Гормон роста для собак: Гипофизарная карликовость у собак и кошек — перевод из A Colour Handbook of Skin Diseases of the Dog and Cat

Роль скорости роста собаки на формирование скелета

«Мох не такой агрессивный, чтобы уничтожать насаждения и посевы вокруг. Тем не менее, если не препятствовать его росту и не бороться со мхом, он может разрастись до неимоверных размеров».

Существует множество рассуждений и домыслов, справедливых и не очень на тему, почему и с чем связано такое распространение заболеваний опорно-двигательного аппарата у собак. Абсурд доходит до предела! Известен тот факт, что на дисплазию тазобедренных суставов проверяют наиболее эффективно, когда собака находится под действие седации и миорелаксации. Это связано с особенностями анатомии и биомеханики тазобедренных суставов и еще в силу того, что снимок делается для собаки в неестественном положении, и животное, находясь в напряжении, демонстрирует более стабильные суставы. В условиях же расслабления можно увидеть степень дисплазии в своей худшей форме. Тиражируя этот факт от пациента к пациенту что мы получаем в итоге: каждый пациент, приходящий ко мне на прием, перед снимком любых других суставов, даже тех, результаты съемки которых совершенно не зависят от степени расслабления, спрашивают будет ли наркоз и насколько будут результаты правдивы.

И раз уж пошла речь о пресловутой дисплазии, сколько легенд о ней ходит среди пациентов. Легенды о дисплазии создаются в результате слияния таких направлений, как дилетантизм, оправдание некачественной и безграмотной кинологической деятельности, помноженные на метод испорченного телефона, а также на научные выколотки из разных работ. Что мы имеем в итоге, очередной миф. Миф этот заключается в том, что быстрый рост собаки ей вреден, он может приводить к развитию нарушений опорно-двигательного аппарата и дисплазии, в частности. Сама по себе формулировка «быстрый рост» или как говорят еще «бурный рост» режет ухо, может сложится впечатление, что мы (врачи или владельцы) этот процесс регулируем, таким образом, если мы собаку не кормим она не растет, если кормим много, то она растет бурно, нарушая все законы биологии, в результате чего мы имеем патологии развития костно-суставной системы. Как же обстоит дело на самом деле и какова роль скорости роста на развития тех или иных нарушений?

Для начала нужно понять, что регулирует рост млекопитающего (и не только), какие факторы на него влияют?

Рост — это увеличение общей массы и размеров организма в процессе своего развития. Он происходит на клеточном, тканевом, органном и в целом организменном уровне. Увеличение массы организма отражает рост составляющих его структур. В нормальных условиях роста происходит гармоничное развитие и формирование анатомических областей, отдельных тканей и органов. При этом могут наблюдаться различные вариации, как особенностей этой гармоничности, так и скорости роста, и конечного результата развития организма (а данном случае идет речь о собаке), хотя схема справедлива для многих видов фауны.

Биологически различают два типа роста: ограниченный и неограниченный. Неограниченный рост продолжается на протяжении всей жизни особи, до и после рождения, вплоть до смерти. Таким ростом обладают, в частности, рыбы. Хотя и нельзя исключать, что и этот процесс ограничен, так как никто не видел леща весом в сто кг. Многие и большинство позвоночных характеризуются ограниченным ростом, т.е. достаточно быстро выходят на уровень своей нормальной физиологической биомассы.

Рост представляет собой одну из обязательных составляющих онтогенеза, которая тесно связана с другими обязательными составляющими процесса индивидуального развития, такими как детерминация и морфогенезы. Важнейшей особенностью является такое свойство роста, как эквифинальность. Сущность эквифинальности заключается в том, что несмотря на действие многочисленных и разнообразных факторов окружающей среды, особь стремится достичь типичного видового размера тела. Как и дифференциальность роста, так и эквифинальность роста указывают на свойство целостности развивающегося организма.

На рост и на его скорость, как и на процесс онтогенетического развития в целом, регулирующее действие оказывают гуморальные факторы под контролем генетической закладки. Под генетическим контролем находятся как размер всего организма, так и его отдельных структур. Так, пересадка почки конечности от саламандры более крупного вида A. tigrinum к более мелкому A. punctatum приводит к формированию у последнего конечности увеличенного размера. Еще одним подтверждением генетического контроля роста служит факт, что почти у каждого вида организмов есть генетические линии c предельными для вида размерами особей — карликовые или, наоборот, гигантские формы.

Генетические влияния на процесс роста в значительной мере обусловлены гуморальными факторами. Гены не в состоянии сами регулировать рост и скорость роста, в генах запрограммирован уровень гуморальных (прежде всего гормональных и ростовых) факторов. Из гормонов наиболее важен соматотропин (гормон роста), синтезируемый клетками гипофиза с момента рождения до периода половой зрелости. Гормон щитовидной железы тироксин играет большую роль на протяжении всего периода роста. С 6-8 возраста рост контролируют также и стероидные гормоны надпочечников и гонад.

Но речь идет не о конечности размеров собаки, скажите вы, об этом никто не спорит, что йорк не может вырасти с размеров овчарки, а речь идет о скорости роста, то есть как быстро идет развитие щенка до годовалого возраста. Но и здесь имеет регулирующее влияние гормональной системы. Под влиянием тех же генов, в которых «записано» в каком возрасте, какой требуется уровень гормонов и как меняется их уровень в зависимости от возраста для обеспечения роста и скорости развития щенка.

Свое влияние на рост животных и человека оказывают факторы среды. Наибольшее значение среди них имеют питание, время года, физическая нагрузка. Главным аргументом сторонников идеи вредоносности быстрого роста, состоит в том, что при избыточном, точнее качественном кормлении происходит интенсивный рост, что приводит или способствует развитию патологий суставов и костей. На самом деле проблема выглядит несколько иначе, в соответствии с логикой биологического организма. Если у меня есть много корма, я могу расти быстрее (в рамках видовой нормы), так как в природе быстрое формирование — важный фактор выживания. Кстати, именно поэтому течки у диких псовых в конце зимы, начале весны, чтобы к следующей зиме щенок же был почти самостоятельным. Что же происходит у домашнего щенка, к примеру, среднеазиатской овчарки или британского котенка, его кормят чаще всего избыточным количеством фосфора с существенным недостатком кальция (в природе это исключено, так как больше мяса – больше кальция, костей). В таких условиях происходит рост или даже быстрый рост (опять в рамках видовой нормы, не иначе) при хорошем протеинсоставляющем рационе, но в условиях недостатка кальция. Именно это и приводит к нарушениям формирования скелета.

Выводы:

1. Владелец не должен задумываться о скорости роста или над тем, будет дисплазия или нет. В этих мыслях нет проку.

2. Владелец должен обеспечить животное необходимым количеством корма для полноценного формирования, не обращая внимания на скорость (или бурность) роста, собака не мох и не гриб, она не имеет безудержного роста или безудержной скорости развития. Если нет гормонального нарушения, то все будет происходить в рамках предусмотренной генетически скорости и эквифинальности.

3. Владелец должен обеспечить животное необходимым количеством минеральной добавки витаминов А и Д3 для профилактики их дефицита в соответствии с меняющемся весом животного.

4. Владелец должен следить за отсутствием избыточности кормления. В противном случае это приведет к жировым отложениям и дополнительной нагрузке на еще не сформировавшиеся суставы.

5. Владелец не должен пытаться замедлять рост собаки ограничением корма – это вред, а должен следить за тем, чтобы не было веса жирового, избыточного.

Роспотребнадзор научно доказал вред гормона роста, используемого в животноводстве США — Агроинвестор

Запрет на поставку и оборот в России продукции, произведенной с применением рактопамина, сохраняетсяRospotrebnadzor.ru

Употребление мяса с наличием гормона рактопамин приводит к функциональным нарушениям организма человека и болезням сердечно-сосудистой системы, что в свою очередь провоцирует развитие гипертонии и других недугов и может привести к сокращению прогнозируемой продолжительности жизни населения России, говорится в сообщении на сайте Роспотребнадзора.

Ведомство после вступления России в ВТО проводит работу по гармонизации российских и международных требований к безопасности и качеству пищевых продуктов. В частности, изучает вопрос применения в животноводстве ветеринарных препаратов, например, гормонов, таких как бета-агонист рактопамин, стимулирующих рост крупного рогатого скота, свиней и домашней птицы.

«Роспотребнадзором и его научно-исследовательскими институтами была выполнена научная работа «Оценка риска здоровью населения при поступлении рактопамина с пищевой животноводческой продукцией», которая показала, что употребление продуктов с наличием рактопамина приведет к неприемлемому уровню риска функциональных нарушений и болезней сердечно-сосудистой системы. Это будет способствовать росту таких болезней как гипертония, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, и соответственно сокращению прогнозируемой продолжительности жизни населения РФ», — говорится в сообщении.

«Таким образом, сохраняется запрет на поставку и оборот на российском рынке мясной продукции, произведенную с применением данного гормона роста», — отмечается в документе.

При этом в 2000 году в США рактопамин был признан безопасным и разрешенным для использования в кормах для крупного рогатого скота, свиней и индейки, в качестве стимулятора роста в животноводстве, а также одобрен к применению в ветеринарии в Канаде, Австралии, Новой Зеландии и ряде других стран, где установлены соответствующие максимально допустимые уровни (МДУ) рактопамина в мясной продукции.

Загрузка…

Гормон роста — словарь ветеринарных терминов — ВЦ Зоовет

Гормон роста — соматотропный гормон, соматотропин — гормон белковой природы, вырабатывается передней долей гипофиза. Больше всего этого гормона содержится в молодом организме, когда он стимулирует рост костей и других органов. Во взрослом состоянии он также играет намаловажную роль, оказывая мощное анаболическое действие, т.е. действие направленное на образование и обновление структурных частей тканей и органов. Усиливает синтез белка, способствует снижению отложения подкожного жира и увеличению его сгорания. Участвует в углеводном обмене — являясь антогонистом инсулина увеличивает уровень глюкозы в крови.

Секреция и синтез соматотропного гормона регулируется гормоном гипоталамуса — соматостатином, на работу которго влияет множество физиологических факторов: сон, физические нагрузки, потребление большого колическтва белка, гипогликемия и др.
Патологии связанные с гормоном роста могут возникать как при его недостатке, так и при избытке. Увеличение уровня соматотропина или длительное введение зкзогенного может привести к акромегалии — утолщение костей, огрубление черт лица и т.д. Уменьшение в детском возрасте чаще всего связано с наследственными нарушениями и проявляется в отставании умственного и физического развития, а во взрослом увеличивает отложение жира в тканях.
В настоящее время существует ряд препаратов гормона роста — искусственно синтезированных аналогов природного гормона, которые используются при лечении недостаточности этого гормона у детей и взрослых под руководством грамотного специалиста. Также соматотропин используется иногда спортсменами-бодибилдерами для увеличения мышечной массы, несмотря на то, что использование этого препарата в спорте является незаконным.

Здоровья Вам и Вашим питомцам!

Возврат к списку

Что такое половой цикл и чем он может быть опасен?

Для того, чтобы понять причины появления осложнений у не кастрированных животных, нам надо разобраться в сложном механизме полового цикла у собак и кошек.

Собаки

Половой цикл у сук состоит из 4 стадий:

• проэструс
• эструс
• диэструс
• анэструс

Проэструс

С началом проэструса у сук набухают наружные половые органы и появляются кровянистые выделения из половых путей. Проэструс — это начало течки. В яичниках начинают расти фолликулы под влиянием гонадотропных гормонов — лютеинизирующего (ЛГ) и фолликулостимулирующего (ФСГ), выделяемых гипофизом. Вслед за пиком концентрации эстрадиола у сук возникает пик концентрации ЛГ и далее через короткий промежуток времени – овуляция. Так как овуляция возникает без каких-либо внешних воздействий – то ее называют спонтанной.

Эструс

С началом фертильного периода (благоприятного для беременности) у сук начинается эструс. В этот период падает уровень эстрадиола и начинается рост гормона прогестерона. В момент овуляции из фолликулов выходят яйцеклетки, а на месте фолликулов образуются временные железы внутренней секреции – желтые тела. Именно они вырабатывают прогестерон – гормон поддержания беременности. Помним, что овуляция у сук происходит спонтанно, не зависимо от того – была ли вязка или нет. А это значит, что уровень гормонов у повязанной суки, у не повязанной, у беременной и не беременной примерно одинаковый.

Диэструс

После окончания фертильного периода начинается стадия диэструса, в это время прогестерон активно растет, готовит эндометрий для прикрепления эмбрионов, опять же не зависимо от вязки. Прогестерон – очень нужный гормон, но в то же время опасный. Ведь именно в стадию диэструса при высоком уровне прогестерона может развиться такое опасное заболевание, как пиометра (дословно переводится, как гной в матке). Примерно с 35 дня диэструса в организме сук начинает вырабатываться гормон пролактин (отвечающий за поведение мамочки и лактацию). Под влиянием высокого прогестерона пролактин не может сильно расти, поэтому он минимален и дожидается окончания стадии диэструса (примерно 70 дней у небеременных и до родов у беременных).

Анэструс

После окончания диэструса прогестерон падает до базального уровня, а пролактин начинает свою работу, вызывая у родивших собак – материнский инстинкт, а у не беременных – ложную щенность. Этот период называется анэструсом, самое начало анэструса выпадает на пролактиновую активность, а далее пролактин снижается и собака живет на нулевых уровнях половых гормонов до следующей течки.

Зная изменения гормонального фона, можем сделать выводы:

• Уровень гормонов у беременных и не беременных собак одинаковый.
• В стадии диэструса, при высоком прогестероне, у собак может возникнуть пиометра (вне зависимости от факта вязки!).
• Ложная щенность случается у всех собак, просто у кого-то явно выражена, а у кого-то протекает скрыто.
• Беременность не профилактирует заболевания репродуктивной системы.
• Профилактика заболеваний половой системы – только кастрация!

Кошки

У кошек механизм совсем другой. Овуляция происходит после полноценной вязки с котом, поэтому называется индуцированной. А половой цикл — сезонный полиэструс.

Когда световой день увеличивается, кошка начинает входить в проэструс (начало течки) с определенным интервалом (примерно каждые 14-30 дней), кричит, метит территорию. Это будет продолжаться до вязки с котом, а значит произойдет овуляция и кошечка войдет в период диэструса (рост прогестерона и эндометрия), как и собака.

Но, бывают ситуации, когда владельцы провоцируют спонтанную овуляцию у кошки — почесывание крупа и холки во время течки, вязка с кастратом и прочие виды стимуляции. Такие случаи не часты, но заканчиваются ложной беременностью и, иногда, пиометрой.

Итак,что же мы можем сказать про кошек:

• Уровень гормонов у повязанной кошечки отличается от не повязанной, поэтому спровоцировать развитие пиометры мы можем неудачной вязкой или спровоцированной овуляцией.
• Кошка кричит и метит пока не получит кота — сезонный полиэструс.
• Применение гормональных препаратов для регуляции полового цикла способствует развитию пиометры.
• Не кастрированные кошки подвержены фиброаденоматозу (ФАМ). Это заболевание может возникнуть как после успешной вязки и наступления беременности, так и при спровоцированной овуляции. ФАМ возникает при высоком уровне прогестерона.
• Новообразования молочных желез у кошек, в отличии от собак, чаще злокачественные. Профилактика опухолей молочных желез (ОМЖ) — ранняя кастрация.
• Беременность не профилактирует заболевания репродуктивной системы.
• Кастрация кошек профилактирует появление пиометры, ОМЖ, ФАМ, предотвращает появление испорченных метками вещей, бережет спокойный сон владельцев под тихое посапывание пушистой подружки.

Течка, овуляция, беременность, роды, лактация — сложные биологические процессы в организме, управляемые гормонами. Помните, что животные стремятся к продолжению рода только вследствие инстинкта, а не желания «стать матерью». В этой статье мы не коснулись осложнений, которые могут возникать во время беременности и родов, т.к. это отдельная тема для обсуждения.

В ваших руках уберечь вашу девочку от нежелательных последствий половых циклов и дать ей долгую, здоровую, счастливую жизнь!

Здоровья вам и вашим питомцам!
Ветеринарный врач репродуктолог-неонатолог МВЦ «ПиК»
Борисова Мария Сергеевна

Долгосрочные эффекты плазмид-опосредованного гормона, высвобождающего гормон роста у собак — генная терапия рака

Предметы

Аннотация

Гериатрические и раковые пациенты часто испытывают снижение качества жизни с кахексией, анемией, анорексией и сниженным уровнем активности. Мы изучили возможность того, что миогенная плазмида, которая экспрессирует рилизинг-гормон роста (GHRH), может предотвратить и / или лечить эти состояния. Мы ввели плазмиду 17 гериатрическим и 5 пораженным раком собакам-компаньонам со средним возрастом 10, 5 ± 1, 0 и 11, 3 ± 0, 6 года при регистрации соответственно. Эффекты лечения были задокументированы в течение, по меньшей мере, 180 дней после обработки, причем 10 животных следили в течение более 1 года после обработки, в среднем 444 ± 40 дней. У обработанных собак наблюдался повышенный уровень IGF-I и увеличение баллов по весу, уровню активности, толерантности к физической нагрузке и аппетиту. Побочных эффектов, связанных с лечением плазмидой GHRH, обнаружено не было. Самое главное, что общая оценка качества жизни обработанных животных увеличилась. Гематологические параметры, такие как количество эритроцитов, гематокрит и концентрации гемоглобина, были улучшены и поддерживались в пределах нормы. Мы заключаем, что внутримышечная инъекция GHRH-экспрессирующей плазмиды является безопасной и способной улучшить качество жизни животных в течение длительного периода времени в контексте старения и заболеваний. Наблюдаемые анаболические и гематологические реакции на однократную дозу этого плазмидного лечения также могут быть полезны у гериатрических пациентов или пациентов с анемией и / или кахексией, связанной с раком.

Главный

Способность доставлять в кровоток специфические белки, экспрессированные из плазмиды ДНК, содержащей соответствующую последовательность ДНК белков, потенциально может изменить фундаментальные подходы к профилактике и / или лечению заболевания. Эта новая стратегия лечения заболеваний предусматривает непрерывное долгосрочное производство белков на физиологическом уровне, сводит к минимуму побочные эффекты и может иметь долгосрочные положительные эффекты. Продольная оценка качества жизни пациентов после введения плазмиды имеет важное значение для дальнейшего развития этого метода лечения. ¹

Клинические и доклинические исследования показали, что анаболические гормоны, такие как гормон роста (GH), инсулиноподобный фактор роста I (IGF-I) и белок, связывающий IGF 3, могут обратить катаболическое состояние, связанное с кахексией, у пациентов. ^{2, 3, 4} Из-за стоимости лечения, частоты введения и неблагоприятных последствий существующих методов лечения эта гипотеза не была должным образом проверена на домашних животных. Введение экзогенного рекомбинантного GH вызывает анаболические эффекты в различных условиях. ^{5, 6, 7} Однако у этого лечения есть определенные недостатки. Он должен вводиться подкожно или внутримышечно так часто, как один раз в день в течение всего периода лечения. Фармакологические дозы, необходимые для проявления этих анаболических эффектов, создают нефизиологические гормональные пики и спады в концентрации циркулирующего гормона и часто приводят к нарушению толерантности к глюкозе и резистентности к инсулину. Более того, биологические реакции на экзогенный GH не похожи на физиологические реакции, которые возникают в результате комбинированных действий встречающихся в природе множественных изоформ этого белка. ^{9, 10}

Синтез и секреция гормона роста из передней доли гипофиза стимулируется гормоном, высвобождающим гормон роста (GHRH), пептидный гормон гипоталамуса. Наши предварительные исследования на здоровых собаках предполагают, что однократное введение плазмиды GHRH в скелетную мышцу обеспечит физиологическую экспрессию GHRH в течение нескольких месяцев. ¹¹ Настоящее исследование было разработано для оценки способности лечения на основе плазмиды GHRH оказывать благоприятные эффекты у гериатрических или пораженных раком собак-компаньонов, а также для оценки долгосрочной безопасности схемы лечения. Мы вводили специфическую для мышц плазмиду экспрессии GHRH в скелетную мышцу, что приводило к циркулирующим уровням GHRH, который индуцирует синтез и высвобождение GH и IGF-I. Первоначальная 56-дневная оценка 16 раковых собак показала увеличение концентрации IGF-I в сыворотке крови, что является показателем биологической активности GHRH. Это пилотное исследование было проведено на сильно ослабленных гериатрических и сопутствующих собаках со спонтанно возникающими опухолями. В этом случае было обнаружено, что уровни IGF-I повышаются до более чем 365 дней после лечения. Для продольного продолжения этого исследования мы включили собак, которых можно было проанализировать в течение как минимум 180 дней после лечения. Мы наблюдали увеличение веса, уровня активности и толерантности к физической нагрузке в дополнение к улучшению и поддержанию гематологических показателей. Общая долгосрочная оценка обработанных собак показала улучшение качества жизни, которое сохранялось в течение всего периода исследования. Эти результаты указывают на роль плазмид-опосредованного лечения GHRH в обращении катаболических процессов, связанных со старением и раковой анемией и / или кахексией.

материалы и методы

плазмида

Плазмида экспрессии GHRH, pSPc5-12-HV-GHRH, содержит сильный синтетический мышечно-специфический промотор (SPc5-12) и кодирует аналог GHRH (HV-GHRH), который имеет увеличенный период полураспада. ^{13, 14} Краткосрочные ответы на эту плазмиду у пораженных раком собак были описаны ранее. ¹²

Исследования на животных

В целом, 17 гериатрических и 5 пораженных раком собак-компаньонов с солидными опухолями (одна гемангиоперицитома, три аденокарциномы и одна опухоль тучных клеток) имели средний возраст 10, 5 ± 1, 0 и 11, 3 ± 0, 6 года при регистрации соответственно. Из них семь весили от 3 до 8 кг (бишон фризе, цвергшнауцер, 3 шелти, ши-тцу, йоркширский терьер), пять весили от 9 до 27 кг (кокер-спаниель, стандартный шнауцер, визсла, валлийский корги, уиппет) и 11 весил от 28 до 39 кг (доберман пинчер, немецкая овчарка, немецкая короткошерстная легавая, борзая, ирландский сеттер, четыре лабрадора и два смешанных породы). Эффекты лечения были задокументированы в течение, по меньшей мере, 180 дней после обработки, причем 10 животных следили в течение более 1 года после обработки, в среднем 444 ± 40 дней. Собак взвешивали и брали кровь перед инъекцией плазмиды, а затем приблизительно через 20, 40, 60, 180 и 260 дней после обработки. Цельную кровь собирали в пробирки для сбора крови Monoject ^® Lavender Stopper с 3, 0 мг EDTA (Sherwood Medical, Сент-Луис, Миссури) и представляли для анализа CBC (Antech Diagnostics, Irvine, CA). Сыворотку подвергали аликвоте для радиоиммуноанализа и биохимического анализа (Antech Diagnostics, Irvine, CA). Сыворотку хранили до -80 ° С до анализа. Биохимический анализ происходил через 48 часов после сбора сыворотки.

Гематологические и биохимические показатели

Были оценены следующие параметры: химический состав сыворотки: амилаза, глобулин, гамма-глутамилтрансфераза, общий билирубин, азот мочевины крови, креатинин, общий белок, альбумин, прямой билирубин, сывороточная аланинаминотрансфераза, аспартатаминотрансфераза сыворотки, щелочная фосфатаза, глюкоза, неорганическая кислота, неорганический кальций, натрий, калий, триглицерид и холестерин; гематология: количество эритроцитов, гематокрит, гемоглобин, общее количество лейкоцитов и дифференциальное количество лейкоцитов (нейтрофилы, лимфоциты, моноциты, эозинофилы и базофилы), количество тромбоцитов, средний корпускулярный объем, средняя корпускулярная концентрация гемоглобина, среднечелюстная доля и среднечелюстная гемоглобин, средняя доля кровяного вливания и среднечелюстного гемобиногема ; Общий анализ мочи: цвет, консистенция, объем, глюкоза, билирубин, кетон (ацетоуксусная кислота), удельный вес, кровь, pH, белок, уробилиноген, нитрит, лейкоциты и микроскопическое исследование сформированных элементов.

Инсулиноподобный фактор роста I радиоиммуноанализ

IGF-I у собак измеряли гетерологичным человеческим анализом (Diagnostic System Lab., Webster, TX). Предел чувствительности анализа составлял 0, 8 нг / мл; вариации внутри и между исследованиями составляли 3, 4 и 4, 5% соответственно.

Качество жизни

Оценка качества жизни каждой собаки была основана на ответе владельца на анкету, заполняемую при каждом посещении лечащего ветеринара (см. Таблицы 1, 2, 4 и 5). Была разработана система подсчета баллов по модели шкалы Карнофски, модифицированной для ветеринарного применения, ¹⁵ для последующего анализа данных о качестве жизни: 5 = значительно увеличена (способна работать лучше, чем сразу до уровня болезни), 4 = увеличилась (способна выступать на уровне предрасположенности), 3 = без изменений (снижение активности от уровня предрасположенности, но в состоянии функционировать как приемлемое домашнее животное), 2 = снижение (амбулаторно только до точки приема пищи и постоянного испражнения и мочеиспускания в приемлемых зонах), 1 = значительно уменьшилось (необходимо принудительное кормление; невозможно ограничить мочеиспускание и дефекацию в приемлемых местах). Не все владельцы заполнили необходимые формы во все моменты времени.

Таблица в натуральную величину

Таблица в натуральную величину

Таблица в натуральную величину

Таблица в натуральную величину

Внутримышечная доставка плазмидной ДНК

Препарат pSPc5-12-HV-GHRH, не содержащий эндотоксинов (Qiagen Inc., Chatsworth, CA), разводили в воде до 5 мг / мл. Собаки проходили протоколы активной радиотерапии или химиотерапии, и им вводили плазмиду перед любым противораковым лечением. Для собак, получающих химиотерапию, инъекцию вводили не менее чем за 5 дней до или после химиотерапии. Ни одно животное не было облучено непосредственно в месте инъекции или вокруг него. Собак анестезировали пропофолом (Abbott Laboratories, Abbott Park, IL, 4–8 мг / кг) и инъецировали плазмидой (от 100 мкг / кг до 1 мг максимум) непосредственно в полумембранозную мышцу. Заболевших раком собак инъецировали с использованием инсулинового шприца 3/10 см ³ и иглы 29 дюйма 1/2 ”(Becton-Dickinson, Franklin Lacks, NJ). Гериатрическим животным инъецировали туберкулиновый шприц объемом 1 см ³ и 1-дюймовую иглу 26 калибра. Через 2 минуты после инъекции инъецированную мышцу электропорировали (5 импульсов, 100 В / см, 52 мс / импульс) с помощью электропоратора ADViSYS, как описано. ¹⁶ Животным было разрешено восстанавливаться в течение нескольких часов, прежде чем они присоединились к своим владельцам

статистический анализ

Данные состояли из повторных измерений в разные моменты времени. Смешанная модель с использованием SAS (анализ простых основных эффектов) использовалась, чтобы исследовать, есть ли какие-либо существенные различия каждой переменной в разные моменты времени. Средние значения сравнивались с t- тестом Стьюдента, ANOVA или линейной регрессией с P <.05, принятым за уровень статистической значимости.

Результаты

Пять собак-компаньонов с различными спонтанно возникающими злокачественными новообразованиями и 17 гериатрических собак были включены в исследование с января 2001 года по февраль 2003 года. Долгосрочное наблюдение проводилось до июля 2003 года. В качестве основной задачи эксперимента была оценка долгосрочных эффектов. Из плазмид-опосредованной добавки GHRH в исследование были включены только животные, выжившие более 180 дней после лечения. Все животные были сильно истощены, судя по потере веса, плохому аппетиту, мышечной слабости и вялости. Средний возраст собак при включении в исследование составлял 10, 5 лет для больных раком и 11, 3 года для гериатрических собак-инвалидов. Собаки с опухолями ( n = 5) получали стандартную химиотерапию ( n = 2), лучевую терапию ( n = 2) или комбинированную химиотерапию / лучевую терапию ( n = 1). Химиотерапия состояла из винкристина 0, 6–0, 7 мг / м ^{2 в} сочетании с цитоксаном 200–300 мг / м ² . Режим лучевой терапии составлял 80 рад от локальной опухоли в течение 16–21 посещения.

Собакам вводили один раз в полумембранозную мышцу плазмиду GHRH (0, 1 мг / кг, но менее 1 мг / животное). Поглощение плазмиды усиливалось путем прямоугольной импульсной электропорации. ¹⁶ собак оценивали в начале исследования и в дни 7, 20, 40, 180–365 и через> 365 дней после лечения, в среднем 188 ± 31 день от лечения до последней гематологической оценки у собак, пораженных раком, и 265 ± 18 дней для гериатрических собак. Было невозможно получить данные за все протестированные моменты времени. Анкеты качества жизни были заполнены на протяжении всего исследования, и 10 животных ( n = 1 от группы рака и n = 9 от гериатрической группы) подвергались мониторингу в течение 444 ± 40 дней после лечения. В то время как в нашей первоначальной оценке собак, пораженных раком, ¹² мы включили 19 контролей, только два животных выжили или были предоставлены владельцами для мониторинга в течение более 180 дней после базовой оценки. Они не могут быть включены в исследование по статистическим причинам.

Обработанные собаки имели повышенные уровни IGF-I от исходного уровня (43, 2 ± 1, 8 нг / мл) до 62% от их начальных уровней IGF-I (70, 3 ± 13, 6 нг / мл) через 180 дней после лечения ( P <0, 003) (Рисунок 1). Через 365 дней после лечения уровни IGF-I все еще оставались на 10% выше исходного уровня (47, 4 ± 6, 9 нг / мл) ( P <0, 05).

Уровни IGF-I у собак, которые получали плазмидную опосредованную добавку GHRH. Значения представлены в виде среднего (± SEM). ^* P <.05, # P <.003.

Изображение в полном размере

Собаки, которые получали плазмиду GHRH, демонстрировали повышенные показатели массы тела в течение исследования, вплоть до 15% увеличения по сравнению с исходными измерениями через 265 дней после обработки ( P <0, 001) (таблица 1). Показатель уровня аппетита увеличился на 17% по сравнению с базовыми измерениями через> 365 дней после лечения ( P <.001). Показатель веса коррелировал с показателем аппетита с r ² = 0, 75 до 265 дня. Средний вес был практически постоянным, с уменьшением только с 265 дня до более чем 365 дней после лечения, что коррелировало с относительным снижением уровней IGF-I между этими моменты времени.

Толерантность к физической нагрузке и уровни активности были увеличены на 26–38 и 30–47% в течение периода оценки по сравнению с уровнями до лечения ( P <. 0005 и .001, соответственно) (Таблица 2). Две оценки были тесно связаны в течение всего периода исследования ( r ² = 0, 96).

Гематологические параметры оценивались отдельно для пораженных раком животных и гериатрических животных. У собак, больных раком, наблюдалось значительное долговременное улучшение абсолютного количества эритроцитов, уровня гемоглобина и гематокрита (таблица 3a), которое достигло максимума через 37 ± 8 дней после лечения. Эти значения сохранялись в течение 188 ± 31 дня оценки. Общие белки сохранялись на протяжении всего исследования (6, 1 ± 0, 1 мг / мл на исходном уровне и 6, 15 ± 0, 25 на последнем этапе оценки). Гериатрические собаки показали относительно меньшее увеличение гематологических показателей, но эти изменения все еще сохранялись для 255 ± 27-дневной оценки (Таблица 3b). На протяжении всего исследования у гериатрических собак также увеличивались уровни общего сывороточного белка. Во всех случаях значения были в пределах нормального физиологического диапазона. Все другие гематологические и биохимические показатели, включая уровни глюкозы, были в пределах нормального эталонного лабораторного диапазона и не свидетельствуют о каких-либо отклонениях.

Таблица в натуральную величину

Таблица в натуральную величину

Общее качество жизни улучшилось, начиная с 7-го дня после лечения до> 365 дней после лечения GHRH ( P <0, 002) (Таблица 4).

Кроме того, лечение GHRH ослабляло некоторые нежелательные побочные эффекты лучевой и / или химиотерапии или кахексии старения. Частота диареи, рвоты и мочеиспускания уменьшалась как в краткосрочной, так и в долгосрочной оценке после введения плазмиды (Таблица 5).

Ни у исследователей, ни у владельцев собак не было сообщений о местных или системных побочных эффектах от плазмид-опосредованного введения GHRH. Не было гериатрических собак, у которых после лечения развились опухоли. Собаки, пораженные раком, проходили специальную противораковую терапию, но новых опухолей не было. Все респонденты после обследования качества жизни отметили улучшение энергии, бодрости, аппетита и общего благополучия своих собак.

обсуждение

Идеальный подход на основе плазмиды для лечения или профилактики заболевания будет использовать минимально инвазивную процедуру для доставки генов, иметь минимальную связанную заболеваемость, приводить к длительной экспрессии трансгена и продуцировать уровни целевого белка в терапевтическом диапазоне. Только долгосрочное наблюдение может предоставить уникальные доказательства, подтверждающие безопасность генного или клеточного переноса. ^{17, 18}

Изучение эффектов опосредованной плазмидами добавки GHRH у собак-компаньонов со спонтанно возникающей раковой или гериатрической патологией имеет преимущества по сравнению с обычными лабораторными моделями. В частности, популяция животных и опухоли являются генетически гетерогенными, как в случае случайно выбранных пациентов-людей. Таким образом, это исследование по своей сути выгодно по сравнению с исследованиями с использованием грызунов с перевиваемыми опухолями или инбредных животных с химически индуцированной патологией. Другим преимуществом является то, что дозы плазмиды GHRH, данные для собак, сравнимы с теми, которые могут быть использованы у людей. Очевидным ограничением такого типа исследований является то, что за собаками нельзя вести такой же интенсивный или инвазивный мониторинг, как у лабораторных животных. Тем не менее, в этом исследовании были доступны достаточные гематологические, биохимические и клинические данные, чтобы подтвердить вывод о том, что плазмидное лечение GHRH является безопасным и полезным в долгосрочной перспективе для собак с гериатрическими расстройствами или спонтанно возникающими опухолями.

После прямого внутримышечного введения плазмиды мы использовали электропорацию для усиления поглощения плазмиды клетками скелетных мышц. Учитывая анестезию, это электрическое усиление является слабым, для эффективности требуются только низкие дозы плазмиды, ¹⁹ и широко и успешно используется для доставки плазмид животным. ^{20, 21, 22, 14} Ни исследователи в этом исследовании, ни владельцы собак не сообщили о каких-либо дистрессах или неблагоприятных событиях, связанных с использованием этого метода доставки.

Кахексия и снижение качества жизни при снижении активности и аппетита могут прямо или косвенно сократить продолжительность жизни пожилых и больных раком. Чтобы проверить безопасность и потенциальный долгосрочный терапевтический эффект GHRH, экспрессируемого миогенной плазмидой в этом патофизиологическом контексте, мы вводили плазмиду один раз внутримышечно сильно ослабленным гериатрическим собакам или собакам со спонтанно возникающими опухолями. У большинства животных (75%) наблюдалось физиологическое повышение концентрации IGF-I в сыворотке. ^{У 12} животных, находящихся под наблюдением в течение длительного времени, уровни IGF-I достигали пика через 180 дней, а затем снижались до 365 после обработки, но были на 10% выше исходного уровня. Долгосрочная оценка параметров качества жизни, включая показатели толерантности к физической нагрузке и уровня активности, также показала значительные улучшения. Диарея и рвота были значительно уменьшены. Как отмечалось выше, не сообщалось о побочных эффектах, связанных с лечением плазмидами GHRH, в том числе не сообщалось о новых опухолях или ускоренном росте опухолей.

Некоторые терапевтические преимущества экспрессии GHRH, наблюдаемые у этих обработанных собак, такие как увеличение веса и аппетита, предсказываются на основе эффектов, которые, как известно, являются результатом стимуляции оси GHRH / GH / IGF-I в доклинических моделях, как освещенные / освещенные мыши ²³ и из исследований, которые демонстрируют преимущества введения ГР у пациентов с кахексией СПИДа. ²⁴ Увеличение веса, связанное с увеличением продукции GHRH, подтверждается другими исследованиями, в которых использовались рекомбинантные свиные гормоны GH или GH у собак. ²⁵ В одном исследовании рекомбинантный свиной GH вводили собакам в течение 14 недель, что привело к увеличению массы тела на 4, 7 и 2, 8 кг в группах с высокой и средней дозой по сравнению с 0, 8 и 0, 4 кг в группах с низкой дозой и в контрольной группе. соответственно. ²⁶ В нашем исследовании была отмечена значительная степень долгосрочного улучшения как уровня активности, так и толерантности к физической нагрузке, а также общей оценки качества жизни животных. Многие владельцы сообщили о поведении, сравнимом с поведением животных до появления хронического заболевания. Отличительные эффекты плазмид-опосредованного лечения GHRH по сравнению с рекомбинантным введением GH являются следствием физиологической стимуляции оси GH, а не эффектом, возникающим в результате супрафизиологических пиков и субфизиологических явлений, вызванных прямой инъекцией больших доз рекомбинантного белка GH. Этот предполагаемый механизм действия GHRH подтверждается отсутствием биохимических аномалий у животных, получающих плазмиду, с добавкой GHRH, особенно по сравнению с гипергликемией / резистентностью к инсулину, наблюдаемой у реципиентов с чрезмерным уровнем рекомбинантного GH. ²⁷

Ни одна из этих собак не обнаружила признаков полицитемии после введения плазмиды. Отсутствие этого побочного эффекта указывает на то, что этот подход к стимуляции оси GHRH / GH / IGF-I восстанавливает нормальные физиологические уровни синтеза гемоглобина и эритроцитов. Действительно, у некоторых подопытных собак с нормальными показателями до лечения не было отмечено изменений гематологических показателей в течение курса исследования. Тем не менее, пораженные раком собаки с пониженными гематологическими показателями испытали наиболее существенные улучшения в нормализации гемоглобина, гематокрита и абсолютного количества эритроцитов, в то время как изменения были менее значительными у гериатрических собак, которые не были анемичными в начале исследования. Этот вывод подтверждает некоторые исследования в литературе. Длительная заместительная терапия рекомбинантным гормоном роста у пациентов с дефицитом гормона роста у взрослых вызывает значительное повышение концентрации гемоглобина. ²⁸ Введение IGF-I значительно улучшает эритропоэз у детей с синдромом Ларона. ²⁹ Некоторые пациенты с дефицитом GH не имеют анемии, но имеют клетки-предшественники кроветворения в нижнем нормальном диапазоне. Лечение GH у этих субъектов в течение 24 месяцев увеличило количество клеток-предшественников эритроцитов и миелоидных предшественников с незначительным влиянием на клетки периферической крови. ³⁰ Кроме того, в некоторых случаях у нормальных собак, получавших хронические инъекции рекомбинантного свиного гормона роста, развивалась анемия. ²⁶

У гериатрических собак также были улучшены значения общего сывороточного белка, в то время как этот показатель сохранялся у пораженных раком собак. В случае собак, пораженных раком, общее улучшение качества жизни также определялось снижением побочных эффектов, связанных со специфической химиотерапией или лучевой терапией, или кахексией старения, такими как рвота, диарея и мочеиспускание. Таким образом, полученный из плазмиды GHRH проявляет все характеристики встречающегося в природе пептида на физиологических уровнях, избегая при этом нежелательных эффектов частых инъекций рекомбинантного GH или GHRH.

Следовательно, эти наблюдения демонстрируют целесообразность использования плазмиды GHRH для оптимизации синтеза и высвобождения GH у домашних животных, что, в свою очередь, приводит к коррекции катаболических процессов, связанных с гериатрическими изменениями или раковой кахексией.

Это экспериментальное пилотное исследование, посвященное доказательству принципа, рассматривает основную проблему в медицинской практике — снижение качества жизни гериатрических и больных раком пациентов и предлагает средства, с помощью которых это изнурительное состояние может быть обращено вспять. Предполагается, что анаболические эффекты, которые мы наблюдали после инъекции плазмиды GHRH, будут полезны для ветеринаров и, в конечном итоге, для людей.

Подтверждения

Мы благодарим всех владельцев собак и собак за сотрудничество и участие в этом исследовании. Мы благодарим наш клинический персонал во всех участвующих ветеринарных клиниках за их превосходную заботу о пациентах. Мы благодарим д-ра Лу Смита, д-ра Амира Хана и д-ра Джеффри Нордстрома за их критическое исправление этой рукописи. Мы подтверждаем поддержку этого исследования со стороны ADViSYS, Inc. (The Woodlands, Texas).

Гормональный анализ крови животного

У кошек и собак существуют железы внутренней секреции (гипофиз, надпочечники, поджелудочная, щитовидная и паращитовидные железы, половые железы и др. ), которые работают по такому же принципу, как у человека, они выделяют специфические биологически активные вещества – гормоны. Эти вещества действуют в очень малых количествах на определенные органы или клетки, оказывая огромное влияние на весь организм.

Гормоны обуславливают все биохимические процессы в организме — рост, развитие, размножение, обмен веществ. Находясь в крови, они разносятся по всем органам и тканям, вызывая определенный биологический эффект. Для нормального функционирования организма важно определенное соотношение уровня гормонов в крови. Совместные действия гормонов и нервной системы позволяют работать организму как единому целому, благодаря механизму обратной связи соответствующих органов.

У животных существует большое количество эндокринных (гормональных) заболеваний, поэтому анализ уровня гормонов в крови является неотъемлемым этапом в диагностике этих заболеваний. Помимо простого определения концентрации гормонов в крови, для постановки диагноза ряда заболеваний необходимы специальные функциональные пробы. Только незначительное количество гормональных заболеваний может быть выявлено после определения базового уровня гормона в крови животного. Специальные пробы позволяют оценить функцию той или иной железы внутренней секреции, угнетая  или стимулируя ее работу при помощи специальных препаратов. Определяя концентрацию того или иного гормона до и после введения препарата, можно делать выводы о недостаточности или гиперфункции железы.

Прежде чем сдавать анализы на гормоны, животное должно пройти комплексное обследование. Чтобы поставить диагноз, врачу нужно осмотреть животное, проанализировать всю информацию о развитии болезни. И только после этого необходимо провести лабораторную диагностику, включающую биохимическое, клиническое исследование крови, а также определение концентрации гормонов в крови. В отдельных случаях может потребоваться исследование мочи, соскобов с кожи, а также УЗИ эндокринных желез.

Любой болезни присущи свои определённые симптомы, многие из которых зависят от индивидуальных особенностей организма, но каждый владелец должен знать основные характерные признаки, при которых показано гормональное обследование. Это полидипсия и полиурия (увеличение жажды и мочеиспускания), изменение аппетита, ожирение или потеря веса, бесплодие. При многих гормональных расстройствах появляются очаги облысения (алопеции), часто кожа темнеет, ухудшается качество шерсти. Как правило, эти симптомы развиваются длительно, так как болезнь имеет хроническое течение.

У собак чаще всего встречаются такие эндокринопатии, (гормональные расстройства) как гипотиреоз, синдром Кушинга, сахарный диабет, поликистоз яичников. У кошек — сахарный диабет, гипертиреоз.

Анализ концентрации тиреодных гормонов (трийодтиронин Т3, тироксин Т4) направлен на изучение функций щитовидной железы. При повышенной секреции этих гормонов у животного  развивается такое  заболевание, как гипертиреоз, и наоборот, при сниженной продукции – гипотиреоз. Также концентрацию определяемого гормона сопоставляют с содержанием его физиологического регулятора (например, тироксина (Т4) и тиреотропного гормона (ТТГ)), что способствует дифференциальной диагностике близких патологических состояний (например, первичного и вторичного гипотиреоза).

 

При патологии коры надпочечников исследуют уровень кортизола в крови в комплексе с функциональными пробами (тест с АКТГ, малая и большая дексаметазоновые пробы), что дает возможность оценить работу этих желез. Такие тесты проводят для подтверждения такого диагноза, как синдром Кушинга (гиперадренокортицизм) или недостаточность коры надпочечников (гипоадренокортицизм). Также для оценки работы гипофизарно-надпочечниковой системы используют определение уровня адренокортикотропного гормона (АКТГ), регулирующего синтез и выделение гормонов корой надпочечников.

При подозрении на гиперпаратиреоз (повышенная функция паращитовидной железы) назначают исследование уровня паратгормона в комплексе с биохимическими исследованиями уровня ионов кальция и фосфора в крови.

Уровень эстрадиола и  прогестерона в крови помогут определить оптимальное время вязки (сроки овуляции) у собак в комплексе с исследованием влагалищного мазка, а также выявить нарушения репродуктивной сферы.

При проведении эндокринологического обследования нужно помнить о том, что уровень гормонов в крови зависит от различных внешних воздействий и изменений в организме, поэтому важно правильно подготовить животное перед сдачей анализов. Сдавать анализ крови на гормоны необходимо утром строго натощак. Между последним кормлением и взятием крови должно пройти не менее 8-12 часов. Также, необходимо исключить сильные физические нагрузки и стресс. Для того чтобы результаты анализов гормонов были максимально достоверными, посоветуйтесь с лечащим врачом и следуйте его рекомендациям, так как для некоторых видов исследований необходима специальная подготовка.

Гормональные исследования необходимы врачу для получения важной информации о состоянии здоровья Вашего питомца. Повышенный или пониженный уровень гормонов в крови провоцирует сбой в работе желез внутренней секреции, что приводит к неправильному функционированию отдельных органов и систем или нарушению различных физиологических процессов. Определение этих нарушений с помощью специальных лабораторных тестов позволит врачу выбрать оптимальный курс лечения.

Сахарный диабет у сук в диэструс

Сахарный диабет относится к одной из распространенных болезней эндокринной системы. Независимо от причины развития сахарного диабета патофизиологические процессы идентичны и характеризуются абсолютной или относительной инсулиновой недостаточностью.

Выделяют четыре классических признака сахарного диабета: полидипсия, полиурия, полифагия и потеря веса. Эти симптомы появляются, если содержание глюкозы в крови превышает почечный порог.

Этиология

Вторичный сахарный диабет представляет собой нарушение чувствительности тканей к инсулину вследствие сопутствующих заболеваний или применения лекарственных средств, подавляющих секрецию инсулина или противодействующих его активности.

Предрасполагающие факторы нарушения чувствительности тканей к инсулину:

1. Ожирение
2. Сопутствующие гормональные расстройства:
   • Гипотиреоз
   • Гиперадренокортицизм, глюкагонома
   • Акромегалия
   • Избыточная секреция гормона роста в диэструс
   • Прогестероны (эндогенные, в том числе в диэструс)
   • Катехоламины
   • Стресс
   • Феохромоцитома
3. Медикаментозная терапия:
   • Глюкокортикоиды
   • Экзогенные прогестероны
4. Инфекция мочевыводящих путей
5. Уремия

Ярким примером вторичного сахарного диабета служат метаболические расстройства у сук в диэструс. У животных с нарушением чувствительности тканей к инсулину первоначально будет наблюдаться компенсация за счет повышения продукции инсулина. Однако при продолжении действия антагониста инсулина функция ß-клеток прогрессивно снижается, что в конечном итоге приводит к возникновению инсулинозависимого сахарного диабета. Когда повышение прогестерона и гормона роста во время диэструса является причиной развития СД, животное может быть излечено путем своевременной овариогистерэктомии. Если удалось устранить действие антагонистов инсулина до того, как произойдет истощение ß-клеток поджелудочной железы, то устойчивый, постоянный диабет может и не развиться.

Алгоритм действия. Ведение собаки с вторичным сахарным диабетом.

Диагностика СД базируется на обнаружении стойкой гипергликемии натощак (более 10 ммоль/л), глюкозурии, а также характерных клинических признаков.

Анамнез

• пол, кастрация, стадия полового цикла;
• сопутствующие болезни, применение гормональных препаратов.

Физикальный осмотр
Клинические признаки, присущие сахарному диабету.

Визуальные и лабораторные исследования
Глюкозометрия, фруктозамин, анализ мочи, ультразвуковое исследование брюшной полости.

При подтвержденном сахарном диабете в период диэструса рекомендованы следующие этапы терапии:

1. Введение инсулина с целью коррекции гипергликемии и уменьшения воздействия «стресса» на ß-клетки до тех пор, пока не будут устранены факторы, препятствующие нормальной секреции и действию инсулина.
2. Овариогистерэктомия (в случае диэструса как причины гипергликемии).
3. В послеоперационный период гипергликемия либо спонтанно разрешится после того, как концентрация прогестерона понизится до уровня, характерного для анэструса, либо сохранится на протяжении всей оставшейся жизни животного и потребует постоянного введения инсулина. После устранения причины развития сахарного диабета уровень соматотропного гормона (СТГ) нормализуется.

Контроль уровня глюкозы в крови при развитии транзиторного СД

Патогенез

В стадии диэструса усиливается выработка прогестерона. Накапливаясь в высокой концентрации, он снижает чувствительность тканей к действию инсулина. Наряду с повышением уровня прогестерона в крови происходит увеличение синтеза гормона роста клетками эпителия молочной железы. В данном случае ген ГР идентичен по биохимической структуре гену ГР, синтезирующемуся в гипофизе. После длительного периода непрерывной максимальной выработки инсулина для того, чтобы компенсировать повышенный синтез ГР, ß-клетки поджелудочной железы «истощаются», что приводит к недостатку продукции инсулина, вследствие чего развивается уже инсулинозависимый сахарный диабет. В случаях, когда источник инсулиновой нечувствительности может быть взят под контроль до возникновения «истощения», у собаки не обязательно разовьется устойчивый диабет. Поэтому у этих животных возможно излечение после своевременной овариогистерэктомии (до того как произойдет истощение ß-клеток). Схематически это представлено в Таблице 1.

Таблица 1.

Сахарный диабет

Клинические признаки включают в себя полиурию, полидипсию, полифагию, истощение (снижение массы тела при неизменном аппетите, непереносимость физических нагрузок, снижение активности), пиодермию; причинами обращения в клинику могут быть устойчивые циститы: повышенная чувствительность к инфекциям (инфекции мочевыводящих путей).

При физикальном осмотре у собак с диагнозом СД могут наблюдаться: гипотрофия мышц, тусклость шерсти, ожирение, гепато- и спленомегалия, гипотермия, дегидратация, катаракта.

Лабораторные исследования

Первое, с чего необходимо начать при проведении лабораторных исследований, – это измерение уровня глюкозы в крови. Физиологические показатели концентрации глюкозы в крови собак находятся в диапазоне 3.5-6.1 ммоль/л. Почечный порог составляет около 10 ммоль/л.

Общий анализ мочи. Если концентрация глюкозы в плазме крови превышает показатели почечного порога, глюкоза начинает выделяться с мочой.

При лабораторном исследовании мочи могут выявляться следующие нарушения:

• Удельный вес менее 1.025
  • Протеинурия
  • Бактериурия

Обнаружение в моче кетоновых тел не ухудшает прогноза.

Бактериологический посев мочи на стерильность рационально проводить в случае устойчивых циститов.

Фруктозамин

Фруктозамины представляют собой гликозилированные белки крови, определение которых используется для мониторинга гипергликемии у больных сахарным диабетом. Фруктозамин образуется в процессе необратимого, неферментативного и независимого от инсулина связывания глюкозы с белками крови. Концентрация фруктозамина в сыворотке крови служит маркером средней концентрации глюкозы на протяжении периода циркуляции белка в крови, который составляет от 1 до 3 недель.

• Нормальный диапазон фруктозамина: 190-365 мкмоль/л.
• Отличная компенсация сахарного диабета: 350-400 мкмоль/л
• Хорошая компенсация – 400-450 мкмоль/л
• Удовлетворительная компенсация – 450-500 мкмоль/л
• Плохая компенсация ≥ 500 мкмоль/л
• Продолжительная гипогликемия ≤ 300 мкмоль/л

Биохимический анализ сыворотки. Основные отклонения:

• Гиперхолестеринемия.
• Гипертриглицеридемия, возникающая вследствие повышенного расщепления жиров из-за отсутствия гормонально-чувствительного угнетения ферментов липазы в жировой ткани.
• Повышение концентрации аланинаминотрансферазы.
• повышение уровня щелочной фосфатазы.

УЗ-диагностика. Ультразвуковое исследование матки.

При проведении УЗ-диагностики матки у собаки с сахарным диабетом во время диэструса возможно выявить следующие патологии:

• Гиперплазия эндометрия (Рис. 1).
• Экссудация в полость (Рис. 2).

Рис. 1. Собака, 5 лет. Гиперплазия эндометрия.                  Рис. 2. Собака. 14 лет. Экссудация в полость.

Лечение

1. Немедленная овариогистерэктомия крайне важна для предотвращения дополнительного воздействия эндогенного прогестерона и снижения концентрации гормона роста.
2. Если состояние животного (высокая степень дегидратации, уремия, тяжелая гипергликемия) не позволяет осуществить хирургическое вмешательство, то необходимо стационарное наблюдение и применение инсулина короткого действия.
   Инфузионная терапия направлена на стабилизацию кислотно-щелочного равновесия, восстановления объема циркулирующей крови (ОЦК), обеспечение организма пластическими и энергетическими субстратами, поддержание адекватного сердечного выброса, нормализацию кислородно-транспортной функции крови.
   В конечном итоге необходимо преследовать цель проведения в ближайшие сроки ОГЭ при уровне глюкозы в крови не более 14 ммоль/л.
3. Послеоперационный контроль.
   В послеоперационный период инсулин короткого действия необходимо заменить инсулином длительного действия.
4. Диетотерапия.

Основные цели диетотерапии при диабете собак

Рацион должен обеспечивать больную диабетом собаку достаточным уровнем энергии для поддержания оптимальной упитанности. При недостаточном контроле течения болезни у собак снижается метаболизм питательных веществ, адсорбированных из желудочно-кишечного тракта, и глюкоза выводится с мочой. Поэтому больному диабетом животному требуется больше энергии, чем здоровому. Рацион следует сбалансировать по питательным веществам. При наличии сопутствующих патологий необходимо корректировать рацион. Лучше всего будет, если владелец обеспечит собаке постоянный рацион, состоящий из одних и тех же компонентов. Большое значение имеет соблюдение режима кормления, связанного с определенными часами суток.

Заключение

Раннее выявление и коррекция антагониста инсулина помогает восстановить эугликемию без длительной инсулинотерапии. В случаях невозможности быстрой коррекции количество ß-клеток прогрессивно уменьшается, что в конечном итоге приводит к возникновению инсулинозависимого сахарного диабета и необходимости контроля гипергликемии с помощью экзогенного инсулина в течение всей оставшейся жизни.

Список литературы:

1. Waltham Focus, том 15, №3, 2005.
2. Redrawn from Rijnberk A, editor: Clinical endocrinology of dogs and cats, Dordrecht, The Netherlands, 1996, Kluwer Academic Publishers. Waltham Focus, том 15, №3, 2005.
3. Ad Rijnberk, Hans S. Koolstra (eds.) Clinical Endocrinology of Dogs and Cats. Schlutersche, 2010. Hannover.
4. Торранс Э. Дж., Муни К. Т. Эндокринология мелких домашних животных. Практическое руководство. Москва. «Аквариум-Принт», 2006.
5. BSAVA Manual of Canine and Feline Endocrinology 3rd edition, 2004. Carmel T. Mooney and Mark E. Peterson.
6. Макинтайр Д. К., Дробац К. Дж., Хаскингз С. С., Саксон У. Д. Скорая помощь и интенсивная терапия мелких домашних животных. Практическое руководство. Москва. «Аквариум-Принт», 2008.
7. Фелдман Э., Нельсон Р. Эндокринология и репродукция собак и кошек, под редакцией А. В. Ткачева Кузьмина и др. Москва, «Софион», 2008 г.
8. Feldman E. C., Nelson R. W. Canine diabetes mellitus. Canine and Feline Endocrinology and Reproduction. 3rd ed. StLouis: Elsevier, 2004.

Выпадение волос из-за недостатка гормона роста у собак

Чувствительные к гормону роста дерматозы у собак

Дерматозы или кожные заболевания, вызванные дефицитом гормонов роста, у собак встречаются редко. Тем не менее, существует два типа дерматоза, поражающего собак: гипофизарный нанизм (наблюдается в возрасте двух-трех месяцев) и гормональный дерматоз, возникающий во взрослом возрасте (кожное заболевание, обычно проявляющееся в возрасте от одного до двух лет).

Гипофизарный карликовость чаще всего встречается у немецких овчарок, но также сообщается у шпиц, игрушечных пинчеров и сердоликовых медвежьих собак.Гормонально-зависимый дерматоз, возникающий у взрослых, был зарегистрирован у чау-чау, померанских шпиц, пуделей, кешондов, самоедов и американских водяных спаниелей. Хотя это в основном касается кобелей, это можно увидеть у представителей обоих полов.

Симптомы и типы

Гипофизарный карликовость (признаки в возрасте двух-трех месяцев)

• Облысение с обеих сторон туловища, шеи и задней поверхности бедер
• Рост волос происходит только на лице и ногах
• Оставшаяся шерсть щенка легко вырывается (или выпадает)
• Кожа тонкая, чешуйчатая и темная с черными точками

Дерматоз, реагирующий на гормон роста, у взрослых

• Облысение с обеих сторон туловища, шеи, внутренней и задней части бедер, на хвосте, на нижней стороне живота, под хвостом и на ушах
• Волосы на голове и ногах
• Волосы легко выходят
• Пучки отрастающих волос в местах травм или взятия проб тканей

Причины

Гипофизарный нанизм

• Генетически рецессивный признак, приводящий к аномально развитому гипофизу и отсутствию выработки гормона роста

Возникновение у взрослых

• Неизвестно, возможно рак гипофиза
• Наследственное влияние Вероятно

Диагностика

Ваш ветеринар запросит полную историю болезни собаки, чтобы определить, когда у животного появились признаки дерматоза.Он или она проведет физический осмотр животного, чтобы помочь классифицировать кожное заболевание как взрослое начало или гипофизарный карликовость.

Для проверки на дефицит гормона роста ветеринар может отправить кровь для измерения концентрации соматомедина С, проведения теста на реакцию инсулина, проверки нормальной функции надпочечников и взятия образцов кожи для анализа в лаборатории. Если ваш ветеринар подозревает гипофизарный карликовость, он может проверить функцию надпочечников и щитовидной железы.

Лечение

Курс лечения будет зависеть от основной причины заболевания.

Жизнь и менеджмент

Это пожизненное заболевание, и часто требуется повторное лечение (в течение шести месяцев — трех лет), чтобы предотвратить повторное появление симптомов. Однако вы должны спросить своего ветеринара, может ли курс лечения привести к побочным эффектам.

Долгосрочные эффекты плазмид-опосредованного рилизинг-гормона гормона роста у собак

Плазмида

Плазмида экспрессии GHRH, pSPc5-12-HV-GHRH, содержит сильный синтетический мышечно-специфический промотор (SPc5-12) и кодирует аналог GHRH (HV-GHRH), который имеет увеличенный период полураспада. ^13,14 Краткосрочные ответы на эту плазмиду у больных раком собак были описаны ранее. ¹²

Исследования на животных

Всего 17 гериатрических и пять больных раком собак-компаньонов с солидными опухолями (одна гемангиоперицитома, три аденокарциномы и одна опухоль тучных клеток) имели средний возраст 10,5 ± 1,0 и 11,3 ± 0,6 года. при зачислении соответственно. Из них семь весили от 3 до 8 кг (бишон фризе, цвергшнауцер, 3 шелти, ши-тцу, йоркширский терьер), пять — от 9 до 27 кг (кокер-спаниель, стандартный шнауцер, визла, вельш-корги, уиппет) и 11 весили от 28 до 39 кг (доберман-пинчер, немецкая овчарка, немецкий короткошерстный пойнтер, борзая, ирландский сеттер, четыре лабрадора и два метса).Эффекты лечения были задокументированы в течение не менее 180 дней после лечения, за 10 животными наблюдали в течение более 1 года после лечения, в среднем 444 ± 40 дней. Собак взвешивали и брали кровь перед инъекцией плазмиды, а затем приблизительно через 20, 40, 60, 180 и 260 дней после лечения. Цельную кровь собирали в пробирки для забора крови Monoject ^® Lavender Stopper с 3,0 мг EDTA (Sherwood Medical, St Louis, MO) и отправляли на общий анализ крови (Antech Diagnostics, Irvine, CA).Сыворотку отбирали для радиоиммуноанализа и биохимического анализа (Antech Diagnostics, Irvine, CA). Перед анализом сыворотку хранили при -80 ° C. Биохимический анализ проводился в течение 48 часов после сбора сыворотки.

Гематологические и биохимические параметры

Были оценены следующие параметры: химический состав сыворотки: амилаза, глобулин, гамма-глутамилтрансфераза, общий билирубин, азот мочевины крови, креатинин, общий белок, альбумин, прямой билирубин, сывороточный аланин-аминотрансфераза, сывороточная аланин-аминотрансфераза, аланин-серотрансфераза фосфатаза, глюкоза, неорганический фосфор, хлорид, кальций, натрий, калий, триглицерид и холестерин; гематология: количество эритроцитов, гематокрит, гемоглобин, общее количество лейкоцитов и дифференциальное количество лейкоцитов (нейтрофилов, лимфоцитов, моноцитов, эозинофилов и базофилов), количество тромбоцитов, средний корпускулярный объем, средняя концентрация корпускулярного гемоглобина, средняя концентрация корпускулярного гемоглобина и частичное время ; Общий анализ мочи: цвет, консистенция, объем, глюкоза, билирубин, кетон (ацетоуксусная кислота), удельный вес, кровь, pH, белок, уробилиноген, нитрит, лейкоциты и микроскопическое исследование форменных элементов.

Радиоиммуноанализ инсулиноподобного фактора роста I

IGF-I собаки измеряли с помощью гетерологичного анализа на людях (Diagnostic System Lab., Webster, TX). Предел чувствительности анализа составил 0,8 нг / мл; вариации внутри и между исследованиями составили 3,4 и 4,5% соответственно.

Качество жизни

Оценка качества жизни каждой собаки основывалась на ответе владельца на анкету, заполняемую при каждом посещении лечащего ветеринара (см. Таблицы 1, 2, 4 и 5).Была разработана система подсчета баллов на основе модели шкалы Карновского, модифицированной для ветеринарного использования, ¹⁵ для последующего анализа данных о качестве жизни: 5 = значительно увеличилось (способность работать лучше, чем уровень непосредственно перед заболеванием), 4 = увеличился ( способность работать на уровне предзаболевания), 3 = без изменений (снижение активности по сравнению с уровнем предзаболевания, но способность функционировать как приемлемое домашнее животное), 2 = снижение (амбулаторно только до приема пищи и постоянное испражнение и мочеиспускание в приемлемых областях) 1 = значительно уменьшилось (необходимо принудительное кормление; невозможно ограничить мочеиспускание и дефекацию допустимыми областями).Не все владельцы заполнили необходимые формы во все моменты времени.

Таблица 1 Оценка массы тела и аппетита у собак, получавших плазмиду GHRH Таблица 2 Оценка переносимости физической нагрузки и уровня активности у собак, получавших плазмиду GHRH Таблица 4 Общая оценка у собак, получавших плазмиду GHRH Таблица 5 Частота оценка рвоты, диареи и мочеиспускания у собак, получавших плазмиду GHRH

Внутримышечная доставка плазмидной ДНК

Плазмида, не содержащая эндотоксинов (Qiagen Inc., Chatsworth, CA) препарат pSPc5-12-HV-GHRH разбавляли водой до 5 мг / мл. Собаки проходили активную лучевую терапию или химиотерапию, и им вводили плазмиду перед любым противоопухолевым лечением. Собакам, получающим химиотерапию, инъекция вводилась не менее чем за 5 дней до или после химиотерапии. Ни одно животное не подвергалось прямому облучению в месте инъекции или вокруг него. Собак анестезировали пропофолом (Abbott Laboratories, Abbott Park, IL, 4-8 мг / кг) и вводили плазмиду (100 мкг г / кг, максимум 1 мг) непосредственно в полуперепончатую мышцу.Больным раком собакам вводили инъекции с использованием инсулинового шприца 3/10 см ³ и иглы 29 калибра 1/2 дюйма (Becton-Dickinson, Franklin Lacks, NJ). Гериатрическим животным вводили туберкулиновый шприц размером 1 см ³ и иглу 26 калибра 1 дюйм. Через 2 минуты после инъекции инъецированную мышцу подвергали электропорации (5 импульсов, 100 В / см, 52 мс / импульс) с помощью электропоратора ADViSYS, как описано. ¹⁶ Животным дали возможность выздороветь в течение нескольких часов, прежде чем они вернутся к своим хозяевам.

Статистический анализ

Данные состояли из повторных измерений в разные моменты времени. Смешанная модель с использованием SAS (анализ простых основных эффектов) использовалась для проверки наличия каких-либо значительных различий каждой переменной в разные моменты времени. Средние значения сравнивали с тестом Стьюдента t , ANOVA или линейной регрессией с P <0,05, принятым в качестве уровня статистической значимости.

FAQ | k9-gh

Д-р Елена Михайловна Педерсон, DVM

«… более 20 моих пациентов используют K9-GH. Они называют это «Таблетка счастья»! »

Как работает K9-Longevity?

K9-Longevity работает по принципу естественности. Гормон роста секретируется гипофизом в больших количествах, пока не произойдет полный рост взрослого человека. Затем секреция GH снижается до низкого уровня и рост прекращается. Однако для ускорения восстановления и заживления всех тканей необходимо постоянное поступление небольшого количества GH. По мере старения высвобождение этого небольшого количества GH дополнительно ингибируется соматостатином, гормоном отрицательной обратной связи.В результате снижается способность восстанавливать и обновлять ткани, другими словами — СТАРЕНИЕ. То же самое относится и к собакам, и к людям. Хотя продолжительность жизни собаки намного короче, чем у человека, происходит тот же процесс. Собака достигает полной зрелости примерно в 18 месяцев, по сравнению с 20 годами у человека. Использование K9-Longevity напрямую влияет на механизм старения, снижая выброс гормона роста. K9-Longevity естественным образом усиливает естественный процесс выработки гормона роста собакой, стимулируя гипофиз вырабатывать гормон роста в естественных дозах, где и когда этого требует организм! Невероятно, но факт! Вы можете узнать все об этом процессе и его последствиях, посетив нашу страницу Anti-Aging.

Безопасен ли K9-Longevity для всех собак?

Да, K9-Longevity безопасен для всех собак! Опять же, K9-Longevity изготовлен из натуральных ингредиентов высочайшего качества, фармацевтического класса. Мы тестировали продукт на тысячах собак в течение более трех лет с невероятными результатами и без побочных эффектов!

Какие ингредиенты?

Запатентованная формула и система доставки K9-Longevity используются в сочетании с натуральными ингредиентами для создания K9-Longevity.Мы составили список ингредиентов, используемых в рецептуре K9-Longevity, некоторые из которых могут быть вам знакомы. Посетите K9-Longevity ингредиенты, чтобы ознакомиться с формулой и ее общим применением.

В каком возрасте можно начинать давать моей собаке долголетие K9?

Хороший возраст для того, чтобы заводить вашу собаку на K9-Longevity, составляет около 3 лет.

Должен ли мой питомец болеть или иметь какое-либо заболевание, чтобы использовать K9-Longevity?

Нет! Ваш питомец не обязательно должен быть болен или иметь какое-либо заболевание, прежде чем вы дадите ему K9-Longevity.K9-Longevity можно использовать в качестве пищевой добавки для здоровых животных, чтобы заложить основу для хорошего здоровья и долголетия. K9-Longevity поддерживает и восстанавливает необходимые природные питательные вещества в одной добавке с отличным вкусом. Все питательные вещества работают синергетически для достижения оптимальных результатов!

Какая общая дозировка будет правильной для всех собак?

Общая дозировка для вашей собаки зависит от ее размера или веса. Одна вафля в день для собак весом до 15 фунтов. и две вафли в день для собак весом более 15 фунтов.

Будет ли K9-Longevity работать на животных, кроме собак?

С этой даты K9-Longevity разработан и протестирован только для собак. Однако компания Longevity Wellness Partners LLC постоянно изучает различные варианты применения этого продукта. Как клиент K9-Longevity вы будете часто получать обновления о любых новых выпусках продуктов.

Через какое время я увижу результаты?

Каждая собака индивидуальна. Однако пользователи K9-Longevity сообщают о результатах всего за семь-десять дней!

Трудно ли собакам принимать или глотать K9-Longevity?

Нет, K9-Longevity несложно дать собаке.Вафли жевательные. В некоторых случаях, когда у старшей собаки отсутствуют зубы, владельцы измельчают вафлю и добавляют собаке обычную диетическую пищу. Фактически, ваша собака будет автоматически напоминать вам каждый день о получении своей дозы! Им это нравится, и вы часто видите, как они просят большего!

Как мне дать K9-Longevity моей собаке?

K9-Longevity следует давать собаке каждое утро. Не смешивать с пищей. Ваша собака будет ждать K9-Longevity в качестве утреннего перекуса!

Увижу ли я у своей собаки много результатов, о которых я так много читал?

Да, вы увидите результаты, аналогичные результатам, полученным в исследованиях гормона роста человека! Гормон роста напрямую связан со здоровьем каждой кости, органа и клетки! K9-Longevity разработан для обеспечения оптимального высвобождения гормона роста и клеточного ответа у вашего питомца.Используя стимуляторы секреции аминокислот, такие как K9-Longevity или Pro-Mino-Max, теперь мы можем помочь любому организму (собачьему или человеку) защитить себя от разрушительного воздействия старения. В большинстве случаев употребление таких пищевых добавок позволяет телу вернуться к оптимальному состоянию здоровья и гармонии!

Где я могу узнать больше о «революции против старения»?

Существует множество отличных источников информации о борьбе со старением, в том числе наш собственный удостоенный наград телевизионный документальный фильм «Преодоление разрыва.«Изменение возраста: сделай или умри». Этот документальный фильм, который смотрели во всем мире как на английском, так и на испанском языках, использовали для просвещения общественности о причинах старения и, что более важно, о том, что можно сделать, чтобы обратить вспять процесс старения ». The Gap … Age Reversal Do Or Die »доступен на этом сайте, и его можно увидеть в разделе для СМИ на нашей домашней странице.

Действительно ли K9-Longevity работает?

Да, K9-Longevity работает! Но не верьте нам на слово, посетите нашу страницу отзывов! Здесь вы услышите от других, в том числе от настоящих ветеринаров и их пациентов, о том, что K9-Longevity — замечательный продукт.Лучший способ узнать это — купить бутылочку для своего питомца и попробовать ее. Небольшое вложение для крепкого здоровья и долголетия вашего питомца!

Уведомление о конфиденциальности

Это уведомление о конфиденциальности раскрывает правила конфиденциальности для. Это уведомление о конфиденциальности относится исключительно к информации, собираемой этим веб-сайтом. Он уведомит вас о следующем: Какая личная информация собирается от вас через веб-сайт, как она используется и кому она может быть передана. Какие варианты использования ваших данных доступны вам.Действующие процедуры безопасности для защиты от неправомерного использования вашей информации. Как вы можете исправить любые неточности в информации. Сбор, использование и передача информации Мы являемся единственными владельцами информации, собранной на этом сайте. У нас есть доступ / сбор информации, которую вы добровольно предоставляете нам по электронной почте или другим прямым контактам. Мы никому не будем продавать или сдавать в аренду эту информацию. Мы будем использовать вашу информацию, чтобы ответить вам относительно причины, по которой вы связались с нами. Мы не будем передавать вашу информацию третьим лицам за пределами нашей организации, за исключением случаев, когда это необходимо для выполнения вашего запроса, e.грамм. отправить заказ. Если вы не попросите нас не делать этого, мы можем связаться с вами по электронной почте в будущем, чтобы сообщить вам о специальных предложениях, новых продуктах или услугах или изменениях в этой политике конфиденциальности. Ваш доступ к информации и контроль над ней Вы можете отказаться от любых будущих контактов с нами в любое время. Вы можете сделать следующее в любое время, связавшись с нами по адресу электронной почты или телефону, указанному на нашем веб-сайте: Посмотреть, какие данные о вас у нас есть, если таковые имеются. Измените / исправьте любые данные о вас, которые у нас есть. Попросите нас удалить любые данные о вас, которые у нас есть.Выразите любую обеспокоенность по поводу использования нами ваших данных. Безопасность Мы принимаем меры для защиты вашей информации. Когда вы отправляете конфиденциальную информацию через веб-сайт, ваша информация защищена как онлайн, так и офлайн. Где бы мы ни собирали конфиденциальную информацию (например, данные кредитной карты), эта информация шифруется и передается нам безопасным способом. Вы можете проверить это, посмотрев значок замка в адресной строке и выполнив поиск «https» в начале адреса веб-страницы.Хотя мы используем шифрование для защиты конфиденциальной информации, передаваемой в Интернете, мы также защищаем вашу информацию в автономном режиме. Только сотрудникам, которым необходима информация для выполнения определенной работы (например, для выставления счетов или обслуживания клиентов), предоставляется доступ к информации, позволяющей установить личность. Компьютеры / серверы, на которых мы храним личную информацию, хранятся в безопасной среде. Если вы считаете, что мы не соблюдаем эту политику конфиденциальности, вам следует немедленно связаться с нами по телефону 480-508-1437 или по электронной почте.

Нарушения гормона роста | Veterian Key

Гормон роста (GH; соматотропин) представляет собой одноцепочечный полипептид с молекулярной массой приблизительно 22 000 дальтон (Thorner et al, 1998). Аминокислотная последовательность собачьего GH была выяснена и идентична последовательности GH свиньи (Mol and Rijnberk, 1997; Secchi et al, 2001). GH имеет гомологию аминокислотной последовательности с пролактином и плацентарным лактогеном, что позволяет предположить, что эти гормоны произошли от одного предкового гена.GH синтезируется и секретируется соматотрофами передней доли гипофиза. Более крупный пептид-предшественник GH, PreGH, также секретируется, но не имеет известного физиологического значения (Aron et al, 2001). Секреция GH происходит пульсирующе ультрадиапазонным образом с интервалами между пульсами от 4 до 6 часов (French et al, 1987; Conzemius et al, 1998). У людей концентрация гормона роста в плазме увеличивается с рождения, достигает максимума в позднем подростковом возрасте и снижается в зрелом возрасте. Напротив, в исследовании Nap et al. (1993) средняя концентрация гормона роста в плазме снизилась в возрасте от 7 до 27 недель (13.7 ± 2,2 против 0,7 ± 0,4 мкг / л соответственно) у щенков немецкого дога. Характер пульсирующей секреции GH также изменяется в соответствии с фазой цикла течки у здоровых сук, с более высокой базовой секрецией GH и меньшим количеством GH, секретируемым импульсами во время стадий, связанных с высокой концентрацией прогестерона в плазме (Kooistra et al, 2000a). Высота пульса GH уменьшается с возрастом у людей, крупного рогатого скота и домашней птицы и, как предполагается, также уменьшается с возрастом у других видов, включая собак и кошек (Mol and Rijnberk, 1997).GH-связывающие белки (GHBP) с высоким и низким сродством существуют в плазме крови человека и описаны у собак (Maxwell et al, 2000). Считается, что GHBP играют важную роль в модуляции активности гормона роста (Styne, 2001). Высокоаффинный GHBP идентичен аминокислотной последовательности внеклеточного домена рецептора GH (Thorner et al, 1998). Связанный с белком GH метаболизируется по-разному, дольше сохраняется в плазме и имеет ограниченный объем распределения по сравнению с мономерным GH, что позволяет предположить, что связывание с белком может усиливать биологическую активность GH.

В конце 1950-х годов исследователи идентифицировали «фактор сульфатирования», который способствовал росту и контролировался GH, и фракцию сыворотки, которая обладала инсулиноподобной активностью, которую нельзя было устранить антиинсулиновыми антителами. В 1970-х эти факторы были названы соматомединами (потому что они опосредуют действие соматотропина) и инсулиноподобными факторами роста соответственно. Впоследствии было показано, что соматомедин C и инсулиноподобный фактор роста-I (IGF-I) являются одной и той же молекулой.Большинство стимулирующих рост эффектов GH опосредованы IGF-I. IGF-I имеет примерно 50% гомологию структуры с проинсулином и инсулином, а рецептор клеточной мембраны IGF-I по своей структуре напоминает рецептор инсулина. IGF-I связывается с рецепторами инсулина и способствует утилизации глюкозы, повышает чувствительность тканей к инсулину и снижает концентрацию глюкозы в крови. IGF-I продуцируется в большинстве тканей и, по-видимому, экспортируется в соседние клетки, чтобы воздействовать на них паракринным образом (Yakar et al, 1999; Styne, 2001).Таким образом, сывороточные концентрации IGF-I могут не отражать наиболее значимые действия этого фактора роста. Печень является основным местом синтеза IGF-I, и считается, что большая часть циркулирующего IGF-I происходит из печени. У людей сывороточные концентрации IGF-I варьируются при заболевании печени в зависимости от степени разрушения печени.

Секреция IGF-I находится под прямым контролем GH. Концентрации IGF-I в сыворотке низкие при дефиците GH и повышены при акромегалии. Биологические эффекты циркулирующего IGF-I модулируются несколькими различными IGF-связывающими белками (IGFBP), причем IGFBP-3 наиболее распространен у собак и кошек (Maxwell et al, 1998; Lewitt et al, 2000).У собак IGF-I связывается в первую очередь с IGFBP-3 и кислотолабильной субъединицей (ALS) с образованием тройного комплекса, который не проникает через эндотелий сосудов, продлевает период полужизни IGF-I в плазме и функционирует как пул хранения IGF-I (Максвелл и др., 2000). В одном исследовании концентрации БАС у кошек были низкими по сравнению с другими видами, и это ограничивало образование тройных комплексов IGFBP-3 (Lewitt et al, 2000). Интересно, что концентрации БАС были увеличены у диабетических кошек, и повышенные уровни, способствуя образованию тройных комплексов, могли привести к наблюдаемому увеличению концентрации IGF-I в сыворотке крови у диабетических кошек по сравнению со здоровыми кошками; это открытие может иметь значение для использования IGF-I в качестве диагностического средства при акромегалии кошек (см. стр. 76).

IGFBP-1 — единственный острый регулятор биодоступности IGF-I (Lee et al, 1997). Основная роль IGFBP-1 — острое связывание IGF-I в кровотоке; чем больше концентрация IGFBP-1, тем ниже концентрация свободного IGF-I и наоборот. GH снижает концентрацию IGFBP-1 в плазме. Результаты исследований in vitro и in vivo показали, что IGFBP-1 ингибирует рост и дифференцировку, стимулируемые IGF-I, и противодействует инсулиноподобной гипогликемической активности IGF-I (Ferry et al, 1999).Циркулирующий IGF-I и его взаимодействие с IGFBP-1 считаются важными детерминантами гомеостаза глюкозы, обеспечивая важную связь между питанием и ростом (Sandhu et al, 2002). Например, потребление пищи стимулирует секрецию грелина, который стимулирует секрецию GH, что снижает IGFBP-1 и увеличивает количество свободного IGF-I, доступного для связывания с рецепторами инсулина и способствующего утилизации глюкозы. Инсулин подавляет IGFBP-1, и исследования подтвердили снижение уровней IGFBP-1 у людей с ожирением и сахарным диабетом 2 типа; Эти данные предполагают, что измерение IGFBP-1 может быть полезным в качестве маркера инсулинорезистентности.Наконец, при некоторых болезненных состояниях повышается уровень IGFBP-1, что может оказывать пагубное влияние на диагностическую ценность IGF-I как маркера избытка GH. Было показано, что почечная недостаточность и некоторые солидные опухоли увеличивают концентрацию IGFBP-1 у людей, вызывая увеличение общих концентраций IGF-I в плазме на целых 30-50%.

Акромегалия | Собачий диабет вики

Гипофиз, передний и задний отделы. Соматотропин вырабатывается передней частью гипофиза (показан здесь мягким оранжевым цветом).

Акромегалия (также известная как гиперсоматотропизм) — это гормональное состояние, возникающее в результате чрезмерной секреции гормона роста, известного как соматотропин ^[1] гипофизом. ^[2] Этот гормон отвечает за рост от рождения до взрослого возраста. В зрелом возрасте секреция гормона роста резко замедляется, и рост обычно прекращается. При акромегалии кости продолжают расти. Поскольку костные пластинки по-прежнему закрываются по достижении взрослого возраста, продолжение роста не в нормальных пропорциях.

Эффект избытка гормона роста аналогичен эффекту стероидов в том отношении, что он вызывает инсулинорезистентность ^[3] и гипергликемию (высокий уровень глюкозы в крови). ^[4] Животные с акромегалией часто страдают диабетом. Поскольку акромегалия ^[5] является эндокринным заболеванием, пациенты с ней также могут быть предрасположены к нейропатии. Они также подвержены различным проблемам с глазами в результате этого эндокринного заболевания. ^[6]

У собак заболевание часто развивается из-за избыточной секреции прогестерона ^[7] (как при кистах яичников).Обычно собаки, страдающие акромегалией, — это неоплаченные самки. Стерилизация обычно может вылечить состояние ^[8] . Использование препаратов, содержащих прогестероны, также может привести к избытку гормона роста. ^{[9] [10] [11] [12]}

Симптомы могут включать чрезмерный рост или увеличение десен с широким промежутком между зубами, ^[8] повышенное употребление алкоголя, учащенное мочеиспускание, утолщение кожа и кожные складки, увеличение языка и частое одышка.Акромегалия также возможна из-за соматотропной аденомы. ^[13] Гормон соматостатин также может быть полезен при лечении. ^[14] Поскольку гипотиреоз связан с высвобождением избыточного гормона роста, гипотиреоз можно ошибочно принять за акромегалию. ^[15]

Существует временная форма акромегалии, которая может поражать самок в период диэструса ^[16] репродуктивного цикла. Это состояние вызвано тем, что молочные железы ^[17] выделяют избыток гормона роста, который запускается прогестероном из яичников.Как и в случае непреходящей акромегалии, стерилизация необходима. ^[18]

1. ↑ Гормон роста. Школа ветеринарной медицины штата Колорадо.
2. ↑ Herrtage, Майкл. Заболевания гипофиза. Кембриджский университет.
3. ↑ Райнберк, А., Коистра, Х.С., Мол, Дж. А. (2003). Сходства эндокринных заболеваний у собак и кошек с эндокринными заболеваниями человека. Исследование гормона роста и IGF.
4. ↑ Глюкоза в моче. Cornell University.
5. ↑ Эндокринные заболевания и невропатия.Левши.
6. ↑ Пламмер, Кэрин Э., Шпехт, Эндрю, Гелатт, Кирк Н. (декабрь 2007 г.). Глазные проявления эндокринных заболеваний. Компендиум.
7. ↑ Брукс, Венди С. Объяснение функций прогестерона. Ветеринарный партнер.
8. ↑ ^{8,0 8,1} Акромегалия. Краткое описание клиницистов NAVC (июнь 2006 г.).
9. ↑ Использование прогестрона и избыток гормона роста. Intervet.
10. ↑ Eigenmann, JE, Eigenmann, RY, Rijnberk, A, van der Gaag, I, Zapf, J, Froesch, ER.(1983). Контролируемое прогестероном перепроизводство гормона роста и естественный собачий диабет и акромегалия. Acta Endocrinologica.
↑ Rijnberk, A, Eigenmann, JE, Belshaw, BE, Hampshire, J, Altszuler, N. (1980). Акромегалия, связанная с преходящей гиперпродукцией гормона роста у собак. Журнал Американской ветеринарной медицинской ассоциации.
11. ↑ Mosallanejad, B., et. al. (2005). Акромегалия собак, вызванная прогестероном. WSAVA.
12. ↑ F. Fracassi, et al. (2005).Акромегалия из-за соматрофной аденомы у собаки. Ветеринарные клиники Северной Америки.
13. ↑ Введение в соматостатин. Колорадская государственная школа ветеринарной медицины.
14. ↑ Ли В. М. и др. (2001). Первичный гипотиреоз у собак связан с высвобождением гормона роста (GH). Утрехтский университет.
15. ↑ Собачий репродуктивно-женский цикл. Википедия.
16. ↑ Райнберк А. (2002). Молочная железа, железа внутренней секреции. Nederlands Tijdschrift для Geneeskunde (Обзор PubMed на английском языке).
17. ↑ Кук, Одри (1 апреля 2010 г.). Выявление причин трудно контролируемого диабета у собак. DVM 360.

• Преходящий несахарный диабет у собаки с акромегалией Schwedes CS., Journal of Small Animal Practice, 1999
• Ультраструктура островков поджелудочной железы, сыворотка и иммунореактивный инсулин поджелудочной железы при соматотрофическом и метасоматотрофическом диабете у собак Кэмпбелл Дж., Пьерлуисси Дж., Ковач К., Журнал субмикроскопической цитологии, 1981
• Североамериканская ветеринарная конференция по акромегалии-2006
• Лечение избыточного гормона роста у собак антагонистом рецепторов прогестерона Аглепристоном S.F.M. Бхатти и др. др., Териогенология, 2006
• Метасоматотропный диабет и его индукция Дж. Пьерлуисси, Дж. Кэмпбелл, Diabetelogica, 1980
• The Hard to Regulate Diabetic Dog Brooks, Wendy C., Veterinary Partner — статья, в которой обсуждается акромегалия, среди других тем
• Гормоны, повышающие или понижающие уровень глюкозы в крови Клиническая химия
• Акромегалия у собак Eigenmann JE., Ветеринарные клиники Северной Америки, 1984
• Ветсулин — заболевания, связанные с диабетом, Intervet
• Диагностический подход к полиурии у собак Коойстра, Ханс С., WSAVA, 2010
• Глазные проявления системного заболевания у мелких животных Деннис Э. Брукс, Школа ветеринарной медицины Университета Флориды

Диабет, вызванный гормоном роста, и высокие уровни инсулина в сыворотке крови у собак

Реферат

Однократная инъекция гормона роста (3 мг на килограмм тела) собакам натощак не изменила заметно концентрации инсулина и глюкозы в сыворотке в течение пяти часов. Однако содержание свободных жирных кислот в сыворотке крови (СЖК) сначала снизилось, а затем увеличилось в два и четыре раза по сравнению с исходным значением через пять и двадцать четыре часа.После внутривенной инъекции глюкозы (1 г на килограмм тела) в контрольный период уровень инсулина в сыворотке крови увеличился в четыре раза за 15 минут. затем экспоненциально регрессировал к исходному. Уровень глюкозы / инсулина оставался неизменным в течение двухчасового периода тестирования, несмотря на значительные изменения концентраций глюкозы и инсулина. Уровень FFA в сыворотке снизился, а затем вернулся к исходному значению или выше через один-два часа. Однократная инъекция гормона роста не изменила эти реакции на вливание глюкозы.

При ежедневном приеме 2 мг.гормона роста на килограмм тела в день: (1) средняя концентрация инсулина в сыворотке крови в период после абсорбции увеличилась до двух, шести и восьми раз по сравнению с контрольным значением через один, два и четыре дня, соответственно, у шести собак и после этого значения оставались высокими в течение семи-одиннадцати дней наблюдения у четырех собак, в то время как у двух развивалась резистентность. (2) Уровень инсулина в сыворотке увеличился до того, как произошло заметное повышение уровня глюкозы в сыворотке. (3) Из-за большего повышения уровня инсулина, чем глюкозы, соотношение глюкоза / инсулин снизилось.(4) После двух дней инъекции повышение уровня инсулина в сыворотке было наиболее выражено у тех собак, у которых наблюдались гипергликемия и глюкозурия. (5) Уровень FFA в сыворотке значительно увеличился после одного дня инъекции и оставался высоким. Во время этого лечения гормоном роста через один час после инъекции гормона роста с приемом пищи уровень инсулина в сыворотке повышался с меньшим повышением уровня глюкозы (дальнейшее снижение глюкозы / инсулина) и падением FFA. Однако в контрольный период после еды не наблюдалось заметных изменений сывороточного инсулина или глюкозы.

Во время ежедневного лечения гормоном роста после инфузии глюкозы: (1) Средние пиковые концентрации инсулина в сыворотке увеличились в семь раз за четыре дня. (2) Скорость регресса сывороточного инсулина снизилась. (3) Площади под кривыми сывороточного инсулина увеличились в десять раз по сравнению с контрольным значением. (4) Средняя скорость регресса уровня глюкозы в сыворотке снизилась с контрольного значения k — 4,28% до -1,14% через семь дней. (5) Соотношение глюкоза / инсулин в сыворотке крови не изменилось, хотя исходные значения (натощак) снизились.(6) Снижение уровня FFA в сыворотке за 15–30 мин. был более выраженным, но уровни оставались выше контроля.

Изменения глюкозы / инсулина указывают на то, что введение гормона роста изменило гомеостатический контроль бета-клеток поджелудочной железы, так что при любой данной концентрации глюкозы в крови происходила большая скорость секреции инсулина. Сделан вывод, что «гиперинсулинемия», вызванная ежедневным введением гормона роста, была связана с устойчивым увеличением секреции инсулина и с увеличением секреции инсулина в ответ на прием пищи и инфузию глюкозы.

• Авторские права © 1966 Американской диабетической ассоциации

Варианты FtsJ РНК 2′-O-метилтрансферазы 3 и гормона роста 1 связаны с маленьким размером тела и аномалией зубов у собак

Значение

Благодаря изучению стоматологическая аномалия, мы определили локус, сильно связанный с размером тела у шетландской овчарки. Внутри этого локуса есть варианты в двух генах: замена в FtsJ РНК 2′-O-Methyltransferase 3 ( FTSJ3 ) и вставка донора сплайсинга в Growth Hormone 1 ( Gh2 ).Мы продемонстрировали, что вариант Gh2 вызывает аномальный паттерн сплайсинга, который также наблюдается при доминантных формах гипофизарного карликования человека. Интересно, что вариант FTSJ3 , по оценкам, оказывает наибольшее влияние на рост и вес, и этот ген ранее не был охарактеризован по признакам размера тела. Оба производных аллеля обнаруживаются с высокой частотой у очень маленьких «игрушечных» пород, но полностью отсутствуют у более крупных пород.

Abstract

Домашние собаки демонстрируют беспрецедентное разнообразие размеров тела в разных породах, но внутрипородное разнообразие ограничивается селективным разведением.Многие наследственные болезни собак встречаются среди пород примерно одинакового размера, что позволяет предположить, что, как и у людей, аллели, управляющие ростом, обладают плейотропными эффектами. Здесь мы провели независимые полногеномные исследования ассоциации у небольшой породы шетландских овчарок и обнаружили локус на хромосоме 9, который связан с зубной аномалией, называемой мезиоверсией клыков верхней челюсти (MCM) ( P = 1,53 × 10 ⁻⁷ ), а также две характеристики размеров тела: рост ( P = 1,67 × 10 ⁻⁵ ) и вес ( P = 1.16 × 10 ⁻⁷ ). Используя данные полногеномного ресеквенирования, мы идентифицировали варианты в двух проксимальных генах: FTSJ3 , кодирующем РНК-метилтрансферазу, и Gh2 , кодирующем гормон роста. Замена в FTSJ3 и вставка донора сплайсинга в Gh2 сильно связаны с MCM и уменьшенным размером тела у шетландских овчарок. Мы продемонстрировали in vitro, что вариант Gh2 приводит к пропуску экзона 3, предсказывая мутантный белок, который, как известно, вызывает карликовость гипофиза у человека.Статистическое моделирование, однако, показывает, что вариант FTSJ3 является более сильным предиктором MCM и что каждый производный аллель уменьшает размер тела примерно на 1 дюйм и 5 фунтов. При обследовании 224 пород, варианты FTSJ3 и Gh2 часто встречаются среди очень маленьких «игрушечных» пород и отсутствуют у более крупных пород. Наши результаты показывают, что локус хромосомы 9, содержащий тесно сцепленные варианты в FTSJ3 и Gh2 , снижает рост шетландских овчарок и собак игрушечных пород и создает риск MCM из-за вертикальной плейотропии.

У собак мезиоверсия верхнечелюстных клыков (MCM) описывает смещенный вперед к носу верхний клык, также известный как ланцетный клык (рис. 1 A , сравните с нормальным зубным рядом на рис. 1 B). ) (1, 2). Возможно поражение одного или обоих клыков верхней челюсти. MCM может вызвать травматическую окклюзию, изъязвление верхней губы и / или заболевание пародонта и может потребовать удаления или ортодонтического изменения положения (1). MCM редко наблюдается за пределами Шетландской овчарки (2, 3), породы, которая также имеет высокую распространенность гиподонтии, состояния, характеризующегося одним или несколькими врожденно отсутствующими зубами (4).

Рис. 1.

MCM у шетландской овчарки. ( A ) Верхний клык (верхний C) пораженной собаки находится ближе к третьему резцу (I3) и рострально к нижнечелюстному клыку (нижний C). Длинная ось пораженного клыка (обозначена вертикальной пунктирной линией) ростральная по сравнению с нормальным зубным рядом B у здоровой собаки. ( C ) Манхэттенский график MCM GWAS с использованием 39 случаев и 39 контролей. Значения −log ₁₀ P для 117053 SNP нанесены на ось y в зависимости от положения хромосомы.Черная горизонтальная линия представляет порог значимости Бонферрони. Позиция и значение P SNP отведения включены.

Шетландская овчарка — небольшая порода со стандартной высотой в плечах от 13 до 16 дюймов. Производные аллели IGF1 , GHR , HMGA2 , IGF1R , SMAD2 и STC2 объясняют примерно половину уменьшения размеров тела, наблюдаемого у собак разных пород (5). «Маленькие» аллели первых четырех вышеупомянутых генов наблюдались у шетландских овчарок в различных генотипических комбинациях, что указывает на то, что аллели не зафиксированы в породе (5).В целом, более мелкие породы, как правило, имеют больше производных аллелей в этих локусах, чем более крупные породы, но даже самые маленькие «игрушечные» породы не фиксируются в этих локусах (5).

Мы провели полногеномное ассоциативное исследование (GWAS) и полногеномное ресеквенирование для выявления генетических факторов риска, вызывающих MCM, и обнаружили сильную корреляцию с размером тела. Мы идентифицируем варианты гормона роста 1 ( Gh2 ) и FtsJ РНК 2′-O-метилтрансферазы 3 ( FTSJ3 ), которые тесно связаны с MCM, ростом и весом и демонстрируют функциональные последствия Вставка сайта сплайсинга Gh2 .Наши данные предполагают, что локус, содержащий варианты Gh2 и FTSJ3 , является основным детерминантом размера тела у шетландских овчарок и игрушечных пород собак и создает риск MCM из-за вертикальной плейотропии.

Результаты

MCM ассоциирован с однонуклеотидными полиморфизмами на хромосоме 9.

Мы получили генетический материал и фенотипическую информацию от 86 шетландских овчарок с MCM (51 двусторонняя, 33 односторонняя и 2 неизвестной латеральности) и 144 шетландских овчарки с правильной расположенные клыки ( SI Приложение , Таблица S1).Статистической разницы между мужчинами и женщинами среди случаев не было (51 мужчина, 35 женщин; P = 0,10). В односторонних случаях чаще поражался левый клык (23 слева, 8 справа; P = 0,01). Двусторонние случаи чаще имели гиподонтию ( n = 27), чем односторонние случаи ( n = 11) ( P = 0,01). У четырнадцати собак, не пораженных MCM, также отсутствовали зубы. Чаще всего отсутствовали вторые премоляры верхней челюсти, без каких-либо побочных эффектов.

Мы провели GWAS для MCM с использованием 39 случаев, 39 контрольных и 117053 однонуклеотидных полиморфизма (SNP) после фильтрации и идентифицировали одну область ассоциации, превышающую значимость Бонферрони на хромосоме 9 (12753481, P = 1,53 × 10 ⁻⁷ ; Рис.1 C и SI Приложение , Таблица S2). Не было никаких доказательств геномной инфляции (лямбда = 1,03). Шестьдесят семь процентов случаев были гомозиготными по аллелю риска ведущего SNP (chr9: 12753481), в то время как 31% были гетерозиготными.Аллель риска также присутствовал среди контрольных собак: 8% были гомозиготными, а 72% — гетерозиготными, что, вероятно, указывает на сложный образец наследования. Используя ведущий SNP, мы рассчитали региональное неравновесие сцепления (LD) ( r ² > 0,5), чтобы определить консервативный интервал кандидата 1,9 МП от 11,6 МБ до 13,5 МБ на хромосоме 9, несущей около 30 генов.

FTSJ3 и Gh2 Harbor Candidate Причинные варианты.

Первоначально мы провели поиск возможных причинных вариантов с использованием файла VCF, созданного для 722 собак, включая 1 шетландскую овчарку с двусторонней MCM, 2 шетландских овчарки с неизвестным зубным рядом, 665 собак различных чистых и смешанных пород и 54 диких псовых.Пораженная шетландская овчарка была гомозиготной по аллелю риска в ведущем SNP и по ассоциированному гаплотипу на всем интервале кандидатов. У пораженной собаки не было уникальных вариантов, даже если исключить двух других шетландских овчарок из анализа, что указывает на то, что причинный вариант, вероятно, является полиморфизмом. Ручное сканирование критического интервала IGV не выявило серьезных структурных изменений, характерных только для шетландской овчарки.

Затем мы использовали данные повторного секвенирования всего генома вышеупомянутой шетландской овчарки с двусторонней MCM для идентификации вариантов, которые были 1) гомозиготными, 2) присутствовали в кодирующих областях или сайтах сплайсинга генов в пределах нашего критического интервала и 3) отсутствовали в геномы пяти колли, среднего и крупного генетически схожего предка шетландских овчарок (6), у которых MCM никогда не описывался.Мы идентифицировали два синонимичных SNP, один несинонимичный SNP и один вариант сайта сплайсинга и сочли последние два потенциально вредными. Замена g.11775131T> C встречается в FTSJ3 ( FTSJ3 ^mut , далее) и предсказывает миссенс p.Lys797Glu в высококонсервативном положении собачьего белка (XP_005624307; SI Приложение , Рис. S4). Это изменение классифицируется программами in silico PANTHER (1500) и PolyPhen2 (0.979). Gh2 содержит вставку единственного основания в донор сплайсинга экзона 3: g.11833343_11833344insA ( Gh2 ^mut , далее). Мы также дополнительно исследовали замену g.14561174A> G в AXIN2 , расположенную на 1 МБ за пределами нашего критического интервала, потому что мутации в ортологическом гене человека приводят к стоматологическим аномалиям (7). Вариант AXIN2 предсказывает миссенс-вариант p.Lys103Arg, изменение, которое PANTHER (456) классифицирует как потенциально опасное, а для PolyPhen2 (0.02). Хотя мы не можем исключить возможность того, что некодирующий вариант вносит вклад в MCM, мы сосредоточили оставшуюся часть исследования на этих трех потенциально вредных вариантах кодирования.

Мы генотипировали все три варианта-кандидата в 78 случаях MCM и 125 контрольных. FTSJ3 ^mut и Gh2 ^mut были сильно связаны с MCM ( P = 8,2 × 10 ⁻¹⁶ и 1,7 × 10 ⁻¹³ , соответственно), в то время как AXIN2 Вариант показал более слабую ассоциацию ( P = 8.5 × 10 ⁻⁷ ). Таким образом, мы исключили AXIN2 как кандидатный причинный ген.

Мы исследовали частоты FTSJ3 ^mut и Gh2 ^mut , используя общедоступные геномы 1049 собак, представляющих 224 различных породы ( SI Приложение , Таблица S3). Для всех пород полученные аллели имели частоты 4,5% и 3,7% соответственно. Помимо шетландской овчарки, эти аллели были обнаружены только у следующих игрушечных пород: аффенпинчер, бивер терьер, чихуахуа, миниатюрный пинчер, папиллион, померанский шпиц, той пудель, кавалер кинг чарльз спаниель, той фокстерьер и йоркширский терьер.

MCM сильно коррелирует с ростом и весом.

Поскольку гормон роста необходим для нормального роста тела (8), мы искали корреляцию между размером тела и MCM. Больные собаки были значительно короче и весили меньше, чем контрольные ( P = 4,6 × 10 ^-6 и 5,6 × 10 ^-11 , соответственно) (рис. 2 A и B ). Самки шетландских овчарок часто меньше по росту и весу по сравнению с самцами ( P = 0.007 и 0,22 соответственно в нашей когорте), мы подтвердили, что корреляции были значительными для каждого пола ( SI Приложение , рис. S2).

Рис. 2.

Рост и вес коррелируют с MCM. Коробчатые диаграммы показывают ( A ) более низкий рост у пораженных собак ( n = 63, среднее значение = 13,97 дюйма) по сравнению с контрольной группой ( n = 104, среднее значение = 14,93 дюйма) и ( B ) снижение веса у пораженных собак. ( n = 62, среднее = 16,20 фунта) по сравнению с контролем ( n = 99, среднее = 21.97 фунтов). Два образца t test P Значения указаны выше. Манхэттен строит графики для GWAS роста ( C ) и веса ( D ) с использованием 34 случаев и 37 элементов контроля. Значения −log ₁₀ P для 117053 SNP нанесены на ось y в зависимости от положения хромосомы (CanFam3.1). Черная горизонтальная линия представляет порог значимости Бонферрони. Включены позиции и значения P SNP отведений.

Из-за сильной корреляции между MCM и размером тела мы провели еще один GWAS с ростом, весом и полом в качестве ковариант (34 случая vs.37 элементов управления). Сигнал хромосомы 9 был ослаблен, но сохранился как наиболее значимая ассоциация (chr9: 12753481, P = 1,04 × 10 ^-6 ) ( SI Приложение , рис. S3 A ). Независимые GWAS для роста и веса указывают на то, что локус на хромосоме 9 влияет на оба фенотипа ( P = 1,67 × 10 ⁻⁵ и 1,16 × 10 ⁻⁷ , соответственно) (рис. 2 C и D ). . Влияние этого локуса на любой фенотип невозможно обнаружить, когда мы включаем MCM в качестве ковариаты, согласующейся с общей причиной (т.е., плейотропия) ( SI Приложение , рис. S3 B и C ) (9).

Gh2 ^mut вызывает пропуск экзона 3.

Для дальнейшей оценки Gh2 в качестве гена-кандидата мы попытались определить, изменяет ли вставка сайта сплайсинга сплайсинг гена. Мы экспрессировали мутантные и фрагменты генов дикого типа в клетках HEK293 и оценили паттерны сплайсинга с помощью секвенирования комплементарной ДНК (кДНК). Клетки, несущие фрагмент дикого типа, давали первичную полосу длиной 475 п.н.Мутантные клетки давали полосу дикого типа и более яркую, меньшую полосу размером 358 п.н. (рис. 3). Секвенирование подтвердило, что большая полоса представляет собой нормальный сплайсинг экзонов 2-5. Полоса из 358 п.н. является сплайсоформой, в которой пропущены все 117 п.н. экзона 3, что предсказывает белок, лишенный 39 из 216 аминокислот. Белки, полученные из транскриптов Gh2 без экзона 3, были идентифицированы у людей с дефицитом гормона роста II типа и показали, что они действуют доминантно-негативным образом (8).Обе клеточные линии также дали небольшой ампликон размером 196 п.н., что, как подтвердило секвенирование, является изоформой, в которой экзоны 3 и 4 пропущены (10).

Рис. 3.

Амплификация кДНК Gh2 . Электрофорез в агарозном геле для контроля без обратной транскриптазы (-RT, дорожка 2), контроля пустого вектора (EV, дорожка 3), кДНК Gh2 дикого типа ( Gh2 ⁺ , дорожка 4) и КДНК Gh2 , несущая вставку в сайт сплайсинга ( Gh2 ^mut , полоса 5).Первичная полоса дикого типа на 475 п.н. (1), мутантная полоса на 358 п.о. (2) и слабая полоса дикого типа на 196 п.о. (3) были извлечены и охарактеризованы с помощью секвенирования по Сэнгеру. Схема сплайсинга каждой изоформы для экзонов 2-5 изображена под изображением геля.

FTSJ3 ^mut влияет на размер тела аддитивным образом.

FTSJ3 и Gh2 разделены примерно на 58 т.п.н. на хромосоме 9, и их аллели предсказуемо находятся на высоком LD (D ‘= 0.99). Мы наблюдали три гаплотипа в нашей популяции (рис. 4 A ). Отсутствие гаплотипа FTSJ3 ^mut — Gh2 ⁺ предполагает, что мутация Gh2 произошла первой и что рекомбинация между chr9: 11775131 и chr9: 11833343 встречается редко. Гаплотип FTSJ3 ⁺ — Gh2 ^mut встречался нечасто, но значительно чаще обнаруживался у собак с нормальными зубными рядами ( P = 0.04).

Рис. 4.

Понимание ролей FTSJ3 , Gh2 и IGF1 в MCM и размере корпуса. ( A ) Отношения шансов (OR), 95% ДИ и точные двусторонние значения P Фишера рассчитываются для каждого из трех наблюдаемых гаплотипов для MCM. Гаплотипы с FTSJ3 ⁺ являются защитными, а гаплотип с FTSJ3 ^mut и Gh2 ^mut представляет риск.( B ) Средние значения роста и веса (рассчитанные с использованием всех доступных данных) и риск MCM нанесены на график для четырех наиболее частых комбинаций генотипов FTSJ3 и Gh2 . Одна копия каждого производного аллеля ( n = 74) заметно снижает рост и вес по сравнению с диким типом ( n = 40; P = 0,003 и 0,0002 соответственно). По сравнению с гетерозиготами, гомозиготность только по аллелю Gh2 ^mut ( n = 23) существенно не меняет рост ( P = 0.3) или веса ( P = 0,7). Среди гомозигот Gh2 ^mut добавление второй копии FTSJ3 ^mut ( n = 67) значительно снижает рост ( P = 0,0002) и вес ( P = 7,8 × 10 ⁻⁵ ), демонстрируя, что Gh2 не несет исключительной ответственности за изменение размера тела и риск заболевания, приписываемые этому локусу. ( C ) Значения AIC показаны для различных генотипических и / или фенотипических прогностических моделей MCM.Небольшое значение AIC для веса FTSJ3 + (жирный шрифт) указывает на более скудное соответствие данным о заболевании. ( D ) Вероятность заболевания, нанесенная против генотипов FTSJ3 с двумя крайними значениями: тяжелая (27 фунтов) и легкая (12 фунтов), показывает важность веса для риска MCM. ( E ) Вероятность заболевания для всех комбинаций генотипов FTSJ3 и IGF1 показывает большую роль IGF1 среди гетерозигот FTSJ3 .

Чтобы определить, влияют ли оба аллеля или только Gh2 ^mut на размер тела, мы исследовали рост и вес в двух субпопуляциях, которые были фиксированы в одном локусе, но изменчивы в другом (рис. 4 B ). Мы обнаружили, что рост и вес собак, имеющих только один аллель риска на FTSJ3 , были значительно больше, чем у собак, имеющих две копии, что позволяет предположить, что FTSJ3 ^mut уменьшает размер тела аддитивным образом.При нейтрализации FTSJ3 ^mut мы не обнаружили существенных различий в росте и весе собак, имеющих один аллель Gh2 ^mut по сравнению с двумя. Это согласуется с доминирующим негативным эффектом мутантного белка Gh2. У нас не было комбинаций генотипов в нашей популяции, чтобы мы могли изучить влияние наличия хотя бы одного аллеля Gh2 ^mut по сравнению с гомозиготным диким типом.

FTSJ3 и IGF1 хорошо предсказывают MCM.

Чтобы оценить генотипический и фенотипический вклад в MCM, мы выполнили статистическое моделирование с использованием информационного критерия Акаике (AIC), где меньшие числа указывают на лучшее и наиболее экономное соответствие данным о заболевании (рис. 4 C ). В соответствии со статистикой нашей ассоциации, мы обнаружили, что FTSJ3 лучше предсказывает MCM, чем Gh2 , и что вес лучше предсказывает MCM, чем рост. Хотя только FTSJ3 лучше предсказывает MCM, чем только вес, лучшая прогностическая модель включает как FTSJ3 , так и вес.При гомозиготности FTSJ3 ^mut представляет высокий риск MCM, независимо от веса. Однако при гетерозиготности риск определяет вес, так что у легкой собаки риск намного выше, чем у тяжелой собаки (Рис. 4 D ).

Затем мы рассмотрели влияние аллелей других известных генов размеров тела, расщепляющихся у шетландской овчарки: IGF1 , GHR , HMGA2 и IGF1R. Использование связанных SNP из BeadChip и нашей когорты GWAS (39 случаев vs.39 контрольных), мы обнаружили, что производный аллель IGF1 был значительно перепредставлен среди случаев ( P = 0,04), и тем более, когда мы рассматриваем только собак, гетерозиготных по FTSJ3 ^mut ( P = 0,016). Производный аллель IGF1R был значительно перепредставлен среди контролей ( P = 0,04), но не был значимым в гетерозиготной подгруппе. Мы не обнаружили существенных различий в частотах аллелей GHR или HMGA2 .

Связь IGF1 с MCM усилилась в расширенной когорте из 65 случаев и 100 контролей ( P = 0,0007). Поэтому мы добавили генотипов IGF1 в модель с FTSJ3 и весом и обнаружили, что вес больше не является значимым фактором. График прогнозирования риска с использованием генотипов FTSJ3 и IGF1 иллюстрирует аддитивный эффект (рис. 4 E ). В соответствии с аддитивной моделью, люди с наименьшим количеством производных аллелей по трем генам имеют больший рост и вес и самые низкие частоты MCM, в то время как собаки, имеющие наиболее производные аллели, короче, весят меньше и имеют более высокие частоты MCM (Таблица 1 ).

Таблица 1.

Распределение генотипических комбинаций по дентальным и морфометрическим фенотипам в 65 случаях MCM и 100 контрольных

FTSJ3 объясняет наибольшую вариацию веса у шетландских овчарок.

При одновременной оценке (например, рост по прогнозам FTSJ3 и Gh2 ) индивидуальный вклад FTSJ3 и Gh2 в рост и вес невозможно разделить, поскольку гены находятся в высоком LD. В независимых моделях (например,g., рост согласно прогнозу FTSJ3 ), FTSJ3 является наиболее эффективным, уменьшая размер тела примерно на 1 дюйм и 5 фунтов с каждым производным аллелем и составляя 37% вариации роста и 73% вариации веса в нашем исследовании. когорта. Gh2 немного менее эффективен, объясняя примерно 32% и 67% отклонений в росте и весе соответственно. Для сравнения, IGF1 объясняет только 7% роста и 28% веса шетландских овчарок.

Обсуждение

Домашние собаки различаются по размеру тела больше, чем любые другие наземные виды, но генетически изолированные чистокровные популяции должны соответствовать стандартам, ограничивающим вариации внутри породы.Таким образом, каждая порода обладает набором полиморфизмов, определяющих рост, и эти локусы находятся под постоянным искусственным селективным давлением (5). Хотя многие наследственные заболевания собак коррелируют с размером тела (например, болезнь Легга – Кальве – Пертеса (11), остеосаркома (12) и заворот желудка (13)], на удивление мало исследований, проведенных на сегодняшний день, напрямую связывают фенотипы заболевания с аллелями. основной рост (14⇓ – 16). В этом исследовании мы обнаружили, что стоматологическая аномалия у шетландской овчарки коррелирует с маленьким размером тела и что большая часть вариаций роста и веса внутри породы связана с локусом на хромосоме 9, который содержит FTSJ3 и Gh2 .

Gh2 является отличным геном-кандидатом для фенотипа роста и, по сути, недавно было предложено иметь варианты, способствующие небольшому размеру у собак (17). Gh2 кодирует гормон роста гипофиза, высвобождение которого является первым шагом в оси Gh2-IGF1, которая регулирует пролиферацию, дифференцировку и апоптоз клеток. Мы демонстрируем здесь, что вставка одного основания в 3′-донорный сайт сплайсинга Gh2 экзона 3 вызывает неполный альтернативный сплайсинг.У людей слабые сайты сплайсинга, окружающие этот экзон, увеличивают важность последовательностей сплайсинга интрона 3 (8). Мутации, которые происходят в первых шести основаниях донорского сайта сплайсинга или прерывают элементы энхансера сплайсинга, вызывают пропуск экзона 3 (18). Мутантный белок неправильно сворачивается и оказывает доминирующий негативный эффект за счет нарушения доставки и стабильности Gh2 дикого типа (19, 20), что приводит к гипофизарной карликовости. Орофациальные аномалии распространены при дефиците гормона роста и включают недоразвитие верхней и нижней челюсти, задержку прорезывания зубов и агенезию или неправильное положение зубов (21, 22).

FTSJ3 ранее не описывался как играющий роль в размере тела собаки, хотя полногеномные исследования связали локус с различными фенотипами, связанными с ростом (23) и весом у других видов, включая людей (24⇓⇓ –27). FTSJ3 кодирует 2′-O-метилтрансферазу РНК, локализованную в ядрышке, экспрессирующуюся повсеместно и эволюционно консервативную (28). С 1974 было известно, что 2′-O метильные группы добавляются к пре-рРНК во время ее синтеза (29), и теперь ясно, что эти модификации производятся FTSJ3 (30).Также было показано, что FTSJ3 добавляет внутренние 2′-O-метильные группы к РНК ВИЧ (31), повышая вероятность того, что он внутренне модифицирует клеточную пре-мессенджерскую РНК (мРНК) и / или мРНК. Нокдаун активности FTSJ3 снижает скорость пролиферации клеток (30), что может быть следствием снижения продукции рибосом и / или поставки мРНК. В любом случае снижение чистой скорости клеточной пролиферации у развивающихся щенков игрушечных пород может объяснить заметно более медленные темпы роста у этих пород по сравнению с более крупными породами.В альтернативном сценарии мутация FTSJ3 или связанного некодирующего варианта может нарушить сложный регуляторный паттерн локуса Gh2 и повлиять на передачу сигналов гормона роста (32).

FTSJ3 ^mut предсказывает неконсервативную замену глутаминовой кислоты на лизин в консервативном C-концевом домене FTSJ3, где опосредуется связывание с прерибосомными комплексами (33). Эта вариация постоянно лучше ассоциировалась с MCM и размером тела, несмотря на полное отсутствие рекомбинации между аллелями, происходящими от FTSJ3 и Gh2 .Мы связываем это с наследственным гаплотипом ( FTSJ3 ⁺ — Gh2 ^mut ), который чаще встречался у здоровых здоровых шетландских овчарок с большим телом, что свидетельствует о значительно более низком риске MCM у людей, живущих в дикой природе. -типа копия FTSJ3 и отражающая аддитивный эффект мутантного аллеля. Аллель без риска ведущего SNP также встречается в этом гаплотипе, предполагая, что самые сильные ассоциации в GWAS выявляли защитный фактор FTSJ3 ⁺ аллеля.

Шетландские овчарки изменчивы по двум другим локусам, несущим гены, кодирующие белки, расположенные ниже по оси Gh2-IGF1. Мы наблюдали, что среди лиц, гомозиготных по FTSJ3 ^mut — Gh2 ^mut , IGF1 , имелся мягкий эффект, незначительно снижая вес и увеличивая риск MCM при добавлении каждого производного аллеля. В FTSJ3 ^mut — Gh2 ^mut гетерозигот, однако, IGF1 был гораздо более эффективен, переводя людей от низкого риска гетерозиготности к высокому риску гомозиготности и снижая вес почти на 20%.Отсутствие гормона роста может повлиять на секрецию IGF1, потенциально маскируя эффект мутации IGF1 . Наши результаты предполагают, что гомозиготность по Gh2 ^mut приводит к высвобождению по крайней мере некоторого гормона роста, возможно, из-за неполного альтернативного сплайсинга. Гетерозиготность по Gh2 ^mut , по-видимому, позволяет продуцировать гораздо больше гормона роста, тем самым позволяя нам ясно видеть эффект мутанта IGF1 .Важно учитывать, что «маленькие» аллели других генов размеров тела, не изученные здесь, могут влиять на наблюдаемые нами тенденции.

Локус хромосомы 9, содержащий FTSJ3 и Gh2 , был связан с длиной головы и нижней челюсти у разных пород (34). Мы отметили, что шетландские овчарки и другие породы, у которых был зарегистрирован MCM [например, итальянская борзая и фокстерьер (1)], являются долихоцефальными, тогда как игрушечные породы, которые также обладают производными аллелями, являются мезоцефальными или брахицефальными (35).Поскольку частота зубных аномалий у собак коррелирует с морфологией черепа (36), возможно, что присутствие MCM у шетландских овчарок, а не у собак игрушечных пород, может быть связано с влиянием локуса хромосомы 9 на их удлиненную форму. череп.

Основываясь на наших данных, мы предполагаем, что локус хромосомы 9 демонстрирует вертикальную плейотропию (37), при этом его влияние на зубной ряд опосредовано его ролью в уменьшении размера, в частности черепа. Учитывая строгий отбор по росту в пределах породы, вполне вероятно, что несколько вариантов в этом локусе вносят вклад в вариации размеров тела у собак.Будущие исследования будут необходимы, чтобы точно определить, какие варианты или комбинация вариантов в этом локусе замедляют рост.

Материалы и методы

Исследуемая популяция.

Все образцы были получены с информированного согласия в соответствии с протоколами, утвержденными Советом по институциональному обзору Университета Клемсона (IBC2018-13). Буккальные клетки или образцы цельной крови были собраны у 230 шетландских овчарок с односторонним MCM, двусторонним MCM или правильным выравниванием по собачьим.На всех собак получены родословные. Стоматологический статус был подтвержден физическим осмотром, стоматологическими фотографиями, рентгенограммами и / или ветеринарными записями. В ходе исследования возникла необходимость получить данные о росте (измеренном в холке) и весе для каждой собаки. Владельцы сообщили об измерениях роста и веса 167 и 161 собаки соответственно. Возраст собак на момент измерения был не менее 1 года (средний возраст = 6 лет; средний возраст = 6,8 года). ДНК выделяли в соответствии с протоколом выделения ДНК Gentra Puregene (Qiagen), и концентрацию определяли количественно с помощью спектрофотометра NanoDrop 1000 (Thermo Scientific).

Полногеномный ассоциативный анализ.

Включение в GWAS для MCM было определено на основании родства: отобранные собаки не были родственниками по крайней мере в двух поколениях. Мы также стремились найти баланс между географическим происхождением, полом и окрасом / рисунком шерсти. Генотипирование было выполнено для 78 шетландских овчарок в GeneSeek, Inc. с использованием чипа Illumina CanineHD BeadChip, содержащего 220 859 маркеров. Во всех выборках частота вызовов> 95%. SNP с частотой вызовов <95%, частотами минорных аллелей <5% и / или значительным отклонением от равновесия Харди-Вайнберга ( P <0.0004) были исключены из дальнейшего расследования. Вся фильтрация и статистический анализ проводились с помощью SNP & Variation Suite v8 (SVS; Golden Helix, Inc.). Все положения хромосом указаны в CanFam3.1.

Для MCM GWAS точные значения P Фишера для каждого SNP были рассчитаны с использованием аддитивной модели. Поскольку гиподонтия была недостаточно представлена ​​в контрольной популяции GWAS ( n = 2) по сравнению со случаями ( n = 13), мы подтвердили наши результаты для MCM с помощью второго GWAS, в котором мы исключили все, кроме двух случайно выбранных случаев, имеющих гиподонтию. (28 случаев vs.39 элементов управления) ( SI Приложение , рис. S1). Рост (дюймы) и вес (фунты) были проанализированы как количественные значения в соответствии с аддитивной моделью. Ковариаты были рассмотрены с использованием линейной регрессии в рамках полной и сокращенной модели.

Парный анализ LD был выполнен для расчета значений r ² для SNP отведения MCM (chr9: 12753481). Значения r ² были рассчитаны в PLINK (38) с использованием всех контролей.

Вариант анализа.

Фильтрация вариантов в файле VCF для 722 собак (39) была выполнена с использованием Golden Helix SVS, а ручное сканирование критического интервала выполнялось в IGV (40).Варианты пораженной шетландской овчарки (номер доступа SRX4036142) были отфильтрованы по состоянию аллеля и по пяти геномам колли (номера доступа SRX2506416, SRX2506417, SRX2506418, SRX2506419 и SRX2506420) в Golden Helix. Влияние несинонимичных SNP в FTSJ3 и AXIN2 было охарактеризовано с использованием двух программ in silico (41, 42): оценка PolyPhen2 в диапазоне от 0,85 до 1 и время сохранения PANTHER (в миллионах лет)> 450 считались, вероятно, разрушительными.Варианты FTSJ3 , Gh2 , AXIN2 и IGF1 были генотипированы с использованием секвенирования по Сэнгеру. Приведены праймеры ( SI, приложение , таблица S4). Межпородные частоты аллелей для FTSJ3 ^mut и Gh2 ^mut были рассчитаны с использованием полногеномных данных 1049 собак ( SI Приложение , Таблица S3).

Статистические расчеты.

Связи аллелей или гаплотипов с фенотипами оценивались точными тестами Фишера с использованием VassarStats (http: // vassarstats.сеть/). Двухвыборочные тесты t в Microsoft Excel были использованы для оценки различий в средних морфометрических показателях между случаями MCM и контролями, а также между генотипами.

Объединив двусторонний и односторонний фенотипы заболевания MCM, оцениваемые наблюдения теперь классифицируются в один из двух классов (т.е. затронутые и контрольные). Соответственно, для оценки бинарного фенотипа MCM мы обращаемся к логистической регрессии для моделирования риска заболевания как функции наблюдаемых генотипов и других потенциальных объясняющих переменных.Определите вероятность заболевания как pi для i-й собаки и, таким образом, логит этой вероятности как θi = log [pi / (1-pi)]. При моделировании логита как функции любых независимых переменных рассматривается эта простая линейная модель: θi = b0 + bwWeighti + bhHeighti + bsSexi + ∑j = 1k (αj + δj),

, где b0 — неизвестная постоянная, общая для всех собак, bw — коэффициент регрессии массы тела на MCM, bh — коэффициент регрессии для роста, bs — коэффициент регрессии для пола (для мужчин = 1 и 0 = женщины), а αj и δj — соответственно аддитивный и доминирующий вклады j -й SNP из рассматриваемых в анализе k SNP.Оценка неизвестных параметров модели выполняется с помощью команды glm на общедоступном языке R (43). Конечно, можно рассматривать и различные уменьшенные модели. При сравнении этих моделей модель с самым низким значением AIC (44) представляет собой лучшее и наиболее экономичное соответствие данным о болезни.

Также оценивалось потенциальное влияние наблюдаемых SNP на измерения роста и веса. Предполагалось, что рост и вес являются нормально распределенными переменными, соответствующими простой линейной модели для i -ой собаки: yi = b0 + bsSexi + ∑j = 1k (αj + δj),

, где b0 — неизвестная постоянная, общая для для всех собак, bs — коэффициент регрессии по полу (для самцов = 1 и 0 = самки), а αj и δj — аддитивный и доминирующий вклады соответственно j -го SNP из k рассматриваемых SNP. в анализе.Оценка неизвестных параметров модели выполняется с помощью команды lm на общедоступном языке R (43). Как и прежде, сравнение моделей осуществлялось через AIC (44).

Клонирование фрагментов

Gh2 в вектор pcDNA.

Gh2 фрагментов были амплифицированы из геномных ДНК двух шетландских овчарок, пораженной собаки, гомозиготной по FTSJ3 ^mut — Gh2 ^mut и контрольной собаки, гомозиготной по FTSJ3. + — Gh2 ⁺ с использованием ДНК-полимеразы слияния Herculase II (Agilent) и праймеров с последовательностями, перекрывающимися с pcDNA3.1 вектор (Invitrogen) ( SI, приложение , таблица S4). Вектор pcDNA3.1 амплифицировали с помощью полимеразы Phusion (Thermo Scientific). Фрагменты Gh2 ⁺ и Gh2 ^mut клонировали в вектор pcDNA3.1 с использованием сборки Gibson (New England Biolabs) в соответствии с инструкциями производителя. Встраивание фрагментов Gh2 в вектор подтверждали секвенированием по Сэнгеру.

Трансфекция

Gh2 в клетки HEK293.

Клетки HEK293 выращивали при 37 ° C с 5% CO. ₂ в среде Игла, модифицированной Дульбекко (Gibco), с 10% фетальной бычьей сывороткой. Клетки HEK293 трансфицировали 4,0 мкг плазмидной ДНК Gh2 ⁺ или Gh2 ^mut с использованием 12,0 мкл липофектамина LTX (Thermo Fisher) в соответствии с инструкциями производителя. Клетки собирали через 48 часов после трансфекции. РНК выделяли из клеток с использованием набора для очистки РНК GeneJET (Thermo Scientific) в соответствии с протоколом производителя.Пятьсот нанограммов РНК подвергали обратной транскрипции с использованием MLV-RT (Optizyme) с праймером dT (20) при 42 ° C в течение 1 часа.

Секвенирование кДНК

Gh2 .

кДНК амплифицировали с использованием ДНК-полимеразы Phire Green Hot Start II (Thermo Scientific) в соответствии с инструкциями производителя. Праймеры были сконструированы для амплификации последних четырех экзонов Gh2 , при этом прямой праймер расположен в экзоне 2, а обратный праймер — в экзоне 5 ( SI, приложение , таблица S4).Также использовали минус обратную транскриптазу и пустой векторный контроль. Продукты ПЦР визуализировали с помощью гель-электрофореза. Продукты очищали с использованием E.Z.N.A. Набор для экстракции геля (Omega Bio-Tek) и проверено секвенированием по Сэнгеру.

Генотипирование локусов других размеров тела.

Ранее связанные SNP Illumina в следующих генах, влияющих на небольшой размер тела у собак, были генотипированы в данных чипов SNP из нашей популяции GWAS: IGF1R (chr3: 41758863 и 41849479), GHR (chr4: 67040898), IGF1 (chr15: 41221438) и HMGA2 (chr10: 8183593) (5, 45).

Доступность данных.

Данные ресеквенирования полного генома пораженной шетландской овчарки, пяти контрольных колли и всех других геномов собак, использованных в данном документе, были депонированы в Архиве считывания последовательностей (все номера доступа приведены в приложении SI , таблица S3). Нуклеотидные последовательности сплайсоформ гормона роста 1 депонированы в GenBank под номерами доступа от MT499773 до MT499775.

Благодарности

Мы благодарим доктора Андрея Александрова за помощь в клонировании фрагментов Gh2 и докторов.Элисон Старр-Мосс и Майку Воану за полезные обсуждения. L.A.C. и S.R.A. поддерживаются Фондом здоровья колли. Часть этой работы финансировалась Почетным колледжем Университета Клемсона и пожертвованиями Фонда Американской ассоциации шетландских овчарок, Клуба шетландских овчарок Джорджии, Клуба шетландских овчарок в Спартанбурге, Клуба колониальных шетландских овчарок и Клуба любителей шетландских овчарок Эдмонтона.