duodenal

SÍNDROME GASTROINTESTINAL Y DE VÍAS AÉREAS SUPERIORES EN PERROS BRAQUICÉFALOS

Se deben tomar biopsias del estómago y del duodeno para evaluar la intensidad de la infiltración inflamatoria mediante análisis histopatológico.

Intervención quirúrgica y recuperación post-operatoria Las anomalías respiratorias identificadas se corrigen quirúrgicamente tras el examen endoscópico. Éstas pueden incluir: • Palatoplastia (14) • Ventriculectomía • Rinoplastia mediante resección en cuña de una sección del epitelio y del pliegue medial del cartílago inferior de la nariz (15). La recuperación post-operatoria del perro braquicéfalo se está plagada de peligros potenciales. Debe llevarse a cabo con un mínimo de estimulación luminosa y sonora. El tubo endotraqueal se retira en el último minuto posible, idealmente cuando el animal está a punto de despertarse. Las dificultades respiratorias de mayor importancia durante la fase post-operatoria pueden exigir la realización temporal de una traqueostomía (el 4,9% de los animales en el estudio prospectivo) (16). El animal ha de ser mantenido bajo vigilancia constante durante, al menos, las 18 horas posteriores a la exploración bajo anestesia. Entre los cuidados clínicos se han de incluir los siguientes: terapia con oxígeno mediante intubación nasotraqueal, fisioterapia diseñada para ayudar a la movilización del moco respiratorio espeso mediante un masaje repetido y ligeros golpes en la caja torácica, y aspiración de cualquier flema.

Patología macroscópica del tracto GI superior y resultados histopatológicos La endoscopia del tracto GI puede revelar una o varias de las anomalías identificadas durante el estudio prospectivo realizado en 73 perros braquicéfalos (6) y son las siguientes:

Esófago 1. Desviación esofágica, anomalía previamente indicada en un estudio de Bulldogs Ingleses (17). Esta desviación fomenta la retención de saliva y restos de alimentos, pudiendo explicar la proyección de saliva en animales sobre-excitados. 2. Lesiones inflamatorias y erosión distal que pueden vincularse a una longitud esofágica excesiva (esófago redundante) y/o a un fallo del control del cardias (apertura del cardias durante la inhalación, algo que nunca se ha observado en otras razas durante el examen endoscópico) (Figura 3).

Estómago 1. Presencia de gastritis, frecuentemente folicular: se ve a nivel macroscópico como múltiples puntos eritematosos visibles en el cuerpo gástrico y, de forma más marcada, en el antro (Figura 4). 2. El píloro se encuentra rodeado por excesivos pliegues mucosos que, a veces, son difíciles de cruzar con el endoscopio para alcanzar el duodeno proximal. En ciertos casos (aunque el animal haya ayunado como Figura 3. Endoscopia esofágica: la atonía del cardías es característica de los perros braquicéfalos. Existen signos de esofagitis distal secundaria y presencia de reflujo ácido crónico.

Los tratamientos médicos incluyen dexametasona (0,2 mg/kg IM) y metoclopramida (0,3 mg/kg IM) 4 horas después de la premedicación. Si la fase postoperatoria es satisfactoria, el animal puede ser alimentado progresivamente con pequeñas cantidades de alimento semi-líquido. El animal es devuelto a sus propietarios 24 horas después de su admisión si no se han dado complicaciones.

Figura 4. Gastroscopia: los pliegues gástricos han crecido y la presencia de puntos eritematosos apunta hacia el desarrollo de gastritis folicular, frecuente en perros braquicéfalos.

El tratamiento quirúrgico – cuando sea necesario – de las anomalías digestivas descubiertas durante la gastroscopia (hernia de hiato o estenosis pilórica) nunca se lleva a cabo al mismo tiempo que la corrección de los problemas respiratorios. Dicha corrección se ha de retrasar varias semanas, además de establecer un tratamiento médico provisional. © Freiche

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CÓMO TRATAR...

Figura 5. Gastroscopia de un Bulldog Francés de 2 años, que presenta vómitos frecuentes. La región alrededor del píloro ha crecido de una forma anormal y el diámetro es muy reducido.

Figura 6. Duodenoscopia que muestra la presencia de una duodenitis no específica en una fase activa. La mucosa presenta aspecto engrosado.

© Freiche

parte del preoperatorio), el estómago se encuentra lleno de jugos gástricos o de alimentos no digeridos, ingeridos en las 18 horas previas. Estas últimas observaciones indican la presencia de un síndrome de retención gástrica que, muy posiblemente, ocurra debido a razones anatómicas o funcionales (Figura 5). 3. En 7 animales en el estudio previo, la exploración duodenal no pudo llevarse a cabo durante el procedimiento endoscópico debido a que la estenosis pilórica era tal que fue imposible cruzar el píloro con el endoscopio. La obstrucción pilórica, generalmente, fue resultado de los pliegues mucosos hiperplásicos, que ha de diferenciarse de la estenosis pilórica, en la que la hipertrofia muscular es la principal causa de la reducida apertura del píloro.

Duodeno Presencia de duodenitis en el 44% de los animales examinados en el estudio prospectivo (39,5% de los animales examinados en el estudio retrospectivo). A nivel macroscópico, se observa color heterogéneo, aumento de la rugosidad de la mucosa y aspecto eritematoso, del duodeno proximal con placas de Peyer muy visibles y, a veces, descoloridas (Figura 6). En el estudio retrospectivo, el examen histopatológico del estómago (51 animales) reveló gastritis crónica difusa en 50 muestras (98%), con lesiones de baja intensidad en 13 casos (25,5%), moderada en 25 casos (49%) y grave en 12 casos (23,5%).

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Se llevaron a cabo biopsias duodenales en 43 animales. Las principales lesiones observadas fueron de tipo linfoplasmocitario en 42 animales (97,7%). Estas lesiones fueron de baja intensidad en 13 casos (30,9%), moderada en 23 casos (54,8%) y grave en 6 casos (14,3%).

Tratamiento y seguimiento clínico Se prescribe un tratamiento médico estándar en aquellos casos en los que se observan lesiones GI durante la endoscopia. El tratamiento puede modificarse en función del estudio histopatológico. Además, se retiran los puntos nasales a los 15 días. Al comienzo, cuando se encuentran lesiones digestivas inflamatorias durante el examen endoscópico, se prescribe: • Un antiácido (normalmente el inhibidor de la bomba de protones: omeprazol a 0,7 mg/kg/día una vez al día), • Un agente procinético (cisaprida a 0,2 mg/kg 3 veces al día o metoclopramida a una dosis de 0,5 mg/kg dos veces al día, con vigilancia de la tolerancia al fármaco). Una vez tengamos los resultados anatomopatológicos, el tratamiento podría ser adaptado a nivel particular para un periodo más largo, con una reducción gradual de la medicación en caso de ser posible. Las modificaciones del tratamiento de acuerdo con los resultados histopatológicos deberían realizarse como sigue: Gastritis grave y/o duodenitis con fibrosis parietal: tratamiento durante 3 meses • Un inhibidor de la bomba de protones (omeprazol: 0,7 mg/kg/día una vez al día) • Un procinético • Tratamiento tópico local con un preparado de fosfato de aluminio • Prednisolona (0,5 mg/kg/día dos veces al día y, a continuación, reducir la posología) Gastritis de moderada a grave sin fibrosis marcada y/o duodenitis: tratamiento durante 3 meses • Idénticas al anterior pero sin corticosteroides Esofagitis distal: tratamiento durante 15 días seguido de un tratamiento para la gastritis asociada • Un procinético (como el anterior) • Un inhibidor de la bomba de protones (como el anterior) • Sucralfato (1g al día, dos veces al día, oral, con el estómago vacío)

SÍNDROME GASTROINTESTINAL Y DE VÍAS AÉREAS SUPERIORES EN PERROS BRAQUICÉFALOS

• Sales de magnesio (1 mL/kg 3 veces al día tras lascomidas) • Fosfato de aluminio: 1 mL/kg, 3 veces al día, oral, independiente de las comidas) Se recomienda realizar una endoscopia de seguimiento tras un periodo de 6 meses o, incluso anterior en caso de no observarse mejoría. También se recomiendan medidas dietéticas: estandarización de la ración, alimento hiperdigestible o hipoalergénico según los casos.

Seguimiento clínico y evaluación a corto plazo El seguimiento clínico pudo llevarse a cabo en 51 de los 61 casos (83,6%). Con respecto a las anomalías respiratorias: es de esperar mejoría en alrededor del 90% de los perros en las semanas siguientes a la cirugía. Una mejoría inmediata se puede anticipar en aproximadamente el 60%. Con respecto a las alteraciones digestivas: alrededor del 80% mejorará con medicación, siendo evidente en los primeros 15 días en el 60% de los casos.

Seguimiento clínico y evaluación a largo plazo Tras un periodo de seguimiento mínimo de 6 meses, la mejoría de las alteraciones respiratorias se valoró como excelente en 34 casos (66,7%), buena en 11 casos (21,6%) y no existente en 2 casos (3,9%) según nuestro estudio. Se observó empeoramiento en 4 casos (7,8%). Con respecto a los signos GI, la mejoría se valoró como excelente en 34 de los 47 casos que habían mostrado signos clínicos de anomalías digestivas en el momento de la admisión (72,3%), buena en 9 casos (19,1%) y no existente en 2 casos (4,3%). Se observó empeoramiento en 2 casos (4,3%). Los 4 casos que no mostraron ningún signo de desórdenes gástricos antes de la intervención no mostraron signos de alteraciones digestivas durante el periodo de seguimiento. En nuestros estudios retrospectivos, se observó una mejoría significativa en las alteraciones digestivas con el establecimiento del protocolo médico y quirúrgico, de forma que el 80% de los animales del estudio no presentaron más alteraciones digestivas o, si estas aparecieron, fueron muy leves. Esta mejoría fue rápida y se mantuvo en el tiempo. Estos resultados confirman la

hipótesis establecida durante el estudio prospectivo (6) que indicaba que hay interacciones directas entre la sintomatología de las anomalías respiratorias y digestivas, y que el tratamiento quirúrgico del tracto respiratorio superior contribuye, en gran medida, a la mejoría de los problemas digestivos en perros braquicéfalos. Esta hipótesis se vio adicionalemente reforzada por el hecho de que también se apreció mejoría de las alteraciones digestivas en los animales que no recibieron tratamiento médico durante el periodo post-quirúrgico. Adicionalmente, no se apreció tendencia alguna hacia una recurrencia de las alteraciones digestivas cuando se detuvo el tratamiento médico.

Mejoría macroscópica y microscópica de las lesiones digestivas Observamos una mejoría en las lesiones inflamatorias del tracto digestivo superior a nivel macroscópico y microscópico. De hecho, de los 10 casos en los que fue posible realizar una endoscopia GI, todos mostraron mejoría o desaparición de las lesiones inflamatorias del tracto digestivo a nivel macroscópico, incluso aquellos animales cuya razón para la endoscopia de seguimiento fue la recurrencia o persistencia de los desórdenes digestivos. Las malformaciones anatómicas todavía eran visibles en estos animales, pero la corrección quirúrgica del tracto respiratorio superior y la aplicación de tratamiento médico durante las primeras semanas del post-operatorio permitieron una delimitación o finalización de las anomalías funcionales del tracto digestivo.

Complicaciones post-operatorias Los vómitos y la neumonía por aspiración fueron las principales complicaciones descritas (4, 5, 15). Un estudio (5) describió 10/118 casos (8,5%) de neumonía por aspiración diagnosticada en el periodo post-operatorio; seis (5%) murieron en relación a estos incidentes en las 36 horas posteriores a la cirugía. La imposición de un periodo mínimo de ayuno de 24 horas con anterioridad a la cirugía, la adecuada premedicación del animal y una atención rápida ante cualquier problema digestivo concurrente limitarán las complicaciones post-operatorias. Estas recomendaciones ya se han citado en la literatura en muchas ocasiones. En el presente estudio, no se dieron casos de neumonía por aspiración en los periodos perioperatorios. Consideramos que el tratamiento sistemático de las alteraciones digestivas debe permitir que tales complicaciones, que a menudo son fatales, se limiten durante el periodo post-operatorio.

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SÍNDROME GASTROINTESTINAL Y DE VÍAS AÉREAS SUPERIORES EN PERROS BRAQUICÉFALOS

Conclusión Estos datos muestran que la consulta médica referente a los perros braquicéfalos ha de incluir un enfoque integral de las anomalías respiratorias y del tracto digestivo superior (movimientos de masticación, ptialismo, vómitos o regurgitación), incluso si los mismos no parecen problemáticos para el propietario. Ahora resulta evidente

que la corrección quirúrgica precoz de las alteraciones respiratorias conduce a una rápida mejoría de los problemas digestivos. Además, el tratamiento médico de las anomalías digestivas parece mejorar la sintomatología respiratoria de los animales durante las fases postoperatorias.

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Predisposición genética a reacciones adversas medicamentosas en perros PUNTOS CLAVE ± Existen cada vez más evidencias de que existe un claro vínculo genético entre las características fenotípicas de los perros y las reacciones adversas a fármacos

Margo Karriker, PharmD WALTHAM UCVMC-Programa de Nutrición Clínica SD, Centro Médico Veterinario de la Universidad de California, San Diego, EE.UU. La Dra. Karriker se doctoró en la Facultad de Farmacia de la Universidad de Carolina del Norte, Chapel Hill, en 2003. Finalizó una residencia de dos años de duración en Farmacia Clínica Veterinaria en la Universidad de California, Hospital Universitario Veterinario Davis, en 2005, y comenzó a trabajar como Especialista WALTHAM en Farmacia Clínica para el Programa de Nutrición Clínica WALTHAM UCVMC-SD en San Diego ese mismo año. Al tiempo que continúa en este puesto, la Dra. Karriker también pertenece al cuerpo docente clínico de la Facultad de Farmacia del UC San Diego Skaggs y ejerce como farmacéutica en un Equipo de Asistencia Médica Veterinaria Federal.

Introducción El objetivo del tratamiento farmacológico es maximizar el efecto terapéutico, al tiempo que se minimizan los efectos adversos relacionados con los fármacos y las interacciones farmacológicas. Rara vez la terapia farmacológica es así de sencilla. La mayoría de los casos clínicos se complican por la complejidad del paciente, las variaciones en la evolución de la enfermedad y la complejidad de las medicaciones. Hay veces en las que, hasta nuestros más arduos esfuerzos a la hora de predecir, evitar y gestionar los efectos adversos relacionados con los fármacos, son insuficientes.

± Los campos de la farmacogenética y la farmacogenómica son cada vez más prometedores en lo que se refiere a la aplicación clínica de los datos genéticos para ayudar a prevenir reacciones adversas, predecir los comportamientos de los fármacos y descubrir nuevos objetivos farmacológicos para su estudio ± De las variaciones genéticas más estudiadas en perros se encuentra la mutación por deleción del gen por resistencia multifarmacológica (MDR), que da como resultado una expresión modificada de la p-glicoproteína y un comportamiento modificado del fármaco en Collies y razas emparentadas ± El futuro de la farmacogenética y su aplicación clínica tendrán un impacto duradero sobre las decisiones clínicas que se tomen en el futuro

Aunque, desde hace tiempo, se han notado tendencias en las reacciones medicamentosas aparentemente relacionadas con la raza, la edad, la influencia medioambiental y otros factores, nunca se han podido relacionar estos eventos con una ubicación genética en particular o bien asociarlos de manera inequívoca a un lugar del genoma. En los últimos años, los estudios se han centrado en la base genética de las interacciones farmacocinéticas (absorción, distribución, metabolismo, excreción) y farmacodinámicas (interacciones farmacológicas con objetivos como los receptores y los transportadores) que los fármacos tienen en el cuerpo. Este campo de estudio ha sido denominado farmacogenética, y está diseñado para proporcionar un conocimiento de la variación

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genética en poblaciones que pronostican una respuesta particular a una terapia farmacológica.

población que parecen predisponer a los animales a reacciones adversas a los fármacos.

Con la finalización del proyecto del genoma humano y un enfoque continuo sobre el mapeo del perfil genético de otras especies, los datos farmacogenéticos y, a su vez, los predictores clínicos de respuesta farmacológica probablemente serán más frecuentes en la práctica veterinaria. A medida que el panorama clínico progresa hacia el tratamiento continuado de estados de enfermedad complejos, la gestión de condiciones crónicas y el diagnóstico de procesos de enfermedad menos comunes, la capacidad para predecir una interacción del régimen terapéutico de un paciente, y quizá una probabilidad de éxito clínico, debería demostrar ser una parte inestimable de la terapia global.

Hasta hace muy poco, estos elementos de conocimiento se basaron principalmente en características fenotípicas, o para expresarlo visualmente, en elementos como el color del pelaje o el de los ojos. Un enfoque farmacogenético hacia las reacciones medicamentosas puede proporcionarnos una terapia farmacológica única para cada paciente y permitirnos una pauta de medicación individualizada (1).

En la actualidad, contamos con una pequeña cantidad de evidencias y conocimientos clínicos que nos permiten saber algo más sobre las características de una raza o

Como actualmente afirmamos, una población de animales aparentemente similares puede experimentar una gran diversidad de respuestas clínicas a un tratamiento farmacológico común. La respuesta clínica variable que vemos puede tener una base genética en algunos casos, y los elementos que nos ofrece la farmacogenética cambiarán nuestra práctica en tiempo real. Mediante el uso de pruebas de detección específicas, podremos predecir qué animales expresan la

Tabla 1. Ejemplos de variaciones hereditarias y adquiridas en enzimas, receptores y transportadores de fármacos clínicamente relevantes en medicina humana (2) Enzima Fenotipos variables Pseudocolinesterasa plasmática Hidrólisis lenta del éster Tiopurina metiltransferasa Metiladores TPMT pobres (TPMT) Aldehído deshidrogenasa

Metabolizadores lentos y rápidos

Catecol-O-metiltransferasa

Metiladores altos y bajos

CYP 2D6

Ultrarrápidos Extensos Metabolizadores rápidos

CYP 2C9

Metabolizadores débiles

CYP 2C19

Hidroxiladores débiles

Transportadores Transportador con resistencia multifarmacológica (MDR-1) Receptores Adrenorreceptor B2 Receptor serotonérgico5-HT2A HER2

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Sobreexpresión

Fármaco afectado Succinilcolina 6-Mercaptopurina 6-Thioguanina Azatioprina Etanol

Modificación de respuesta Apnea prolongada Toxicidad de la médula ósea, Daño hepático

Muchos - Ver Tabla 2

Resistencia al fármaco

Lenta: rubor facial Rápida: protección frente a la cirrosis hepática Levodopa Respuesta aumentada o Metildopa reducida Debrisoquina Ultrarrápida: resistencia Nortriptilina a los fármacos Dextrometorfán Extensa: Cáncer de pulmón Pobre: Toxicidad aumentada Tolbutamida, S-warfarina, Aumento en la respuesta a fenitoína, agentes antiinfla- toxicidad matorios no esteroideos Omeprazol Pobre: toxicidad aumentada, eficacia reducida

Regulación a la baja del receptor Albuterol Polimorfismos múltiples Clozapina Sobreexpresión Trastuzumab (cáncer de mama)

Control pobre del asma Eficacia variable del fármaco Eficacia variable del fármaco

PREDISPOSICIÓN GENÉTICA A REACCIONES ADVERSAS MEDICAMENTOSAS EN PERROS

proteína modificada o la secuencia genética responsable del efecto adverso asociado a un fármaco o grupo de fármacos relacionados. Con las herramientas que la farmacogenética ofrece, probablemente podremos evitar o modificar esta reacción cambiando nuestra selección de fármacos.

objetivos farmacológicos e individualizar la terapia de forma que reduzca el coste farmacológico e impida efectos no deseados. Algunas de las variaciones heredadas o adquiridas en enzimas, transportadores y receptores de los fármacos clínicamente relevantes en medicina humana se encuentran explicadas en la Tabla 1.

Evolución actual de la farmacogenética

Diversos descubrimientos farmacogenéticos recientes han demostrado ser clínicamente relevantes para los pacientes de las clínicas veterinarias. La población canina es uno de los grupos ideales para explorar la genética de una población. El proceso de localizar el vínculo genético de una reacción farmacológica concreta es bastante realista gracias a las diferencias de raza rastreables, los programas de cría endogámicos y los cortos periodos entre generaciones. Ya existe documentación sobre estudios de la farmacogenética tanto en medicina humana como veterinaria (2,5). Este artículo servirá para resumir las vías de predicción genética frente a las reacciones medicamentosas con relevancia clínica que se han identificado en perros.

Hace muchos años, se creía que la capacidad de adaptación de los organismos a las influencias de las que eran objeto por parte de factores medioambientales o terapéuticos estaba basada en la herencia. A principios del siglo XX, los estudios de varios investigadores mostraron pruebas de que, efectivamente, había una conexión entre los procesos bioquímicos que marcaban el metabolismo del fármaco y la genética (2). Uno de los primeros informes fue publicado por Snyder en 1932. Basándose en el trabajo previo de Fox, Blakeslee y Salmon, se describió la “ceguera del gusto” a la feniltiocarbamida (PTC) y se vinculó a una característica recesiva autosómica en seres humanos (3). A posteriori, durante la 2ª Guerra Mundial, Archibald Garrod descubrió un vínculo entre el desarrollo de una reacción a la hemólisis de la primaquina y los soldados africano-americanos. Un estudio posterior demostró que esta hemólisis fue producto de una deficiencia genética de glucosa-6-fosfato dehidrogenasa (G-6-PD) (4). A medida que pasaba el tiempo, las observaciones de la succinilcolina, isoniazida, y debrisoquina ayudaron a relacionar las respuestas de los pacientes a nivel individual con un patrón genético. Estos primeros informes y los estudios de campo sentaron las bases de la farmacogenética moderna. Desde estos primeros avances, la tecnología actual ha permitido que el estudio de la farmacogenética avance a un paso más rápido. En la actualidad, los estudios se han centrado tanto en la farmacogenética (una combinación de bioquímica y farmacología para correlacionar marcadores fenotípicos con vínculos genéticos específicos) como en la farmacogenómica. La farmacogenómica difiere de la farmacogenética en su enfoque más global. Mediante el uso de tecnología avanzada como la secuenciación de ADN de alto rendimiento, el mapeo genético y la bioinformática, los estudios se pueden centrar en variables interpacientes para pronosticar diferencias en el comportamiento y la respuesta de los fármacos. El enfoque genómico nos permitirá estudiar las bases de la respuesta observada en los fármacos y pronosticar respuestas, identificar nuevos

Mutación de la resistencia multifarmacológica (MDR-1) y la p-glicoproteína Múltiples fuentes e informes sobre casos clínicos ya han comunicado el vínculo que existe entre ciertas razas de perros pastores y reacciones adversas medicamentosas relacionadas con fármacos antiparasitarios. Las avermectinas constituyen un grupo de fármacos ampliamente utilizados en veterinaria para el tratamiento de parásitos internos y externos. Un fármaco específico de este grupo es la ivermectina, que sirve para paralizar los organismos invertebrados activando el GABA (ácido gamma aminobutírico) o los canales de glutamato activados por cloruro del sistema nervioso periférico. Los mamíferos generalmente poseen la expresión GABA dentro del sistema nervioso central, protegida por la barrera hematoencefálica. Clínicamente, se ha observado que los Collies (Figura 1) y otras razas emparentadas parecen más sensibles a los efectos de la ivermectina sobre el SNC, cuyos signos clínicos son temblores, hipersalivación, coma, depresión y ataxia. Descrito en primer lugar en los años 80, se comprobó que dosis muy pequeñas (1/100-1/200th del estándar) provocaban estas reacciones agudas, y severas en algunos, no en todos, perros de raza Collie y emparentados. Aunque se estudiaron diversas posibilidades, como por ejemplo un enlace modificado de la proteína, se comprobó que los Collies que mostraban

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reacciones adversas tenían una concentración cerebral superior de ivermectina en relación a los Collies no sensibilizados.

demuestra tener una gran importancia clínica debido a su amplia expresión tisular y su relativa ausencia de especificidad en cuanto a los sustratos.

Las bases de esta observación han demostrado estar vinculadas a una mutación por deleción en la secuencia del gen MDR-1 (Resistencia multifarmacológica 1), lo que da como resultado una serie de codones de paro prematuro que expresan la formación entrecortada de casi el 90% de la secuencia de aminoácidos de la pglicoproteína resultante (6). La p-glicoproteína, identificada en primer lugar a mediados de los años 70, es una proteína de membrana glicosilada de 170kDa que funciona provocando la resistencia intrínseca a una amplia variedad de sustancias farmacológicas exportando estas sustancias fuera del cuerpo. La expresión de la p-glicoproteína puede encontrarse en diversos tejidos tisulares incluido el cerebro, donde trabaja para mantener una parte integral de la barrera hematoencefálica; el intestino, donde se localiza en los bordes en cepillo de los enterocitos, limita la absorción y biodisponibilidad de sustratos; en la superficie de las células tumorales, donde participa en la resistencia multifarmacológica; y los túbulos renales proximales, donde su presencia acelera la secreción de sustratos en la orina (7).

Se ha descrito la distribución de la mutación MDR-1 entre la población canina. En términos globales, se ha indicado que casi un 75% de los Collies en los EE.UU., Francia y Australia poseen un alelo mutante para la expresión de la p-glicoproteína modificada. Se cree que las razas afectadas tienen un linaje similar e incluyen otras razas de perros pastores como el Antiguo Perro Pastor Inglés (Old English Sheepdog), el Pastor Australiano (Australian Sheperd), el Shelty, el Pastor Inglés (English Sheperd), el Border Collie, el Pastor Alemán, el Whippet de pelo largo y el Silken Windhound. Los informes de casos en otras razas no emparentadas por ahora son menos frecuentes.

El papel de la p-glicoproteína en la barrera hematoencefálica se demostró por primera vez en los ratones noqueados MDR-1. Las investigaciones con ivermectina mostraron que la población noqueada era de 50 a 100 veces más sensible a los efectos neurológicos en comparación con los ratones de tipo salvaje. Al demostrar que la ivermectina es un sustrato para la p-glicoproteína, el vínculo entre la ausencia de esta proteína y las reacciones adversas registradas estaba claro (8). La consecuencia de las alteraciones en la expresión de esta proteína Figura 1. Collie Americano estándar

Muchos fármacos, de importancia clínica veterinaria, han demostrado ser sustratos de la p-glicoproteína (Tabla 2). Durante la absorción del fármaco, la p-glicoproteína puede reducir significativamente la biodisponibilidad oral de sus sustratos. Tal y como se muestra en el ratón noqueado MDR-1, la biodisponibilidad del sustrato de la p-glicoproteína es considerablemente más alta que en el ratón de tipo salvaje. Las investigaciones que se han beneficiado de este proceso mostraron que la biodisponibilidad oral del docetaxel, un sustrato, aumentó en casi 20 veces cuando se administró con un inhibidor de la p-glicoproteína. Como los fármacos se distribuyen en el cuerpo, la p-glicoproteína desempeña, una vez más, un papel importante. Para aquellos sustratos que pueden causar efectos adversos si consiguen entrar en el sistema nervioso central, en los testículos o en la placenta, las razas que sufren la mutación por deleción del MDR-1 serán más propensas a experimentar reacciones adversas a dosis bajas del fármaco. Los animales que son heterocigóticos para la deleción, puede que inicialmente o con una sola dosis no experimenten efectos adversos, pero a dosis más altas o crónicas, puede darse la toxicidad. Durante la excreción del fármaco, la expresión de la p-glicoproteína en los túbulos renales modifica el aclaramiento de algunos sustratos, particularmente durante tratamientos quimioterápicos. La administración concurrente de un inhibidor de la p-glicoproteína a ratas disminuye el aclaramiento renal y biliar de la doxorubicina. Claramente, las implicaciones de la mutación por deleción del MDR-1 y la consiguiente expresión de la

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p-glicoproteína obtendrán más relevancia clínica a medida que seamos capaces de comprender y realizar pruebas en aquellos animales con la expresión modificada. En la actualidad, al menos un laboratorio comercial analiza muestras de perros para proporcionar información genotípica (Universidad Estatal de Washington, www.vetmed.wsu.edu/vcpl).

Enzimas del citocromo P450 El metabolismo de los fármacos está mediado por diversos y complejos sistemas. Aunque el sistema enzimático CYP450 (citocromo P450) está mejor comprendido en el caso de los seres humanos, en la actualidad en perros está siendo cada vez mejor delimitado. Esta clase de enzimas son las responsables del metabolismo de una amplia variedad de fármacos, y pueden expresarse en diferentes ubicaciones dentro del cuerpo. Se ha demostrado que estas enzimas pueden ser inducidas o inhibidas por ciertos fármacos; pueden estar infra o sobreexpresadas en ciertas poblaciones; y pueden variar en lo que se refiere a su expresión en ciertos individuos dentro de una población. El CYP1A2 ha demostrado ser deficiente en el 10% de una pequeña población de Beagles (9). Mientras que pocos fármacos usados en la clínica veterinaria se han identificado como sustratos de esta enzima, las directrices futuras quizá proporcionen una mayor relevancia clínica. El CYP2B11 posee una variación hasta 14 veces superior en su actividad en perros con un pedigrí mixto. Los galgos muestran una actividad particularmente baja dentro de la población canina. Diversos medicamentos, incluidos el propofol, son sustratos del CYP2B11, y algunos fármacos evidencian que esta enzima puede expresarse de forma diferente según se trate de un macho o una hembra (10). También existen algunas evidencias de que el CYP2D15 pueda exhibir polimorfismo en perros. En la raza Beagle, aproximadamente la mitad de la población parece metabolizar bien el celecoxib (un sustrato del CYP2D15), mientras que la otra mitad muestra un metabolismo deficiente. Este efecto ha demostrado aumentar la vida media de eliminación de este fármaco hasta 5 veces (11). Aunque no se ha demostrado la extrapolación de este hallazgo a otros fármacos no esteroideos de estructura similar, tales como el deracoxib, evidencias y estudios clínicos adicionales quizá puedan ofrecer más información. Existen otros

Tabla 2. Sustratos de la p-glicoproteína (7)

Fármacos citotóxicos Doxorubicina Vincrisitina Vinblastina Fármacos cardíacos Digoxina Inmunosupresores Ciclosporina Fármacos antieméticos Ondansetrón Agentes antidiarréicos Loperamida Antibióticos Eritromicina Esteroides Dexametasona Hidrocortisona Bloqueantes del H2 Cimetidina Ranitidina Otros Ivermectina Selamectina Moxidectina Milbemicina Morfina Fenitoína Rifampina Amitriptilina

fármacos que han demostrado ser sustratos del CYP2D15 en humanos, a pesar de que no se usen con tanta frecuencia en medicina veterinaria. Como la exploración del proceso metabólico del metabolismo de un fármaco en perros continúa en expansión, quizá podamos contar con evidencias que demuestren en un futuro que hay más variantes en las enzimas metabólicas. A medida que sepamos más acerca del origen de estas mutaciones, probablemente encontremos otras razas afectadas y las clases de fármacos más extendidas que se relacionan con dichas mutaciones. Asimismo, más evidencias, podrían ayudarnos a evitar interacciones peligrosas fármacofármaco, fármaco-alimento y fármaco-raza.

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Tiopurina S-metil transferasa (TPMT) La tiopurina S-metil transferasa ha sido estudiada en humanos, y se ha demostrado que cataliza la metilación de fármacos tales como la 6-mercaptopurina y la azatioprina. Recientemente, se ha identificado un polimorfismo genético en perros que provoca algunas y considerables variaciones en la expresión de esta enzima. Salavaggione, et al. (12) descubrieron que los niveles de TPMT en un glóbulo rojo (GR) canino normal eran similares a los encontrados en estudios de humanos. Además, se descubrió que esta enzima farmacometabolizante muestra niveles muy variables, incluso en poblaciones de razas aparentemente similares, lo que también es similar a la situación en seres humanos. Su estudio incluía 56 razas caninas diferentes y sujetos cruzados. El estudio observó en primer lugar los niveles de TPMT de 145 muestras, descubriéndose que los niveles de actividad podían mostrar una variación superior a 9 veces los niveles normales. Utilizando la información sobre la secuencia y estructura del gen de la TPMT, los investigadores volvieron a secuenciar todos los exones del gen de la TPMT canino usando ADN de 39 perros seleccionados basándose en diferentes niveles de actividad de la TPMT de los glóbulos rojos. Posteriormente, se observaron nueve polimorfismos. Seis de los nueve polimorfismos se asociaron con el 67% de la variación en el nivel de la actividad de la TPMT de los glóbulos rojos de las 39 muestras. Cuando esos 6 polimorfismos de nucleótidos simples fueron objeto de un ensayo utilizando ADN de los 145 perros, el 40% de la varianza fenotípica pudo explicarse por dichos polimorfismos. La aplicación clínica de estas variaciones observadas no puede ser totalmente explicada en este momento. Sabemos que esos pacientes con actividad de la TPMT baja se encuentran ante un riesgo mucho mayor de desarrollar una toxicidad potencialmente letal en caso de administrarles fármacos de tiopurina a dosis normales. Asimismo, aquellos pacientes con una actividad enzimática elevada son más propensos a fallos clínicos debidos a una ausencia de tratamiento. Se ha observado que los Schnauzers Gigantes muestran una actividad de la TPMT más baja, mientras que los Alaska Malamute presentan una actividad de la TPMT alta (13). Si bien, la aplicación clínica de esta información quizá no esté inmediatamente disponible hasta que se establezcan los métodos de prueba, no obstante, es importante considerar que pueden darse variaciones que pueden predisponer a algunas razas a un mayor riesgo de sufrir efectos adversos tales como supresión

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de la médula ósea, lo que se debería considerar a la hora de estudiar el caso clínico.

Lebreles y anestesia Desde hace mucho tiempo, los lebreles han sido un grupo de perros altamente domesticados y con unas normas de cría muy estrictas. Al predisponer a estos animales a miles de anomalías físicas y psicológicas, la estructura física de estos perros ha causado reacciones idiosincrásicas a ciertas clases de fármacos. Tal y como se describe anteriormente, algunas de las reacciones que vemos están relacionadas con la sensibilidad a los agentes anestésicos, tales como el propofol, probablemente por una variación en el citocromo P450 en relación a otras razas diferentes. También podemos ver otras reacciones que, con más probabilidad, son consecuencia de patrones de cría, entrenamiento bajo presión y demandas de rendimiento por parte del hombre. Normalmente entre los lebreles se incluyen al Galgo o Greyhound, Whippet, Borzoi, Wolfhound Irlandés, Basenji, Saluki y al Ridgeback de Rodesia, razas que fueron criadas para cazar mediante la vista, como oposición al olfato. De modo característico, estos perros se han ido perfilando para mostrar unas características similares, que son masa corporal delgada, musculatura importante, extremidades largas y un tórax profundo. Estas razas tienden a mostrar comportamientos de un gran estrés, y puede ser más probable que aparezcan complicaciones relacionadas con el estrés cuando se encuentran en el entorno clínico. Cuentan con mucha menos grasa corporal que otras razas, lo que les coloca en una situación de gran riesgo de sufrir reacciones adversas a fármacos lipofílicos, como son los barbitúricos, que son eliminados del cerebro hacia los músculos y grasas con la posterior eliminación hepática. Mientras que las evidencias de las que tenemos conocimiento han demostrado que no todos los lebreles muestran la misma reacción a los barbitúricos y al propofol, estas reacciones probablemente se deben a una combinación de factores, incluidos la expresión genética polimórfica, la expresión enzimática variable y las influencias medioambientales.

Toxicidad idiosincrásica de la sulfonamida Existe un conjunto cada vez mayor de pruebas que apoya las teorías de que las diferencias farmacogenéticas también pueden potenciar las reacciones adversas a los fármacos que no están relacionados con una concentración y que no son predecibles. Estas

PREDISPOSICIÓN GENÉTICA A REACCIONES ADVERSAS MEDICAMENTOSAS EN PERROS

reacciones idiosincrásicas han sido descritas en humanos desde hace algún tiempo. En perros, los antibióticos con sulfonamida (sulfametoxazol, sulfadiazina, sulfadimetoxina) han demostrado causar numerosas reacciones dosis-dependientes tales como hematuria, anemia no regenerativa e interferencia en la síntesis de la hormona tiroidea. También se han observado otras reacciones adversas a dosis terapéuticas que tienden a ser más generalizadas y más típicas de reacciones inmunológicas retardadas, que pueden incluso manifestarse una vez que se ha completado el tratamiento (10 días o menos). Estas reacciones tienden a incluir signos tales como hepatotoxicidad, erupciones cutáneas, fiebre, anemia hemolítica, uveítis, poliartritis, proteinuria e hinchazón facial. Se encuentran en curso trabajos en los Estados Unidos para caracterizar a los perros con estas reacciones mediante técnicas de ELISA para anticuerpos antifármacos, ensayos de citotoxicidad in vitro y otras metodologías (14).

Conclusiones Contamos con datos claros que nos ayudan a verificar, sobre una base genética, algunos de los efectos adversos relacionados con fármacos que hemos visto en ciertas razas de perros. Las iniciativas anteriores para identificar la predisposición genética a reacciones adversas a fármacos basadas en el fenotipo y, a continuación, la búsqueda del vínculo genético, pronto darán paso a la identificación de los factores genéticos de predisposición y a la modificación de la terapia farmacológica para prevenir estas reacciones. Diversos factores genéticos que tienen una implicación clínica con respecto a la terapia con fármacos ya han sido descritos. La farmacogenética nos proporciona la oportunidad de practicar, a nivel clínico, la mejor terapia farmacológica posible. Podremos detectar aquellos animales que pueden estar en riesgo; realizar pruebas para verificar sus características genotípicas; y personalizar la terapia farmacológica a nivel individual en lugar de a nivel poblacional. Con los avances que las respuestas genéticas claras nos proporcionan, podremos identificar objetivos farmacológicos nuevos y más precisos que nos permitan contar con una terapia farmacológica que minimice los efectos adversos y maximice el beneficio terapéutico. El soporte académico y clínico a los esfuerzos investigadores en farmacogenética y farmacogenómica supone un beneficio para la totalidad de la medicina veterinaria en los próximos años.

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Screening genético en perros PUNTOS CLAVE ± La reciente secuenciación del genoma canino, ha acelerado la velocidad de identificación de las mutaciones que tienen lugar en las enfermedades genéticas del perro ± Cada vez hay un mayor número de pruebas disponibles a nivel comercial de screening genético, que pueden usarse para la cría selectiva de perros más sanos, mediante la reducción y eliminación de las mutaciones nocivas

Matthew Binns, BSc (Hons), PhD Royal Veterinary College, Londres, RU El Dr. Matthew Binns es Profesor de Genética en el Royal Veterinary College, Londres. Alcanzó este cargo en otoño de 2004, después de trabajar durante catorce años en la Fundación para la Salud Animal (AHT o Animal Health Trust). Sus principales lineas de investigación son las enfermedades genéticas de caballos y perros, con el objetivo de mejorar su salud y bienestar a través de pruebas de screening basadas en el ADN. El Dr. Matthew Binns, ha presidido comités acerca del mapa genético del caballo y del perro de la Sociedad Internacional de Genética Animal, y ha publicado más de 150 artículos científicos.

Introducción Probablemente, el perro fue la primera especie domesticada por el hombre, y desde ese momento ha conservado un lugar especial dentro del afecto humano. La amplia gama de diversidad fenotípica que se observa en las diferentes razas de perros llevó a Darwin a la conclusión de que todas las razas no podían provenir de una única y reciente especie ancestral. Los nuevos datos moleculares demuestran que todas las razas caninas provienen del lobo gris (1). Mientras que por una parte el hombre, en un principio, seleccionó a los perros para desarrollar sus características funcionales beneficiosas

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± Actualmente, se dispone de las herramientas genéticas necesarias para identificar las “huellas digitales” específicas de la mayoría de las razas caninas. Estas mismas herramientas pueden usarse para determinar el componente racial de los perros mestizos, lo que supone la oportunidad de caracterizar genéticamente una amplia gama de rasgos morfológicos, comportamentales patológicos ± El progreso científico que se ha logrado al caracterizar las enfermedades caninas a nivel molecular, ha aumentado el interés en su uso como modelos biomédicos de las enfermedades humanas equivalentes, y se ha anticipado que los futuros resultados del mapa genético en las enfermedades caninas, tendrá importancia clínica tanto a nivel veterinario como en medicina humana

para la vida diaria, tales como la caza, el pastoreo y la protección del ganado, por otra parte, la sociedad victoriana seleccionó a los perros según su apariencia para exposiciones, concursos caninos, los clubes de raza y los libros genealógicos, y así surgieron nuevas razas. Generalmente, estas nuevas razas se formaron a partir de cruces entre razas ya existentes, y mediante la selección de los individuos con una característica estructural o comportamental particularmente deseable.

Esta interesante historia de razas caninas se ha evidenciado en las firmas genéticas de sus cromosomas, reveladas según la secuenciación del genoma canino, donde se muestran evidencias de dos filtros genéticos. El primero se cree que está asociado a la domesticación original, por la cual sólo se seleccionaron una cantidad limitada de variaciones genéticas de la población de lobos. Esto ocurrió probablemente hace más de 10.000 años y la ancestral arquitectura de los cromosomas involucrados se dividió a lo largo del tiempo en pequeños fragmentos. Mediante el proceso de recombinación, en cada generación, se fue mezclando la “baraja de cartas” genética. El segundo es más reciente si se compara con el anterior, ya que refleja la formación de las razas puras, en las cuales la variación genética en la población de perros dométicos, se dividió entre las diferentes razas. La mayoría de las razas se formaron usando un número relativamente pequeño de perros fundadores. Los libros genealógicos cerrados, excluyeron la introducción de nuevas variantes genéticas en la raza, y fijaron las opciones genéticas para cada raza. La variación genética se perdió, a través del proceso de deriva genética en las que los cromosomas de determinados fundadores se hicieron comunes mientras que otros se perdieron por azar. Los criadores también se esforzaron por obtener individuos uniformes que se correspondieran con los estándares de la raza lo máximo posible. Esto fue posible gracias a la cría endogámica rigurosa de individuos con las características deseadas, y mediante la utilización de padres populares, quienes a menudo, eran campeones de exposiciones. La combinación de la deriva genética y la cría endogámica condujo a la reducción en la variación de ADN en la mayoría de las razas. De hecho, para aquellos genes que controlan las características que definen el estándar de la raza, es probable que no haya ninguna o muy pocas variaciones genéticas, es decir, que las razas se encuentran fijadas esencialmente en esas características. Estos rasgos inusuales de la población canina son una ventaja para el estudio de enfermedades hereditarias complejas, de tal forma que el perro está cada vez más reconocido como una especie modelo con la cual es posible descubrir los genes que subyacen tras muchas de las enfermedades caninas y felinas más comunes (2). La genética molecular del perro ha recorrido un largo camino en un periodo de tiempo relativamente corto. El perro muestra una composición cromosómica difícil para la investigación genética, ya que posee un número

muy grande de cromosomas (2N=78) y son difíciles de diferenciar los unos de los otros. Fue sorprendente y fortuito que la técnica de separación cromosómica por citometría de flujo pudiera separar la mayoría de los cromosomas, y que dichas herramientas que identifican individualmente cada cromosoma canino pudieran producirse (3). Los primeros marcadores genéticos de ADN se desarrollaron a principios de los años 90, y poco tiempo después se elaboraron unos rudimentarios mapas genéticos (4). Estos mapas fueron un componente esencial en la identificación de las mutaciones genéticas que subyacen tras enfermedades hereditarias o rasgos comportamentales o morfológicos de interés. El posterior mapeo genético, junto con el enfoque genético del candidato (ver Tabla 1), llevaron a la identificación de varias mutaciones causantes de enfermedades en el perro así como el desarrollo de las primeras pruebas de screening genético para perros de raza pura. La disponibilidad de estas pruebas para enfermedades y las formas en las que pueden ser utilizadas por los criadores para la reproducción selectiva de perros más sanos, se describen con mayor detalle a continuación. Un punto de inflexión de vital importancia en el estudio de las enfermedades hereditarias en el perro ocurrió cuando los científicos del Broad Institute de Boston ofrecieron la financiación necesaria para secuenciar el genoma canino en su totalidad. El genoma de un Bóxer hembra, Tasha, fue secuenciado, mientras que también se secuenciaron parcialmente muestras de otros nueve perros de raza pura junto con cuatro lobros grises y un coyote. El objetivo era identificar un gran número de marcadores de polimorfismos de nucleótido simple (SNP) que pudieran usarse para mapear con rapidez las enfermedades hereditarias del perro (5).

Enfermedades hereditarias Se han identificado aproximadamente 500 enfermedades genéticas en perros de pura raza. Toda esta información sobre las enfermedades se recoge en la web “Inherited Diseases in Dogs” (IDID), www.vet.cam.ac.uk/idid. Más de la mitad de estas enfermedades se heredan siguiendo un patrón autosómico recesivo mendeliano simple. En parte, esto refleja la dificultad que tienen los criadores de eliminar mutaciones recesivas de la raza al no poder diferenciar entre individuos genéticamente normales o portadores de la mutación. En contraste con lo anterior, en condiciones dominantes mendelianas simples, una copia simple de la mutación es suficiente para producir la enfermedad, y es relativamente sencillo para los criadores retirar a los individuos afectados de su

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población reproductora. La mayoría de las enfermedades dominantes que permanecen en la población canina son aquellas cuyos signos aparecen de forma tardía, de manera que los perros afectados ya se han reproducido antes de que la enfermedad se hiciera evidente. Las mutaciones pueden darse en cualquier gen, por lo que cualquier órgano o tejido se puede ver afectado por una enfermedad hereditaria. Esto se refleja en la amplia variedad de enfermedades documentadas en la base de datos IDID. La misma mutación de la enfermedad puede darse en diferentes razas, y esto es probable que refleje una antigua mutación presente en los perros antes de que quedaran establecidas las razas. Un ejemplo de lo anterior es la mutación responsable de la enfermedad de Von Willebrand del Tipo 1, que fue identificada por primera vez en la raza Doberman Pinscher. La misma mutación de la zona de unión se ha identificado posteriormente en al menos otras ocho razas, incluyendo el Perro de Montaña Bernés, el Drentsche Patrijshond, el Pinscher Alemán, el Kerry Blue Terrier, el Manchester Terrier, el Papillón, el Pembroke Welsh Corgi y el Caniche. Al mismo tiempo, existen diferentes mutaciones responsables de la enfermedad de Von Willebrand del Tipo 1 en otras razas, como el Setter Irlandés rojo y blanco. Puede ser difícil obtener estimaciones precisas sobre la frecuencia de las mutaciones en las razas, aun cuando se encuentren disponibles pruebas genéticas. Existe un problema de sesgo de identificación en las frecuencias indicadas por los laboratorios que realizan las pruebas, ya que es más probable que contacten con ellos los criadores que han tenido un problema clínico en sus líneas que los que no lo han tenido. La frecuencia de la misma mutación en diferentes razas también puede mostrar una gran variación, lo que puede deberse presumiblemente a efectos del fundador y a la historia posterior de la población. Por ejemplo, la frecuencia de la enfermedad de Von Willebrand del Tipo 1 era del 28% en los Doberman pinschers, mientras que era de tan sólo del 1% en el Perro de Montaña Bernés y en el Caniche. En el caso de las enfermedades mendelianas simples, el futuro para los criadores se muestra prometedor. Cada vez más tienen la posibilidad de realizar pruebas para buscar la presencia de una enfermedad causante de una mutación y poner en práctica planes de repro-

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ducción selectiva con objeto de minimizar el impacto de la mutación en sus perros. La situación no es tan esperanzadora para las enfermedades más extendidas como son la displasia de cadera, la epilepsia y las enfermedades cardíacas y autoinmunes, donde la genética que subyace tras la enfermedad es más compleja y probablemente implica a un gran número de genes. La identificación de las mutaciones que incrementan el riesgo de padecer una enfermedad y su implementación en los esquemas de cría selectiva va a ser complicado. Es probable, no obstante, que con la próxima disponibilidad de nuevas herramientas genotípicas de alta densidad, en los próximos años se identificarán las mutaciones que contribuyen a estas enfermedades tan extendidas, lo que será de gran utilidad para reducir la gravedad de las enfermedades en las razas afectadas.

Pruebas de screening genético Las pruebas de screening genético basadas en el ADN muestran diversas ventajas frente a otras técnicas de diagnóstico clínico. Una vez que la mutación responsable de la enfermedad ha sido identificada, generalmente es bastante sencillo el establecimiento de pruebas que son rápidas, sensibles, baratas y definitivas. En general, las pruebas de ADN utilizan sangre o muestras bucales, y la primera fase en la mayoría de estas pruebas implica el aumento de copias de ADN utilizando la técnica de reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Este ADN producido por la PCR puede ser analizado mediante diversos métodos. El número de pruebas genéticas disponibles para las enfermedades hereditarias en perros aumenta sin cesar, y es probable que se acelere con la disponibilidad de la secuencia del genoma canino. En la Tabla 1 se muestra una lista de las pruebas comerciales de screening genético disponibles para las enfermedades hereditarias en las razas caninas, y en la que también se incluyen las direcciones de las páginas web de las organizaciones que ofrecen dichas pruebas. Las pruebas genéticas para enfermedades genéticas presentes en varias especies, incluyendo el perro, pueden estar patentadas, lo que limita la realización de pruebas para ciertas enfermedades. La mayoría de las enfermedades indicadas en la Tabla 1 son hereditarias de forma autosómica recesiva, y la identificación de los perros portadores es una ventaja muy importante de las pruebas de ADN. Los perros portadores son clínicamente normales y generalmente no es posible distinguir entre los portadores y los perros

SCREENING GENÉTICO EN PERROS

Tabla 1. Pruebas de screening genético para enfermedades hereditarias en perros de raza Enfermedad Deficiencia canina de adhesión leucocitaria

Raza Setter Irlandés Setter Irlandés Rojo y Blanco Lipofuscinosis ceroidea Border Collie Bulldog Hipoplasia coroidal / anomalía ocular del Collie Pastor Australiano Border Collie Lancashire Heeler Retriever de Nueva Escocia Rough Collie Pastor de Shetland Smooth Collie Whippet Degeneración de los conos Pointer Alemán de Pelo Corto Hipotiroidismo congénito con bocio Fox Terrier Toy Ceguera nocturna estacionaria congénita Pastor de Brie Toxicosis por cobre Bedlington Terrier Neutropenia cíclica Rough Collie Smooth Collie Cistinuria Labrador Retriever Terranova Deficiencia del factor VII Alaskan Klee Kai Beagle Deerhound Escocés Deficiencia del factor IX (Hemofilia B) Bull Terrier Lhasa Apso Labrador Retriever Deficiencia del factor XI Kerry Blue Terrier Nefropatía familiar Cocker Spaniel Inglés Displasia folicular Gran Munsterlander Fucosidosis Springer Spaniel Inglés Leucodistrofia de célula globoide Cairn Terrier West Highland White Terrier Gangliosidosis GM1 Perro de Agua Portugués Cataratas hereditarias Boston Terrier Staffordshire Bull Terrier Toxicidad por Ivermectina (MDR1) Pastor Australiano Collie Pastor Alemán Antiguo Perro Pastor Inglés Silken Windhound Whippet Aciduria L-2-hidróxiglutárica Staffordshire Bull Terrier Mucopolisacaridosis IIIB Schipperke Mucopolisacaridosis VI Pinscher Miniatura Mucopolisacaridosis VII Pastor Alemán Distrofia muscular Golden Retriever Miotonía congénita Schnauzer Miniatura Narcolepsia Teckel Doberman Pinscher Labrador Retriever Deficiencia de fosfofructoquinasa Cocker Spaniel Americano Springer Spaniel Inglés Atrofia retiniana progresiva Perro Esquimal Americano Boyero de Australia Australian Stumpy Tail Cattle Dog Bullmastiff Cardigan Welsh Corgi Chesapeake Bay Retriever Perro Crestado Chino

Compañía AHT, Healthgene, Optigen AHT, Optigen AHT, Optigen GT Opitigen Optigen Optigen Optigen Optigen Optigen Optigen Optigen Optigen Healthgene AHT, Healthgene, Optigen AHT, Vetgen Healthgene Healthgene PennGen DDC, Healthgene, Optigen, PennGen, Vetgen PennGen PennGen PennGen Healthgene Healthgene Healthgene PennGen Optigen Healthgene AHT, Finnzymes, PennGen Healthgene Healthgene Healthgene AHT AHT WSUCVM WSUCVM WSUCVM WSUCVM WSUCVM WSUCVM AHT PennGen PennGen PennGen Healthgene Healthgene, PennGen Optigen Healthgene, Optigen Healthgene, Optigen DDC, Healthgene, Optigen, PennGen, Vetgen AHT, DDC, Healthgene, Optigen, PennGen, Vetgen Optigen Optigen Optigen Optigen CUVS, Healthgene, Optigen Optigen > Optigen

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Atrofia retiniana progresiva

Deficiencia en piruvato deshidrogenasa fosfatasa Deficiencia en piruvato quinasa

Inmunodeficiencia combinada grave Enfermedad de Von Willebrand

Cocker Spaniel Inglés Perro de Montaña Entlebucher Finnish Lapphund Setter Irlandés Setter Irlandés Rojo y Blanco Kuvasz Labrador Retriever Lancashire Heeler Lapponian Herder Mastiffs Teckel de Pelo Largo Caniche Miniatura Schnauzer Miniatura Retriever de Nueva Escocia Perro de Agua Portugués Samoyedo Husky Siberiano Sloughi Swedish Lapphund Caniche Toy Clumber Spaniel Sussex Spaniel Basenji Beagle Cairn Terrier Chihuahua Eskimo Teckel West Highland White Terrier Basset Hound Welsh Corgi Pastor de los Alpes Berneses Drentsche Patrijshond Doberman Pinscher Pinscher Alemán Setter Irlandés Rojo y Blanco Kerry Blue Terrier Manchester Terrier Pembroke Welsh Corgi Spaniel Enano Caniches (Todas Las Variedades) Pastor De Shetland Scottish Terrier

Optigen Optigen Optigen AHT, Healthgene, Optigen, Vetgen Optigen Optigen Optigen Optigen Optigen Optigen AHT Optigen Optigen Optigen Optigen Optigen Optigen AHT, Optigen Optigen Optigen GT GT Healthgene, Optigen, PennGen, Vetgen PennGen PennGen PennGen PennGen PennGen AHT, DDC, Healthgene, PennGen PennGen PennGen Finnzymes, Vetgen Vetgen Finnzymes, Vetgen Vetgen AHT Finnzymes, Vetgen Finnzymes, Vetgen Finnzymes, Vetgen Finnzymes, Vetgen Finnzymes, Vetgen Vetgen Vetgen

Direcciones de los sitios web para obtener más detalles sobre las pruebas: AHT: http://www.aht.org.uk/ DDC: http://www.vetdnacenter.com/canine-disease-test.html Finnzymes: http://diagnostics.finnzymes.fi/index.php?lang=en&page=canine_inherited_disease GT: http://www.gtg.com.au/AnimalDNATesting/index.asp?menuid=080.150.010 Healthgene: http://www.healthgene.com/canine/genetic_dna_testing.asp

genéticamente limpios mediante examen veterinario. Los portadores actúan como “reservorios” de la enfermedad para generaciones futuras y, generalmente, los perros afectados provienen de uniones entre dos padres portadores. Como promedio, el 25% de esta camada se verá afectada por la enfermedad. Las pruebas basadas en el ADN para las enfermedades recesivas ofrecen a los criadores diversas opciones para mejorar la salud y el bienestar de sus perros, y estas opciones se ilustran en la Figura 1.

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Optigen: http://www.optigen.com/ PennGen: http://w3.vet.upenn.edu/research/centers/penngen/services/alldiseases.html Vetgen: http://www.vetgen.com/canine-services.html WSUCVM: http://www.vetmed.wsu.edu/depts-VCPL/

El principal objetivo es evitar cruzar dos portadores, ya que esto dará como resultado cachorros afectados (Figura 1A). Si un criador tiene un portador del que quisieran obtener descendencia, debería seleccionar a un individuo probado limpio para el apareamiento, ya que así habrá una media del 50% de portadores y del 50% de cachorros genéticamente limpios (Figura 1B). Lo que es importante es que así, no hay cachorros afectados, y mediante pruebas sobre la camada el criador puede seleccionar perros que cumplan con sus criterios de selección y que estén libres de enfermedad. Si la

SCREENING GENÉTICO EN PERROS

Figura 1.

Figura 2.

Reproducción selectiva utilizando los resultados de las pruebas genéticas para una enfermedad recesiva. A muestra la situación en la que dos portadores (círculo medio relleno) se reproducen. Como media, la mitad de su camada serán portadores, un cuarto serán genéticamente limpios (círculo vacío) y un cuarto se verán afectados (círculo relleno). En B un portador se ha apareado con un individuo limpio y probado. En este caso no se generan perros afectados, con la mitad de la camada como portadores y la otra mitad genéticamente limpios. Las pruebas en la camada identificarán qué cachorros están genéticamente limpios y, por tanto, son reservas potenciales de la raza. C representa la situación, cuando un perro afectado ha sido apareado con un individuo que se ha probado limpio. De nuevo, no se producen perros afectados, siendo portadores de la mutación de la enfermedad toda la camada. Estos portadores pueden, a continuación, ser apareados con un individuo que se ha probado estaba limpio como en el caso B.

Pruebas basadas en la secuencia de ADN para CLAD en el Setter Irlandés. Las flechas destacan el cambio en el nucleótido simple que causa esta enfermedad letal. En individuos normales, ambas copias de su gen CD18 contienen un nucleótido G (pico negro), mientras que en los individuos portadores, ambos nucleótidos C (azul) y G (negro) se encuentran presentes. El ensayo proporciona una identificación clara de los individuos portadores.

Normal (G/G)

A) Portador (C/G)

B)

C)

camada no cuenta con tales individuos, se puede llevar a cabo otra ronda de portadores para probar apareamientos limpios. Para algunas afecciones podría ser incluso más realista obtener descendencia de un perro afectado seleccionando de nuevo una pareja que haya sido calificada como limpia. En este caso, toda la camada será portadora (Figura 1C). Estos cachorros portadores pueden, a continuación, ser tratados de la misma forma que los portadores anteriormente mencionados. Una opción es retirar a todos los portadores de la población reproductora, y cuando la frecuencia de portadores en la raza sea baja (por debajo del 5%) ésta podría ser la mejor solución. No obstante, en situaciones donde hay una proporción significativa de portadores en la raza, la situación sanitaria global podría exacerbarse al retirar a todos los portadores de la población reproductora, ya que podría dificultar la dotación genética para el futuro. Efectivamente erradi-

caría la enfermedad objeto de las pruebas, pero aumentaría la proporción de la raza que portaría otras mutaciones nocivas. Cuando la frecuencia de portadores iniciales es alta, la supresión lenta de la mutación de la enfermedad a través de muchas generaciones mantendrá una diversidad genética mayor en la raza. Un ejemplo de screening genético de éxito en el Reino Unido, es el que se realizó con Setters Irlandeses para la detección de una enfermedad autosómica recesiva, la deficiencia en la adhesión leucocitaria (CLAD). La CLAD causa un fallo del sistema inmunitario del perro que, en meses, resulta fatal. Tras el descubrimiento de la mutación responsable de la enfermedad (6) (ver Figura 2 para obtener un ejemplo de los resultados de la prueba), el Kennel Club británico y las Asociaciones del Setter irlandés crearon un protocolo por el cual se estableció un periodo de cinco años durante el cual, los animales portadores podrían continuar reproduciéndose y registrándose. Este periodo finalizó en julio de 2005, de forma que desde entonces sólo pueden registrarse los perros que han pasado la prueba y han sido certificados como libres de la CLAD, o bien son descendientes de padres certificados como libres de la CLAD. De esta forma, los criadores de Setter Irlandés han eliminado esta condición hereditaria letal de su

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raza mientras que, al mismo tiempo, mantienen la diversidad genética. Una precondición para tal esquema es que se mantenga y esté disponible un registro abierto de los resultados de las pruebas para los criadores. En este caso, además de mantener una base de datos basada en la web de los resultados de las pruebas de la CLAD, el Kennel Club británico añadió los resultados de la CLAD al informe de registro del perro y los publicó en el suplemento de registro de la raza. Los resultados también se añaden a los certificados de registro de su descendencia para indicar que se encuentran hereditariamente limpios de la CLAD. Es probable que muchos más de estos esquemas puedan introducirse en el futuro y, de este modo, se puedan llevar a cabo mejoras clave en la salud y el bienestar de los perros tanto de raza pura como cruces mediante la eliminación de enfermedades genéticas nocivas, gracias a la reproducción selectiva.

Identificación de los componentes raciales en los perros mestizos La creación de perros de raza a partir de un número reducido de fundadores, seguido de la cría intensiva endogámica, ha dado lugar a una situación en donde existe una gran diversidad fenotípica entre razas, pero con altos niveles de similaridad genética dentro de las razas. Usando los polimorfismos de nucleótido simple (SNP) inicialmente identificados durante la secuenciación del genoma canino, científicos del WALTHAM Centre for Pet Nutrition seleccionaron alrededor de 1500 SNP. Los SNP abarcaban los 38 autosomas con los que probaron si se podrían identificar las huellas raciales genéticas específicas de 120 de las razas caninas más populares (Paul Jones, comunicación

personal). Se tomaron muestras tanto en el Reino Unido como en los EE.UU. Curiosamente, los resultados mostraron que algunas razas, como por ejemplo los Terriers Irlandeses y los Gordon Setters, eran genéticamente distintas basándose en su país de origen. Por el contrario, para otras razas como los Pastores Alemanes o los Bearded Colllies, existían muy pocas diferencias entre las muestras procedentes del Reino Unido y las de los EE.UU. Los resultados mostraron que existían unos patrones claros de SNP particulares dentro de las razas que podían ser usados para asignar muestras desconocidas a una raza con una alta fiabilidad. A continuación, los científicos observaron a un grupo de perros mestizos para tratar de identificar las razas de las que provenían. En la mayoría de los casos esto fue posible, y una prueba comercial muy sofisticada, Wisdom MX Panel, (utilizando un conjunto mejorado adicional de SNP) estará disponible en Mars Veterinary a finales de este año (http://www.marsveterinary.com/). La prueba Wisdom MX permitirá a los propietarios averiguar más del origen de sus perros mestizos. En esta prueba, las razas que contribuyen con más del 12,5% a la constitución genética del perro mestizo aparecen en el perfil de los resultados. Estos resultados ayudarán al propietario a comprender las cualidades físicas de sus perros y proporcionarán datos adicionales sobre sus necesidades de entrenamiento, ejercicio, y dietéticas que se basan en la raza. Y lo que es más importante, los análisis de perros mestizos también proporcionan una estrategia de investigación muy potente para delimitar los rasgos y enfermedades a través de la identificación de los SNP compartidos por los individuos cruzados con las características físicas similares de la enfermedad.

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Interacciones entre nutrientes y genes: aplicaciones para la nutrición y salud en animales de compañía PUNTOS CLAVE ± La secuencia del genoma canino está completada, y el proyecto para el genoma felino está en marcha

Brittany M. Vester, MS Departamento de Ciencias Animales, Ciencias Nutricionales, y Medicina Clínica Veterinaria, Universidad de Illinois, Urbana, EE.UU. Brittany M. Vester se licenció en Ciencias, especialidad en Ciencias Animales, por la Universidad de Purdue en la primavera de 2004. A continuación, finalizó su Master en Ciencias Animales especializándose en nutrición para animales de compañía en la Universidad de Illinois, en diciembre de 2006, y en la actualidad trabaja en su Doctorado bajo la dirección del Dr. Kelly S. Swanson. Su investigación actual se centra en las consecuencias nutricionales y para la salud de una alimentación de alto contenido en proteínas para felinos exóticos y domésticos.

Kelly Swanson, PhD Departamento de Ciencias Animales, Ciencias Nutricionales, y Medicina Clínica Veterinaria, Universidad de Illinois, Urbana, EE.UU.

± El hallazgo de polimorfismos de nucleótidos simples (SNPs) que influyen en la respuesta frente a nutrientes o a fármacos permitirá que tanto los investigadores como los veterinarios formulen dietas basadas en el genotipo, identifiquen poblaciones susceptibles de sufrir ciertas enfermedades y traten con efectividad a los animales enfermos ± La herencia epigenética persiste durante generaciones y puede contribuir a la capacidad del animal para responder a nutrientes específicos ± Ya ha quedado establecido que los nutrientes pueden influir en la expresión genética, incluida la producción de ARNm (transcripción), el procesamiento de ARNm, la síntesis de proteínas (traducción) y las modificaciones post-traducción, y por lo tanto influyen en el estado metabólico de un animal ± Las investigaciones futuras permitirán la formulación de alimentos basados en el genotipo, el uso de biomarcadores para la detección precoz de la enfermedad y nuevas terapias para las enfermedades de los animales de compañía.

El Dr. Swanson finalizó su Doctorado en Ciencias Nutricionales por la Universidad de Illinois en 2002. Tras su formación universitaria, Kelly Swanson recibió más formación en el área de la genómica funcional como post-doctorado en la Universidad de Illinois. En 2004, obtuvo un puesto como Profesor Asistente en el departamento de Ciencias Animales de la Universidad de Illinois. En la actualidad, el Dr. Swanson es miembro de la División de Ciencias Nutricionales y del Departamento de Medicina Clínica Veterinaria. Sus principales intereses de investigación incluyen la enfermedad y salud intestinal, la regulación del apetito y la obesidad, así como los efectos de la nutrición sobre los perfiles de expresión genética en perros y gatos. Además de dedicarse a la investigación, el Dr. Swanson imparte clases de introducción a la nutrición para los estudiantes de veterinaria de primer año y clases de nutrición de animales de compañía para estudiantes universitarios y licenciados.

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Dada su importancia como modelo biomédico para los seres humanos, el perro fue Término Definición el primer mamífero no roedor en poseer una Nutrigenética El efecto del genotipo en la absorción, metabolismo, secuencia genómica completa. Encabezado transporte o excreción del nutriente por los esfuerzos de los Institutos Nacionales Nutrigenómica El efecto de los nutrientes en la expresión genética de Salud (NIH) americanos, el primer borraPolimorfismo de Un cambio del nucleótido simple en dor del genoma canino se terminó en julio de Nucleótido Simple la secuencia de ADN de un gen 2004. Desde entonces, se ha completado un (SNP) borrador de gran calidad de la secuencia Epigenética Un cambio estable y hereditario en la expresión genética que es independiente de los cambios en la secuencia del ADN genómica y un mapa de los polimorfismos de nucleóticos simples para diferentes razas (1). A sólo unos pasos por detrás de este proyecto en el perro, el Introducción Proyecto del Genoma Felino está actualmente progresando Los animales de compañía, concretamente los perros y los significativamente. Ambas secuencias genómicas servirán gatos, representan un reto único en el campo de la medicina como herramientas muy valiosas para la investigación de veterinaria y de la ciencia de la nutrición. Además de su animales de compañía y la medicina veterinaria. Además de idiosincrasia metabólica y a diferencia de los animales de los datos de la secuencia genómica, se han desarrollado producción, la nutrición y los cuidados de los perros y nuevas tecnologías en las áreas de la biología molecular, gatos se basa en fomentar la salud a lo largo de toda la la ciencia informática y bioinformática, y la nanotecnovida, y no en características de producción (p. ej. ganancia logía que proporcionan a los investigadores una serie media diaria, eficiencia de la alimentación). Y por otro de herramientas muy poderosas para complementar las lado, los propietarios de perros y gatos, cada vez están técnicas existentes. Estas herramientas permitirán dar un más dispuestos al gasto económico en lo necesario para paso de gigante en la investigación de la nutrición y la proporcionar salud y felicidad a sus animales. Sabiendo salud de los animales de compañía en los próximos años. esto, quizá no sorprenda que la nutrición y la medicina para animales de compañía a menudo se compare con la de los Podría decirse que el alimento es el factor medioambiental seres humanos. Por ejemplo, muchos programas actuales más importante que afecta al fenotipo (características de investigación, incluyen el estudio de los ingredientes físicas) de un animal. No solamente la genética (ADN) de “funcionales”, la identificación de los efectos de la nutrición un animal afecta a la respuesta del organismo al alimento, materna, el mantenimiento de la salud en los animales sino que el alimento influye en la expresión genética, geriátricos o el estudio de la nutrición en la prevención y incluyendo la transcripción (síntesis de ARNm), transporte tratamiento de las enfermedades. Ahora que llega la era y procesamiento de ARNm, traducción (síntesis de “-ómica”, se plantea el reto de identificar las necesiproteínas) y modificaciones post-traducción (Figura 1). dades nutricionales de los perros y los gatos no sólo basándose en la etapa de la vida, sino también en el Por otra parte, nuevos hallazgos en el campo de la epigenotipo. genética han demostrado Figura 1. Interacciones Gen-Alimento. que el estado del nutriente Epigenética in utero y/o durante el primer Postperiodo postnatal podría traducción Nutrigenómica Nutrigenética tener grandes efectos de Traducción Transcripción por vida sobre el metaboARNm lismo y sobre el riesgo de ADN padecer enfermedades. A Proteína pesar de que el campo de la nutrigenómica todavía está dando sus primeros pasos, ya ha sido demostrada su importancia. Se estudiarán los medios principales mediante los que pueden Adaptado de Milner, 2003 (18) interactuar los genes y

Definición de términos

A LIM E N TO

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INTERACCIONES ENTRE NUTRIENTES Y GENES: APLICACIONES PARA LA NUTRICIÓN Y SALUD EN ANIMALES DE COMPAÑÍA

(© Hermeline / Aniwa)

de que este área es muy reciente, se ha reconocido la importancia de los perfiles de SNP y este área está siendo objeto de grandes investigaciones en seres humanos, animales de compañía y animales de producción.

Figura 2. Bedlington Terrier

los nutrientes, unos cuantos ejemplos, y su aplicación al futuro de la salud y la enfermedad de los animales de compañía.

Nutrigenética A pesar de que la absorción, metabolismo, excreción, etc. de la mayoría de los nutrientes ya se encuentra bien descrita en perros y gatos, los factores que contribuyen a las grandes variaciones inter-animales en estos procesos no están muy bien definidos. Los antecedentes genéticos de la población estudiada pueden ser uno de los principales factores responsables de estas diferencias. El término “nutrigenética” puede usarse para describir el efecto del genotipo (antecedentes genéticos) sobre la absorción, metabolismo, transporte y excreción del nutriente. La respuesta de un animal a un nutriente específico, por ejemplo, puede depender de la secuencia de ADN y consiguiente secuencia del aminoácido, y de la estructura de la proteína, de los genes involucrados en su absorción y metabolismo. Aunque la variación en la secuencia del ADN puede verse alterada en diferentes formas, el cambio más simple se conoce como polimorfismo del nucleótido simple (SNP), en el cual un nucleótido es reemplazado por otro. Los polimorfismos del nucleótido simple pueden entenderse como “variaciones dentro de una fórmula” (2). Cada gen es una fórmula para una proteína o grupo de proteínas específicas que llevan a cabo una función biológica dada. Dependiendo de la localización y tipo del SNP, los efectos fenotípicos pueden ser graves, leves o no detectarse. Si bien muchos SNP quizá no tengan un efecto biológico, otros pueden cambiar la fórmula, dando como resultado la producción de una cantidad o de un tipo de proteína diferente. Incluso si los efectos del SNP no son detectables por sí solos, pueden tener efectos aditivos y alterar significativamente la funcionalidad de la proteína, contribuyendo potencialmente a una respuesta del animal a la dieta o bien susceptibilidad a la enfermedad. A pesar

La investigación sobre el genoma humano ya ha identificado numerosos SNP que se cree que están asociados con el aumento en el riesgo de enfermedad, muchos de los cuales son aplicables a los animales de compañía. Un ejemplo es la conexión entre la interleuquina-1 (IL-1) y la incidencia de las enfermedades inflamatorias. En humanos, las personas que tienen una variación específica del gen IL-1 han mostrado un aumento en el riesgo de sufrir diversas enfermedades, incluyendo el Alzheimer y la enfermedad periodontal, y un riesgo aumentado de sufrir ataques al corazón. La inflamación es un componente importante de muchas enfermedades crónicas, frecuentes en la población de animales de compañía tales como obesidad, diabetes, enfermedad periodontal, artritis y desórdenes inflamatorios del intestino grueso. El estudio de la variación del genotipo, incluyendo los perfiles de SNP, es un objetivo primordial para el desarrollo de la prevención de enfermedades y las estrategias de tratamiento en humanos y en animales de compañía. A pesar de que se requieren fondos y un tiempo importante para desarrollar estos estudios, las recompensas son mucho mayores que los costes relacionados, y por tanto también deben realizarse en los animales de compañía. Aunque la identificación y/o la importancia de la mayoría de los SNP no se conoce o está pobremente descrita en estos momentos, hay varios ejemplos que pueden demostrar las implicaciones de su uso en el futuro. Uno de los mejores ejemplos es el de la toxicosis por cobre, en la raza Bedlington Terrier (Figura 2). A pesar de que esta enfermedad se ha estudiado durante décadas, hasta hace poco tiempo no se había descubierto que su causa se encontraba en una mutación en el gen MURR1, con diversas variantes genéticas (es decir, SNP) asociadas con la enfermedad identificada (3). Una mutación del MURR1 da como resultado un metabolismo defectuoso del cobre, permitiendo de este modo la acumulación del cobre en el tejido hepático y conduciendo en última instancia a la toxicidad. Antes de que fuera conocida la mutación genética de esta enfermedad, el mejor método para su diagnóstico era medir las concentraciones hepáticas de cobre al cumplir 1 año de edad. No obstante, las concentraciones hepáticas de cobre pueden ser ya peligrosamente altas a esa edad. Debido a que las concentraciones hepáticas de cobre no son elevadas en animales que poseen sólo un alelo mutado, esta medida es incapaz de identificar a los portadores de la enfermedad. Dado nuestro nivel de conocimiento actual, mediante

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pruebas genéticas para dicha enfermedad, se pueden detectar mutaciones del MURR1, e identificar a los animales afectados y a los portadores de la mutación. Las pruebas genéticas pueden realizarse momentos después del nacimiento, lo que permite al propietario y al veterinario modificar la alimentación en su caso. Éste es tan solo un ejemplo de la interacción nutrientegen y de cómo ésta puede influir en la salud y la longevidad de un animal. Cuantas más interacciones se identifiquen, se podrán formular alimentos, más complejos según el genotipo del animal.

También se está llevando a cabo una extensa investigación en el campo de la farmacogenética, que evalúa la respuesta de un paciente a un fármaco en particular. Se ha establecido suficientemente que la variación genética afecta a los medios por los que los fármacos se metabolizan. Las personas se pueden clasificar en diversos grupos (metabolizadores pobres, intermedios, amplios o ultrametabolizadores) basándose en su perfil genético (6). Para algunos fármacos ya en el mercado, su dosis y forma más adecuada puede reforzarse por la identificación, en primer lugar, de la genética del paciente. Este enfoque hacia la medicina se generalizará en el futuro no solamente para los humanos, sino también para los animales de producción y de compañía.

Se han evaluado diversos genes asociados con el metabolismo de los fármacos (p. ej. las enzimas del citroDiversos estudios en perros se han centrado en los cromo P450) en perros. La función de tal gen, el CYP1A2, cambios en la función inmunológica debida a variantes ha sido evaluada en perros y ha mostrado tener una variante SNP en la región codificadora del gen (7). Este gen se expresa en el hígado y es importante para determinar la capacidad metabólica tanto en perros como en humanos. Las variantes particulares de este gen identificado hasta el momento hacen que el gen se convierta en no funcional. Existen numerosas otras variantes probablemente en los genes CYP1A2 y en otros genes CYP, todos ellos caninos, que probablemente tienen grandes implicaciones en la farmacogenética canina. Figura 3. Gato Siamés Gato Burmés

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(©Hermeline/Aniwa)

(©Lanceau)

Muchos otros SNP caninos o felinos conocidos no se encuentran necesariamente asociados con la nutrición, pero pueden desempeñar un papel en la salud y en la enfermedad o en los criterios de selección. A continuación se enumeran varios ejemplos. El gato Siamés posee un fenotipo característico, un torso de color claro y una máscara más oscura en la cara, patas y cola. Este patrón de coloración, conocido comúnmente como fenotipo “pointed” (punteado), es un tipo de albinismo. Un reciente estudio evaluó las mutaciones de tirosina asociadas con la coloración del pelaje de los gatos de raza Siamés y Burmés (Figura 3), habiendo producido éste último más pigmento a lo largo del torso (4). La evaluación del fenotipo “pointed” determinó que la mutación presente en el Siamés es muy sensible a la temperatura, lo que resulta en una pigmentación exclusiva de las extremidades más frías del cuerpo. Por el contrario, las mutaciones presentes en el Burmés, eran menos sensibles a la temperatura, lo que explica la pigmentación a lo largo de todo el cuerpo de esta raza.

en el genoma. Tales estudios pueden identificar individuos o grupos más susceptibles a enfermedades o aquellos con limitada capacidad para luchar contra la infección. Los genes del Complejo Principal de Histocompatibilidad Canina son considerados como altamente polimórficos en los perros. La evaluación de las variantes de la clase II del DLA (Dog Leukocyte Antigen o Antígeno del leucocito canino) demostró una variación muy alta entre razas caninas (5). Debido a las comparaciones entre perros y lobos, se cree que estos genes fueron seleccionados por su adecuación evolutiva. Además, la intervención humana en la cría canina ha creado obstáculos genéticos graves, lo que puede haber causado cambios en estas regiones y haber hecho que algunas razas sean más susceptibles a ciertas enfermedades (5).

INTERACCIONES ENTRE NUTRIENTES Y GENES: APLICACIONES PARA LA NUTRICIÓN Y SALUD EN ANIMALES DE COMPAÑÍA

Ya se encuentra disponible a nivel comercial un chip SNP canino, pero todavía no se han publicado informes sobre su uso. Ya que las investigaciones que usan este chip y otras estrategias de mapeo identifican más SNP de importancia, las técnicas de detección genómicas serán cada vez de mayor importancia a la hora de recomendar alimentos y/o prescribir fármacos. A pesar de que puedan existir complicaciones éticas, su uso en animales de compañía podría servir como una herramienta importante tanto para veterinarios como para propietarios. Las pruebas genéticas que permiten la toma de decisiones informadas sobre la cría, algún día permitirán la prevención de defectos genéticos graves y la disminución en la frecuencia de aparición de los genes de la enfermedad, al tiempo que mantendrán poblaciones de pura raza genéticamente diferentes (8). También se pueden usar métodos similares para prevenir o gestionar efectivamente a los animales que se sabe que son susceptibles de sufrir enfermedades, a través de alimentos o fármacos. Cada descubrimiento nos llevará a un paso más cerca de alimentos y fármacos personalizados, al igual que se está haciendo en la medicina humana.

Herencia epigenética y programación metabólica Las interacciones entre nutrientes y genes también pueden darse a través de mecanismos epigenéticos. La epigenética es uno de los dos mecanismos principales por los que se regula la expresión genética. La regulación epigenética se refiere al control de la expresión genética que es relativamente estable y hereditaria durante generaciones. A pesar de la capacidad de estas modificaciones para permanecer tras la replicación, estos cambios en la expresión y regulación genéticas son independientes de los cambios en la secuencia del ADN. Numerosos factores influyen sobre la herencia epigenética, incluyendo el alimento y las concentraciones de hormonas durante el desarrollo temprano y a lo largo de toda la vida. La modificación epigenética estudiada más a menudo implica los patrones de metilación del ADN. En general, la metilación cerca de las regiones promotoras de los genes se asocia con la silenciación de los genes (es decir, la transcripción es reprimida). Los patrones de acetilación de la histona también pueden afectar al índice de transcripción (Figura 4). Recientes estudios han vinculado la herencia epigenética con el estado metabólico de toda la vida, un proceso denominado “programación metabólica”. Dado su vínculo con enfermedades crónicas tales como la obesidad, la diabetes, las enfermedades del corazón y los desórdenes

Figura 4. Los mecanismos epigenéticos de la expresión genética.

Acetilación de la histona Polimerasa de ARN ADN

Desacetilación de la histona

Transcripción

ARNm Traducción

Proteína

del comportamiento, los efectos nutricionales sobre la herencia epigenética continúan siendo objeto de estudios en profundidad. Los estudios iniciales se centraron exclusivamente en el nutriente in utero, lo que demuestra la importancia de la nutrición materna. No obstante, ya ha quedado suficientemente establecido que tanto la nutrición prenatal como la postnatal contribuyen a la programación metabólica. Un convincente estudio, realizado en los holandeses que sobrevivieron a la hambruna durante la Segunda Guerra Mundial, no solamente demostró la importancia de la nutrición pre- y postnatal, sino que también mostró que estos efectos pueden transmitirse durante varias generaciones (9). Los hijos con peso bajo al nacer, cuya madre habían tenido un acceso restringido a la comida durante la gestación mostraron una mayor incidencia de sufrir obesidad, intolerancia a la glucosa e hipertensión en la edad adulta (10, 11). El hallazgo más remarcable de estos estudios fue que también se había detectado un aumento en el riesgo de enfermedad en la tercera generación (es decir, en los nietos de las mujeres), lo que demostraba que la alimentación de la madre puede afectar no solamente a sus hijos, sino también a generaciones futuras. Numerosos experimentos con roedores han mostrado hallazgos similares y han comenzado a identificar los mecanismos relacionados con estos procesos. A pesar de que, durante décadas, se ha valorado la buena alimentación materna de los perros y gatos, todavía se desconoce este campo. Esta falta de conocimiento se ha traducido en recomendaciones de alimentación poco

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definidas y en alimentos disponibles a nivel comercial para madres gestantes y lactantes. Tampoco existen unos requisitos de nutrientes bien definidos para cachorros en desarrollo y perros y gatos jóvenes, así como el impacto del estado de los nutrientes durante este periodo sobre la salud a largo plazo. Dados los recientes avances en la epigenética, incluida nuestra capacidad para medir el estado de la metilación de ADN, se pueden esperar grandes avances en la programación metabólica en un futuro próximo.

Regulación nutricional de la expresión genética - Nutrigenómica En contraste con la modificación epigenética, la expresión genética puede ser regulada a través de procesos inestables controlados por activadores y represores de la transcripción del ADN. Los genes asociados con el metabolismo lipídico, por ejemplo, se regulan a menudo de esta manera, y se ven afectados por factores tales como las fuentes de energía (grasas frente a carbohidratos) y el estado metabólico (ayuno frente a estado de alimentación) (12). De este modo, el estado nutricional puede afectar a la cantidad de enzimas presentes al producir cambios importantes en la tasa de transcripción del gen. Hasta hace recientemente poco, se creía que los cambios en la expresión genética atribuidos a la alimentación estaban mediados mayoritariamente a través de la acción hormonal o del sistema nervioso. No obstante, investigaciones recientes han demostrado que los macronutrientes (p. ej. la glucosa, los ácidos grasos y los aminoácidos) y los micronutrientes (p. ej. el hierro, el zinc y las vitaminas) pueden regular la expresión genética. También hay diversos nutrientes bioactivos que se cree que actúan como factores de transcripción que afectan directamente a la expresión genética, incluyendo a los carotenoides, los flavonoides, los monoterpenos y los ácidos fenólicos (13). Los nutrientes pueden afectar a la expresión genética a través de mecanismos directos o indirectos. La mayoría de los ejemplos proporcionados anteriormente se dan a través de la regulación directa. No obstante, nutrientes tales como la fibra alimentaria, que es fermentada en el intestino por las bacterias, conduce a la producción de compuestos como los ácidos grasos de cadena corta. Estos derivados pueden, a continuación, actuar como mensajeros secundarios para influir en la expresión genética. Se han llevado a cabo investigaciones limitadas en este campo, pero ha aumentado el nivel de interés relacionado con las fibras fermentables y con sus efectos sobre el cuerpo. Estos informes iniciales recuerdan a los investigadores y a los veterinarios

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que no solamente se han de considerar los efectos directos que puede tener un alimento sobre un animal, sino también qué efectos tendrá sobre las bacterias intestinales y qué efectos indirectos se derivarán. A diferencia de las pruebas de herencia epigenética, que pueden requerir experimentos a largo plazo con varias generaciones relacionadas, la identificación de cambios relacionados con nutrientes en la transcripción o traducción se pueden llevar a cabo en un periodo de tiempo realmente corto. Se pueden notar las diferencias tras el consumo de una sola comida o tras unos cuantos días o semanas siguiendo una alimentación particular. Los experimentos anteriores de esta clase fueron restringidos, en los casos de perros y gatos, debido a los datos limitados que se disponía de la secuencia genética de estos animales. La mayoría de los estudios también se centraron en la respuesta de un solo gen o de un pequeño número de genes relevantes para la enfermedad o para la ruta metabólica estudiada. La reciente emergencia de la secuencia genómica canina ha permitido a los investigadores desarrollar chips micromatriciales comerciales capaces de medir miles de transcriptores de genes de manera simultánea, proporcionando una visión global de la expresión genética. Las micromatrices permiten a los investigadores identificar una “firma metabólica” de un animal o una “firma de una enfermedad” basada en el perfil de la expresión genética. Dada la reciente disponibilidad de matrices comerciales, se han llevado a cabo un número limitado de estudios en perros, especialmente los relacionados con la nutrición o la enfermedad. De los publicados hasta la fecha, muchos han comparado los perfiles de expresión genética de perros sanos frente a perros enfermos, incluyendo estudios sobre la osteoartritis (OA) (14), cáncer (15), y cardiomiopatía dilatada (CMD) (16). La OA canina provoca la degeneración del cartílago y presenta problemas similares a la displasia de cadera. Tras un análisis micromatricial de cartílago articular, un gen receptivo al impacto mecánico, el MIG-6, se asoció con la OA (14). Estos investigadores también evaluaron las concentraciones de expresión genética del MIG-6 utilizando PCR en tiempo real para validar los datos matriciales. El estudio en perros de raza Labrador Retriever y cruces de Labrador Retriever/Galgo, y determinó el alto o bajo riesgo de incidencia de la OA basándose en puntuaciones de subluxación dorsolateral. El gen MIG-6 era elevado en perros del grupo de alto riesgo de OA, y se planteó como hipótesis que este gen podía regular la degradación del cartílago y la producción del mismo en el perro (14).

INTERACCIONES ENTRE NUTRIENTES Y GENES: APLICACIONES PARA LA NUTRICIÓN Y SALUD EN ANIMALES DE COMPAÑÍA

Figura 5. Descubrimiento de un biomarcador de la enfermedad.

Muestra nº 1

Muestra nº 2 Muestra nº 3

Tiempo Progresión de la enfermedad Biomarcador 2 El cáncer es una enfermedad muy compleja en la que participan numerosas rutas biológicas, por lo que supone un excelente campo de uso para la tecnología micromatricial. Las matrices ya están siendo usadas para estudiar el cáncer en perros, con estudios preliminares que evalúan los tejidos tumorales frente a los tejidos sanos (15). Otra enfermedad compleja, la CMD, se estudió recientemente usando micromatrices caninas. Un estudio preliminar descubrió que la expresión de genes relacionados con la producción de energía (celular), la señalización y la comunicación celular, y la estructura celular habían disminuido en perros que sufrían una CMD frente a controles sanos (16). En contraste con lo anterior, los genes asociados a la defensa celular y a la respuesta al estrés sufrieron una regulación por incremento en la población enferma. Estos estudios iniciales han identificado numerosos genes y rutas relacionadas con el desarrollo del cáncer, la OA y la CMD, y se espera que puedan utilizarse para diseñar estudios futuros que aumenten aún más nuestros conocimientos sobre el proceso de la enfermedad y destaquen los objetivos terapéuticos. Pocos estudios han usado las micromatrices para evaluar los efectos de la alimentación en las poblaciones sanas. No obstante, para comprender completamente los efectos de la nutrición sobre los procesos de la enfermedad y de la salud, es necesario conocer los efectos globales de los cambios en el estado nutricional de las poblaciones sanas. De este modo, nuestro laboratorio se encuentra investigando en la actualidad los efectos de la edad y alimentación en los perfiles de expresión genética de numerosos tejidos importantes a nivel metabólico y/o en el proceso de envejecimiento, incluido el hígado, el colon, los músculos esqueléticos, el córtex cerebral y el tejido adiposo. Los

Biomarcador 1 Biomarcador 3 resultados preliminares extraídos de este experimento se han publicado y son de vital importancia para el diseño de los experimentos nutrigenómicos felinos y caninos tanto en curso como futuros. Dada la gran cantidad de datos de la secuencia genómica canina y de las herramientas de investigación disponibles en la actualidad, se han de esperar grandes logros en el campo de la nutrigenómica en la próxima década. A pesar de que los chips micromatriciales caninos ya se comercializan, todavía se está a la espera de disponer de uno felino a nivel comercial. A medida que haya más datos de la secuencia genómica felina y que la demanda de estas herramientas de investigación aumente, llegarán al mercado las matrices felinas y productos similares.

El futuro de la nutrigenética y de la nutrigenómica en las clínicas veterinarias El impacto de la nutrigenómica en el futuro del cuidado y la nutrición de los animales de compañía es difícil de predecir debido a que depende en gran medida de los avances tecnológicos. Los motivos económicos, éticos y normativos también marcarán la velocidad a la que se realizarán estos avances y a la que se adoptarán estas tecnologías y estrategias. Debido a que una salud óptima y la longevidad son objetivos primordiales para perros y gatos, las estrategias para prevenir o tratar la enfermedad probablemente contarán con la mayor de las atenciones. Seguramente, el futuro incluirá el uso de: 1) pruebas genéticas de todos los genes para evitar o limitar la prevalencia de enfermedades genéticas, identificar poblaciones susceptibles, identificar alimentos óptimos para un genotipo en particular e identificar las formas y dosis farmacéuticas más efectivas de acuerdo con el genotipo; 2) biomarcadores para la detección precoz de enfermedades y terapéutica específica; 3) nano-

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herramientas para el análisis de biopsias tisulares en minutos o muestras sanguíneas. Mientras que las pruebas genéticas de todos los genes en la clínica veterinaria pueden no llegar a darse hasta dentro de muchos años, su uso tendrá grandes implicaciones sanitarias en los años venideros. En la actualidad, se han identificado más de 400 enfermedades genéticas caninas y 250 felinas, muchas de las cuales dependen en gran medida de los experimentos de extracción genómicos (17; http://omia.angis.org.au/). La detección de genomas y el cruce selectivo de individuos según la presencia de mutaciones genéticas conocidas de enfermedad, pueden eliminar muchas de dichas enfermedades. No obstante, teniendo en cuenta los obstáculos que ha habido con muchas razas, este método de evitar la enfermedad puede no ser posible o deseable. Para dichos casos, la intervención precoz utilizando alimentos específicos, tal y como ocurre en el caso de la toxicosis por cobre, puede utilizarse para gestionar o limitar el riesgo de enfermedad. La detección genética también ofrece información vital relativa a las formas y dosis farmacéuticas apropiadas. Aunque las enfermedades genéticas son un problema de consideración en muchas razas de perros y gatos, la gran mayoría de las enfermedades que afectan a la salud y la longevidad son complejas por naturaleza. Aunque estas enfermedades a menudo poseen un componente genético, la edad, el sexo y los factores ambientales también juegan un papel esencial en su desarrollo. Para las enfermedades que no son identificadas con facilidad mediante sólo una prueba genética, el uso de biomarcadores para la detección precoz de la enfermedad y la caracterización serán de suma

importancia. Los biomarcadores genómicos pueden darse antes de la aparición de los signos clínicos utilizados en la actualidad para diagnosticar la enfermedad, permitiendo de este modo una detección precoz y la identificación de objetivos biológicos específicos. Nuestro laboratorio se encuentra en la actualidad buscando biomarcadores de la enfermedad que aumenten o disminuyan con la progresión de una enfermedad (Figura 5), con el objetivo de desarrollar tales herramientas diagnósticas. Los avances en la nanotecnología complementarán la prevención de la enfermedad o las estrategias de tratamiento anteriormente mencionadas. Ya es posible usar pequeñas biopsias tisulares o muestras sanguíneas para realizar pruebas o análisis de expresión genética de ADN. Nuestra capacidad para usar pequeñas muestras biológicas para pruebas genéticas o propósitos diagnósticos no hará otra cosa que mejorar en el futuro. Estos procedimientos al ser poco invasivos, abrirán nuevas vías para la investigación y fomentarán el uso de estas herramientas en la clínica. En un momento en el cual los perros y gatos se están convirtiendo en un miembro más de la familia, no es de sorprender que los cuidados médicos y nutricionales compitan con los de los seres humanos. La identificación de perfiles de SNP, patrones de metilación de ADN y patrones de expresión genética o firmas que afecten o respondan al estado nutricional y/o a la enfermedad, requerirá mucho tiempo y recursos económicos, pero supondrá también una gran recompensa. A medida que se desarrollan nuevas e innovadoras tecnologías, y los costes para dichas herramientas disminuyen, el uso de la biología genómica aumentará exponencialmente en los ámbitos investigadores y clínicos.

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Aspectos genéticos de la enfermedad renal canina

L

Catherine Layssol, Yann Queau, Hervé Lefebvre Departamento de Ciencias Clínicas, Escuela Veterinaria Nacional de Toulouse, Francia Catherine Layssol se licenció en la Escuela Veterinaria Nacional de Toulouse (Francia). Permaneció allí como ayudante en el Departamento de Medicina Interna de Pequeños Animales durante un año. En los últimos seis años ha sido la responsable del Servicio de Ecografía de la Escuela Veterinaria Nacional de Toulouse. También está llevando a cabo un proyecto de investigación sobre la validación de los ultrasonidos renales y su uso potencial para detectar enfermedades subclínicas en una etapa precoz (y más en particular enfermedades genéticas). Yann Queau se licenció en la Escuela Veterinaria Nacional de Toulouse. En la actualidad está desarrollando un proyecto de investigación sobre la variabilidad inter-razas de la función renal en perros sanos en instalaciones de cría, los efectos de la edad sobre la función renal así como la validación de los métodos de ultrasonidos renales. El Dr. Lefebvre es veterinario y Profesor de Fisiología en la Escuela Veterinaria Nacional de Toulouse. Obtuvo su doctorado en 1994 es Diplomado del Colegio Europeo de Farmacología y Toxicología Veterinarias. Hervé Lefebvre ha escrito más de 60 artículos y capítulos de libros. Ha trabajado sobre aspectos de la función renal durante 15 años. El Dr. Lefebvre también estudia la biología de la creatinina y la importancia clínica de su concentración plasmática como ayuda para el diagnóstico precoz de la insuficiencia renal crónica en diversas razas caninas.

os perros son los animales domesticados con la mayor diversidad genética (ya que hay más de 350 razas identificadas). Las razas difieren las unas de las otras en rasgos morfológicos tales como el tamaño y las características de comportamiento, de acuerdo con los estándares definidos por los criadores. También pueden mostrar atributos fisiológicos diferentes. No obstante, los principales mecanismos del efecto genético siguen siendo un misterio. Este artículo resume el conocimiento actual sobre la influencia de los genes en la función renal y las principales enfermedades renales genéticas caninas.

Efecto de los genes en la función renal Los riñones tienen diversas funciones: filtración, reabsorción y secreción (funciones tubulares), endocrina (síntesis de eritropoyetina y calcitriol) y metabólica. El efecto de los genes en esas funciones, junto con su diagnóstico potencial y efectos clínicos, en la actualidad no se comprenden en su totalidad (Figura 1).

Filtración glomerular Estudios recientes parecen indicar que Tasa de Filtración Glomerular (TFG) en perros depende del tamaño y de la raza (1). El aclaramiento plasmático de la creatinina exógena, recientemente validado como un indicador de la TFG, se midió en 386 perros sanos de diferentes razas. El valor medio de la TFG fue de 3±0,7 mL/min/kg; apreciándose una influencia del tamaño significativa. A mayor talla del perro menor TFG (Figura 2). También se observaron diferencias interraciales. La investigación preliminar parece indicar que los genes, directa o indirectamente, afectan a la función renal en perros de acuerdo con el tamaño. El umbral del valor de la TFG de 1,8 a 2 mL/min/kg, bajo el cual la TFG se considera como anormalmente baja, debe reducirse en el caso de las razas gigantes (>45 kg) e incrementarse en el caso de las razas

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Figura 1. Posibles efectos de los factores genéticos en la fisiología renal.

Figura 2. Efecto del tamaño del animal en la tasa de filtración glomerular en perros adultos. Razas gigantes: >45 kg

Razas grandes: 25-45 kg

Razas de tamaño medio: 10-25 kg

© (Hermeline / Aniwa)

© (Hermeline / Aniwa)

© (Hermeline / Aniwa)

FUNCIÓN RENAL © (Hermeline / Aniwa)

PARTICULARIDADES ESPECÍFICAS DE RAZA Fisiológicas Tasa de filtración glomerular Funciones tubulares Funciones endocrinas Producción de orina Composición de la orina

Diagnósticas Valores de referencia (p.ej. creatinina) Investigaciones funcionales (TFG)

Fisio-patológicas Enfermedades renales genéticas Predisposición a la IRC Sensibilidad renal en enfermedades no renales

Figura 3. Efecto del tamaño del animal en los valores de creatinina plasmática de referencia en mg/L en perros adultos. Los valores entre paréntesis se expresan en µmol/L. 5 (44)

9 (80)

Razas pequeñas: 3-10 kg

5 (44)

12 (106)

Razas medianas: 10-25 kg

7 (62)

18 (159)

Razas grandes: 25-45 kg

7 (62)

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

Tasa de filtración glomerular (mL/min/kg) De acuerdo con Lefebvre et al., 2006 (1).

Figura 4. Comparación de la producción de orina, número de micciones diarias, pH urinario y concentración de calcio urinario entre 8 Labradores Retriever (en azul claro) y 8 Schnauzers Miniatura (en azul oscuro), tanto machos como hembras sanos, con una edad media de 3-4 años y recibiendo el mismo alimento. 25 20 15 10 5 0 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0

6,6 6,5 6,4 6,3 6,2 6,1 6 5,9 pH (unidades)

Volumen de orina (mL/kg/día) 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0

Calcio de la orina (mmol/L) Micciones (número/día) De acuerdo con Stevenson y Markwell, 2001 (3)

17 (150)

Razas gigantes: >45 kg

De acuerdo con Craig et al., 2006 (2).

pequeñas (45 kg) (Figura 3).

Otras funciones renales Existe poca información disponible acerca del efecto de los genes sobre otras funciones renales. En los Dálmatas,

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Razas pequeñas: 3-10 kg

por ejemplo, el ácido úrico, producto del catabolismo de nucleótidos de la purina, es ligeramente reabsorbido por el túbulo contorneado proximal, a diferencia de otras razas en las que la reabsorción es casi total. Un estudio mostró que la frecuencia de micción y el volumen diario y composición de la orina podía variar entre un Schnauzer Miniatura y un Labrador Retriever, habiendo recibido los dos el mismo alimento (3) (Figura 4).

Enfermedades renales hereditarias Se han publicado varios artículos sobre las enfermedades renales caninas causadas por factores genéticos (4, 5).

Definiciones Se emplean varios términos para caracterizar las enfermedades renales con un posible origen genético. Las enfermedades genéticas o hereditarias son aquellas que se transmiten a través del espermatozoide o del óvulo. Las enfermedades autosómicas dominantes se

ASPECTOS GENÉTICOS DE LA ENFERMEDAD RENAL CANINA

diferencian normalmente de las enfermedades autosómicas recesivas. El término “autosómico” se refiere a que la mutación que causa el desorden se encuentra localizada en un cromosoma no sexual, o autosómico. En las enfermedades autosómicas dominantes (raras en perros), las crías afectadas parten generalmente de la unión de animales sanos con heterocigotos que tienen la enfermedad. La enfermedad puede no haber sido identificada en el momento de la unión, en cuyo caso el animal es denominado como un “portador sano”. Generalmente, estas enfermedades se transmiten secuencialmente de generación en generación, es decir, sin saltarse ninguna generación. Con las enfermedades autosómicas recesivas, el animal afectado es homocigótico con respecto al gen. A diferencia de las enfermedades autosómicas dominantes, las enfermedades autosómicas recesivas normalmente se dan entre uno o más miembros de la misma camada, pero no necesariamente en la generación precedente; padres sanos pueden producir una cría afectada. Las enfermedades genéticas más documentadas en perros son las autosómicas recesivas. Los perros también sufren enfermedades renales genéticas inducidas por mutaciones localizadas en el cromosoma X, no en los autosomas (p. ej. la nefropatía hereditaria de los Samoyedos debida a un gen dominante). Las enfermedades familiares son aquellas que se dan en diversos individuos emparentados (es decir, de la misma familia), con mayor frecuencia que en la población general. La enfermedad familiar no es necesariamente de origen genético (p. ej., leptospirosis en un grupo de perros). Las enfermedades congénitas se encuentran presentes desde el nacimiento, pero no son necesariamente hereditarias (es decir, infecciones, sustancias nefrotóxicas, etc.). A pesar de que las causas de la enfermedad renal genética pueden ser diferentes, el resultado clínico es a menudo una Insuficiencia Renal Crónica (IRC). El tiempo que transcurre hasta la aparición de los signos clínicos o biológicos puede variar de meses (Samoyedo) a años (Bull Terrier).

Factores extra-renales y enfermedades genéticas concomitantes que afectan a la prevalencia de la insuficiencia renal Muchos factores genéticos extra-renales y renales pueden afectar a la función renal. La IRC se da más a menudo en perros de mayor edad que en perros jóvenes. La esperanza de vida depende de la raza y del tamaño: es más corta (media: 7 años) en las razas gigantes (>45 kg) que en las razas en miniatura (