Untersuchungen zur kongenitalen Mikrophthalmie beim Texelschaf

Zusammenfassung

Gegenstand und Ziel: Erbliche Mikrophthalmie bei Texelschafen und deren Kreuzungen. An Merkmals- und Anlageträgern sowie an gesunden gleichaltrigen Schafen anderer Rassen wurden ein Zuchtversuch sowie ophthalmologische und pathologische Untersuchungen durchgeführt. Ziele waren die Überprüfung des Erbgangs, die klinische und pathomorphologische Charakterisierung des okulären Phänotyps im Vergleich zum gesunden Auge sowie die Abklärung möglicher assoziierter Missbildungen in anderen Organsystemen. Material und Methoden: Ein Anpaarungsversuch eines von Mikrophthalmie betroffenen Bocks mit 10 als Anlageträger vermuteten Mutterschafen ergab insgesamt 17 Lämmer, darunter neun von Mikrophthalmie betroffene Tiere. Insgesamt wurden 21 Schafe ophthalmologisch sowie 10 Tiere pathomorphologisch untersucht. Ergebnisse: Die Vererbung des Phänotyps folgte einem geschlechtsunabhängigen monogen rezessiven Erbgang mit vollständiger Penetranz und variabler Expressivität. Alle betroffenen Tiere waren vollständig blind. Bei keinem der Merkmalsträger konnten Anomalien in anderen Organsystemen gefunden werden. Die okuläre Pathomorphologie der stets bilateral erkrankten Tiere war charakterisiert durch hochgradige Mikrophthalmie, das Fehlen von Linse, vorderer Augenkammer und Glaskörper, dem Vorhandensein von ungeordneten mesenchymalen Proliferationen sowie einer Retinadysplasie, wobei geringgradige Unterschiede bei den einzelnen Individuen feststellbar waren. Die Untersuchung von Anlageträgern erbrachte keine von der Norm abweichenden Befunde. Schlussfolgerungen: Es konnte gezeigt werden, dass es sich bei der kongenitalen Mikrophthalmie des Texelschafes um eine nicht syndromische isolierte Mikrophthalmie handelt. Diese Studie bestätigt, dass Anlageträger morphologisch nicht erkennbar sind und unterstreicht die Notwendigkeit der von den Autoren angestrebten Entwicklung eines DNA-basierten Diagnoseverfahrens. Klinische Relevanz: Die kongenitale Mikrophthalmie stellt eine häufige Anomalie bei Texelschafen und deren Kreuzungen dar. Beim Auftreten von betroffenen Lämmern sollten die Elterntiere und Vollgeschwister konsequent aus der Zucht ausgeschlossen werden.

Summary

Objective: Inherited microphthalmia occurring in Texel sheep and their crossbreds. A breeding experiment was carried out, and clinical as well as pathomorphological investigations were performed on sheep from this breed and further healthy animals of the same age from different breeds. The aims were the verification of the mode of inheritance, the exact characterisation of the ocular phenotype and the comparison between genetic carriers and unrelated reference animals. Furthermore, the occurrence of associated non-ocular anomalies was examined. Material and methods: The experimental mating of an affected ram with ten ewes that were supposed to be genetic carriers revealed nine affected lambs showing microphthalmia among 17 lambs in total. Ophthalmological examinations were performed on 21 animals, and 10 sheep were examined pathomorphologically. Results: The phenotype followed a sex-independent monogenic recessive mode of inheritance showing complete penetrance and variable expressivity. All affected animals were diagnosed to be completely blind. In no case any associated non-ocular anomalies were found. The pathomorphology of the always bilaterally affected animals was characterised by a profound microphthalmia, the complete absence of the lens, anterior eye chamber and vitreous body, as well as the presence of unorganised mesenchymal proliferations within the globe and retinal dysplasia. Minor phenotypic differences were observed between different affected animals. The examination of genetic carriers for microphthalmia revealed no differences from unrelated reference animals. Conclusions: It was shown that the congenital microphthalmia of the Texel sheep is a non-syndromic isolated microphthalmia. This study confirms that genetic carriers of congenital microphthalmia are morphologically not identifiable and therefore emphasises the need of a DNA-based diagnostic test. Clinical relevance: Congenital microphthalmia represents a common anomaly in German Texel sheep and their crossbreds. If affected lambs are born, parents and full-siblings should be excluded consequentially from further breeding.

Schlüsselwörter

Schaf - Texel - kongenitale Anomalie - Mikrophthalmie - monogen - autosomal rezessiver Erbgang

Key words

Sheep - Texel - congenital anomaly - microphthalmia - monogenic autosomal recessive inheritance

• Literatur

• 1 Anonymus. Nieuwe test erfelijke blindheid schapen. Tijdschr Diergeneesk 2005; 130: 599.
• 2 Bar-Yosef U, Abuelaish I, Harel T, Hendler N, Ofir R, Birk OS. CHX10 mutations cause non-syndromic microphthalmia/anophthalmia in Arab and Jewish kindreds. Human Genet 2004; 115: 302-309.
• 3 Bessant DA, Khaliq S, Hameed A, Anwar K, Mehdi SQ, Payne AM, Bhattacharya SS. A locus for autosomal recessive congenital microphthalmia maps to chromosome 14q32. Am J Hum Genet 1998; 62: 1113-1116.
• 4 Binns W, Shupe JL, Keeler RF, James LF. Chronologic evaluation of teratogenicity in sheep fed Veratrum californicum. J Am Vet Med Assoc 1965; 147: 839-842.
• 5 Cook CS. Ocular Embryology and congenital malformations. In: Veterinary Ophthalmology, 3rd ed. Gelatt KN. ed. Baltimore: Lippincott; 1991
• 6 De Groot T. Blind geboren lammeren. Landbowkundig Tijdschrift 1957; 69: 819-822.
• 7 Fantes J, Ragge NK, Lynch SA, McGill NI, Collin JR, Howard-Peebles PN, Hayward C, Vivian AJ, Williamson K, van Heyningen V, Fitzpatrick DR. Mutations in SOX2 cause anophthalmia. Nat Genet 2003; 33: 461-463.
• 8 Gelatt KN. Essentials of Veterinary Opthalmology. Baltimore, Philadelphia: Lippincott; 2000: 502-5.
• 9 Hale F. The relation of vitamin A to anophthalmia in pigs. Am J Opthalmol 1935; 18: 1087-1093.
• 10 Hanset R. Microphthalmie hereditaire chez des moutons de race Texel. Ann Med Vet 1961; 105: 443-449.
• 11 Haring F, Gruhn R. Mikrophthalmie, ein einfach rezessiver Erbfehler beim Schaf. Züchtungskunde 1970; 42: 385-390.
• 12 Jolly RD, Blair HT, Johnstone AC. Genetic disorders in sheep in New Zealand: A review and perspective. New Zeal Vet J 2004; 52: 52-64.
• 13 Labs I. Untersuchungen zur Morphologie der kongenitalen Mikrophthalmie beim Schaf mit Beiträgen zur Ätiopathogenese. Diss med vet, Justus-Liebig- Universität Gießen: 1977
• 14 Michon L, Morle L, Bozon M, Duret L, Zech C, Godet J, Plauchu H, Edery P. Physical and transcript map of the autosomal dominant colobomatous microphthalmia locus on chromosome 15q12-q15 and refinement to a 4.4 Mb region. Eur J Hum Genet 2004; 12: 574-578.
• 15 Othman MI, Sullivan SA, Skuta GL, Cockrell DA, Stringham HM, Downs CA. Autosomal dominant nanophthalmos (NNO1) with high hyperopia and angle-closure glaucoma maps to chromosome 11. Am J Hum Genet 1998; 63: 1411-1418.
• 16 Percin EF, Ploder LA, Yu JJ, Arici D, Horsford DJ, Rutherford A, Bapat B, Cox DW, Duncan AMV, Kalnins VI, Kocak-Altintas A, Sowden JC, Trabousli E, Sarfarazi M, McInnes RR. Human microphthalmia associated with mutations in the retinal homeobox gene CHX10. Am J Ophthalmol 2001; 131: 156-157.
• 17 Roberts LD. Microphthalmia in swine. J Herd 1948; 39: 146-148.
• 18 Roe WD, West DM, Walshe MT, Jolly RD. Microphthalmia in Texel lambs. N Z Vet J 2003; 51: 194-195.
• 19 Rüsse I, Sinowatz F. Lehrbuch der Embryologie der Hausttiere. Berlin, Hamburg: Parey; 1991: 287-295.
• 20 Schimmenti LA, De la Cruz J, Lewis RA, Karkera JD, Manligas GS, Roessler E, Muenke M. Novel mutation in sonic hedgehog in non-syndromic colobomatous microphthalmia. Am J Med Genet A 2003; 116: 215-221.
• 21 Schnorr B, Kressin M. Embryologie der Haustiere, 4. Aufl. Stuttgart: Enke; 2001: 137-141.
• 22 Schutte JG, Van den Ingh TS. Microphthalmia, brachygnathia superior, and palatocheiloschisis in a foal associated with griseofulvin administration to the mare during early pregnancy. Vet Q 1997; 19: 58-60.
• 23 Sundin OH, Leppert GS, Silva ED, Yang JM, Dharmaraj S, Maumenee IH, Santos LC, Parsa CF, Traboulsi EI, Broman KW, Dibernardo C, Sunness JS, Toy J, Weinberg EM. Extreme hyperopia is the result of null mutations in MFRP, which encodes a Frizzled-related protein. Proc Natl Acad Sci USA 2005; 102: 9553-9558.
• 24 Tetens J. Molekulargenetische Untersuchungen zur kongenitalen Mikrophthalmie des Texelschafes. Diss med vet, Hannover: 2006
• 25 Van der Linde-Sipman JS, van den Ingh TSGAM, Vellema P. Morphology and mophogenesis of hereditary microphthalmia in Texel sheep. J Comp Pathol 2003; 128: 269-275.
• 26 Voronina VA, Kozhemyakina EA, O’Kernick CM, Kahn ND, Wenger SL, Linberg JV, Schneider AS, Mathers PH. Mutations in the human RAX homeobox gene in a patient with anophthalmia and sclerocornea. Hum Molec Genet 2004; 13: 315-322.
• 27 Wangikar PB, Dwivedi P, Sinha N, Sharma AK, Telang AG. Teratogenic effects in rabbits of simultaneous exposure to ochratoxin A and aflatoxin B1 with special reference to microscopic effects. Toxicology 2005; 215: 37-47.
• 28 Zwiep A. Blind geboren lammeren. Tijdschr Diergeneesk 1958; 83: 1220-1221.