Enigma syndrom

Zveřejněno 13. 2. 2016

Tento článek přeložil Darek Stolinský (draci.mistecko.cz) a myslíme si, že přehlednější a ucelenější informace nejspíše nenajdete.

Asi nejlepší článek, který pojednává o tomto syndromu a jaký se nám podařilo najít, před časem napsal Benjamin Bargen z Rena v Nevadě (USA), který gekončíky noční chová od roku 2003 (chov s názvem Art Geckos) a je absolventem oboru Neurověda. K překladu nám Ben Bargen poskytl fotografie i schéma dědičnosti poprvé zveřejněné spolu s jeho článkem.

Enigma Syndrom gekončíků nočních

autozomálně dominantní porucha

Obvykle si genu nevšímáme, dokud jej mutace nezmění. – Totéž platí pro rovnovážný systém gekončíka nočního. Kolem roku 2006 se u několika jedinců začal projevovat nedostatek rovnováhy, který se nejčastěji (ale ne vždy) projevoval u zbarvení Enigma. Dezorientovanost gekončíků byla diagnostikována coby nerovnováha způsobená Enigma Syndromem (ES).

Co je ES?

Enigma Syndrom je neurologická porucha, která postihuje rovnováhu a poznávací schopnosti gekončíků. Závažnost této genetické mutace se liší od relativně mírných příznaků jako naklánění hlavy („star gazing“) a příležitostné motání v kruhu, až po zvíře oslabující projevy, jimiž jsou záchvaty či nepřetržité otáčení se na místě („death rolls“), které se podobá symptomům odpovídajícím diagnóze osob s autismem. Touto mutací postižení jedinci se budou projevovat různými stupni závažnosti, a to kvůli individuálnímu genotypu každého jedince a prostředí, v němž žije.

Stresové faktory pocházejí z okolního prostředí a řadí se mezi ně sdílení terária s jiným gekončíkem, mnohdy agresivním, manipulace roztržitého chovatele nebo jen standardní přeprava v plastovém boxu na papírovém ubrousku. To vše může být traumatizující natolik, aby se syndrom projevil.

Enigma Syndrom je špatné pojmenování, protože k němu jsou náchylné všechny barevné formy, avšak převládá u gekončíků zbarvení Enigma. Porucha rovnováhy vídávaná u barevných forem, které se zbarvením Enigma nemají nic společného, může být a pravděpodobně i je totéž co Enigma Syndrom.

Jak se ES dědí?

Začnu prohlášením, že jde o můj názor založený na vědeckém výzkumu a spolupráci se zkušenými chovateli, kteří již odchovali tisíce gekončíků zbarvení Enigma.

Buňka zdravého gekončíka nočního obsahuje 19 párů autozomů. Zvíře má dvě kopie každého genu, které se nazývají alely. Pouze jedna kopie dominantní alely stačí k tomu, aby se symptomy projevily. Syndrom zbarvení Enigma je dědičný podle autozomálního dominantního vzoru. Postižení jedinci jsou buď heterozygotní (symbol Aa), nebo homozygotně dominantní (symbol AA). Řečeno jinak, alela A způsobuje poruchu, tudíž jsou jedinci s alelami AA nebo Aa postiženi. Homozygotně recesivní jedinci (symbol aa) jsou stoprocentně zdraví, protože nenesou mutantní alelu A, ta se tak nedostane ani na mláďata homozygotně recesivních jedinců.

Většina gekončíků nočních, kteří jsou postižení, je heterozygotní (symbol Aa). To proto, že v mnoha případech je homozygotně dominantní genotyp se symbolem AA je letální a obvykle vyúsťuje ve smrt embrya.

Každé postižené zvíře má postiženého rodiče. Pokud je jeden z rodičů heterozygotní, jeho mláďata gen buď zdědí, nebo nezdědí. Na schématu níže je zobrazena ona 50% šance dědičnosti syndromu. Pravděpodobnost, že potomek mutaci zdědí, je stejně vysoká pro samice i samce. Gekončíci noční totiž nemají gonozomy. Enigma Syndrom se tedy nachází na autozomech.

Co se děje v organismu plazů, kteří mají problémy s rovnováhou?

Gen nesoucí Enigma Syndrom způsobuje problémy zmíněné barevné mutace, kdy ES napadá buňky mozku koordinující pohyb. Jedna kopie tohoto genu (tedy jedna alela) je nefunkční a produkuje proteiny se špatným složením, načež ty se shlukují s normálními proteiny a reagují s nimi, čímž dochází k narušení celé organizované struktury. Buňky nemohou normálně fungovat, nastává buněčná smrt a dochází ke znehodnocení částí mozku. Tento průběh je velice podobný lidské Huntingtonově chorobě, která je tzv. mutací abnormálního zmnožení tripletu (triplet = trojice nukleotidů – stavebních kamenů živého organismu). To znamená, že normální gen je zcela obalen dalšími zmnoženými triplety, což vede k produkci nefunkčních proteinů. Nutno však říci, že moje vysvětlení je pouze jedno z mnoha a pravda bude až do konce dalších šetření jakousi pomyslnou „enigmou“.

U Enigma Syndromu se neuro-degenerativní onemocnění často objevuje opožděně, takže můžete odchovat zdravou Enigmu a až později zjistíte, že je postižená a že mutantní gen se již přenesl na její potomky.

Mravní zásadou by tedy mělo být: odchovávat pouze na nepříbuzných, nepostižených jedincích a křížit jenom nepříbuzné genetické populace.

Co vedlo k takovému závěru?

Výzkum, který nás ještě čeká, je založený na dohodě mezi chovateli, jak je zmíněno níže. I díky ní jsme ve stádiu hypotézy, která ještě musí být prověřena mnoha zkouškami. Pracuji se sdružením chovatelů, jejichž webová stránka vzniká na adrese Gecko Genetics.

V následujícím výčtu uvádím fakta, jimiž jsme si jistí a která jsou založena na chovu a na pečlivém vedení záznamů:

Porucha se projevuje, jako kdyby byla spojena s genem zbarvení Enigma, což znamená, že se oba geny pravděpodobně nacházejí v těsné blízkosti a na stejném chromozomu. Zřejmě dochází k jejich překřížení a není tedy pravděpodobné, že jsou tyto dva geny v průběhu meiózy (tj. dělení buněk umožňující pohlavní rozmnožování) umístěny odděleně na různých chromatidách. To by mohlo vysvětlit silnou korelaci mezi barevnou formou Enigma a genem Enigma Syndromu.

Avšak setkáváme se také s Enigmami bez postižení. Enigmy bez symptomů se líhnou i v Art Geckos. Odchovali jsme zdravou samici Enigmy, resp. samici, u níž se neprojevily příznaky ES po jeden rok. Tato samice měla po spojení s odlišnou populací genů dvanáct zdravých mláďat, z nichž sedm mělo zbarvení Enigma. Matka nadále setrvává bez příznaků Enigma Syndromu. Všichni její potomci se chovají normálně a rovněž jsou bez příznaků. Také jsme odchovali samce Enigmy, z jehož potomků mělo šest zbarvení Enigma – pár těchto mláďat vykazovalo příznaky ES, otec tedy musí být jeho přenašečem, ačkoliv se u něj symptomy neobjevily (tato zvířata byla vyřazena z chovu a jsou domácími mazlíčky). Praxe tudíž podporuje názor, že se jedná o dominantní poruchu.

Jak tento problém vyřešit?

Jako racionální využití postižených zvířat se nabízí klinický výzkum antiepileptik. Hlavním cílem je zabránit produkci postižených zvířat, což znamená nutnost identifikace přenašečů genu Enigma Syndromu. Samozřejmě, jediným způsobem jak ověřit, zda jedinec není přenašečem a zda je skutečně zdravý, je sledování celého genomu. Projekt lidského genomu („The Human Genome Project“) dokončený v roce 2003 stál vědce třináct let a více než jednu miliardu dolarů. Dnes můžeme stejných výsledků dosáhnout během jednoho odpoledne za cenu několika stovek dolarů. Technologii genomového projektu může k určení rizikových faktorů dané mutace využít každý potenciální chovatel. Díky tomu začne každý chovatelský projekt na zdravé generaci rodičů. Dodatečně budeme moci sledovat i další dědičné vlohy a určit jejich genetický původ, čímž by zanikla potřeba testovat chovná zvířata kvůli determinování jejich genotypů a zjištění přesných informací o každém jedinci.

K popsání genomu zvířete slouží vzorek DNA (kousek svleku, krev, zárodečná tekutina atd.) zaslaný do certifikované laboratoře. Z buněk je k analýze extrahována deoxyribonukleová kyselina (DNA), která je následně zmnožena na potřebné množství. Genetický materiál je aplikován na DNA čip a inkubován, aby se DNA na čip navázala. Samotný čip poté přečte počítač a odhalí nám jednotlivé geny. Nejdřív je třeba popsat genom zdravého jedince s původním divokým zbarvením, díky němuž zjistíme, jak vypadají geny přírodně zbarveného zvířete, a budeme je moci porovnat s vyšlechtěnými barevnými formami. Každá mutace (barevná forma) může být touto metodou popsána.

Podle mého názoru, který je založený na výzkumu a jeho výsledcích, je Enigma Syndrom autozomálně dominantní porucha. Není autozomálně recesivní, ani gonozomální (už proto, že gekončíci noční nemají gonozomy).

Chceme-li problém ES přesně určit, musíme užít tří faktorů:

Makropatologie – stanovení celkového fyzického poškození zvířete;
Mikropatologie – porozumění buněčným složkám coby viníkům problému;
Popsání genomu – identifikování mutace.

První dvě položky vyžadují pitvu mnoha postižených zvířat, zatímco položka třetí spočívá v sérii jednoduchých laboratorních testů. K dosažení těchto cílů byla poměrně nedávno zřízena Koalice zdraví a genetiky gekončíků nočních (The Coalition of Health & Genetics for Leopard Geckos). Tato spolupráce chovatelských kapacit s genetiky by měla vést ke shodě v popisu řešeného problému, což by následně vedlo k jeho eliminaci. Kromě toho, že popsaný způsob je technicky možný, je především eticky nutné, abychom odchovávali pouze zdravé gekončíky noční.

Autor: Benjamin Bargen (absolvent oboru Neurověda)

Překlad: Darek Stolinský

Lektor článku: Barbora Veselá (absolvent oboru Aplikovaná fyzika – Biofyzika)