MDR1 - Gen odpovědný za citlivost k některým lékům

 Toto vyšetření se vyžaduje v současné době u některých chovatelů v Holandsku.

Výsledek testu může být následující:

MDR1 / MDR1 (normální/ normální) - tito psi nevykazují nepříznivou reakci po podání normálních dávek např. Ivomecu, Imodia a dalších léků (viz seznam účinných látek níže). Nejsou ani nositeli mutace, takže ji nemohou předat svým potomkům.

nebo

MDR1 / mdr 1-1∆ (normální/ mutantní) - psi s tímto výsledkem mohou přenášet mutantní gen na své potomstvo a mohou mít nepříznivou reakci na normální dávku loperamidu, ivermectinu a některých dalších léků. Proto je nutné důkladné zvážení, zda nelze použít alternativní lék a nelze-li jinak, psa po podání léků níže uvedených důkladně sledovat zvláště co se týká neurologických příznaků.

 nebo

mdr1-1∆ / mdr 1-1∆ (mutantní/ mutantní) - psi s tímto výsledkem jsou nositeli mutantního genu, který předávají všem svým potomkům. U těchto psů lze předpokládat silnou nepříznivou reakci po podání normální dávky loperamidu, ivermectinu a některých dalších léků. Tato neurotoxická reakce můžeme mít nejen neurologické příznaky (např. křeče), ale i podobu akutního nástupu respiračního selhání a vést ke smrti zvířete.

 Kromě velmi známého léku Ivomec s účinnou látkou Ivermectin existují tedy i další léky z různých indikačních skupin, které mohou způsobovat nepříznivou reakci u jedinců s mutantním mdr 1-1 ∆ genem. 

Jedná se o tyto účinné látky v těchto indikačních skupinách:

U všech těchto léků je již zdokumentováno nebo se velmi silně předpokládá, že mohou mít nepříznivý účinek na psi s mutantním genem/ geny.

Následující látky jsou považovány za potencionálně problematické:

• Ondansetron 

• Domperidone 

• Paclitaxel 

• Mitoxantrone 

• Etoposide 

• Rifampicin 

• Morphine 

Přecitlivělost na Ivermectin

Již delší dobu je známo, že koliím, šeltiím a dalším plemenům psů jako je australský ovčák, bobtail, švýcarský bílý ovčák, dlouhosrstý vipet či border kólie může uškodit podání některých léků, jako například protiparazitárního léku - ivermectinu, léku proti průjmu – loperamidu, léku potlačujícího imunitu – cyklosporinu, léku pro léčbu nádorů - oxorubicinu, léku ovlivňující srdeční činnost - dioxinu, či antibiotika – erythromycinu a řady dalších. Zvláštní je, že citlivost k podanému přípravku se nevyskytuje u všech jedinců plemene. Proč reagují jedinci na jeden a tentýž podaný lék rozdílně? V pozadí lze tušit vliv různých variant genů, které jsou součástí dědičné informace jedince. Již zhruba 20 let je známá přecitlivělost některých plemen psů na antiparazitikum Ivermectin (Ivomec), která se projevuje poruchami pohybu a koordinace, chvěním, zvracením, dezorientací atd. Při vyšších dávkách této látky může dojít i ke smrti zvířete, ačkoliv jiní psi tuto dávku snášejí bez jakýchkoliv nežádoucích příznaků. Genetická podstata této odlišné citlivosti byla dříve zcela neznámá a byla prozkoumána teprve před několika lety vědeckými skupinami v USA (Washington), Francii (Toulouse) a Německu (Giessen).

Defekt MDR1

Nervové buňky psa chrání před toxickým působením léčiv transportér MDR1 (multi drug resistance = mnohočetná léková rezistence), který brání vstřebávání nežádoucích látek stěnami cév do nervových buněk mozku. U kolií citlivých na Ivermectin se vlivem defektu genu MDR1 tato ochranná funkce ztrácí a látky jako Ivermectin mohou bez omezení přecházet do nervových tkání. Genetická podstata této přecitlivělosti byla prokázána porovnáním genetické sekvence MDR1 bígla a kolie citlivé na Ivermectin. U postižené kolie oproti bíglovi část genetické informace chybí, a proto se nemůže vytvářet funkční transportér MDR1.

Genetika

Každá buňka v těle psa obsahuje dědičnou informaci rozdělenou do 78 jejích nosičů, tzv. chromozómů. Pes část zdědil po své matce, druhou stejně velkou část po svém otci, chromozómy tudíž tvoří 39 párů. V chromozomech jsou uloženy geny, které jsou zodpovědné za dědičné vlastnosti zvířete. Některé znaky jsou kódovány jedním genem, jiné naopak mnoha geny. Jeden a týž gen se může vyskytovat v různých formách, tzv. alelách. Do každého psa se vejdou však pouze dvě alely jednoho genu. Jedince, který po obou rodičích zdědil stejnou alelu určitého genu označujeme odborně jako homozygotního. O jedinci se dvěma různými alelami téhož genu mluvíme jako o heterozygotním. Vztah nadřazenosti a podřazenosti alel je odborně označován jako dominance a recesivita.

Příčinou citlivosti vybraných zvířat k podaným léčivům je narušení funkce jednoho genu. Tento gen je označován zkratkou MDR1, pocházející z anglického Multi-Drug Resistance gene čili gen pro odolnost k některým lékům. Dědičnost defektu je recesivní. MDR1 genotyp každého jedince se skládá z kombinace otcovské (+ nebo -) a mateřské (+ nebo -) genetické informace. Defektem jsou postiženi pouze jedinci, kteří vlohu zdědí od obou rodičů. Označují se jako -/- a vlohu pro defekt předávají všem svým potomkům. Jedinci +/- jsou klinicky zdraví, ale mohou přenášet defekt na potomky. Psi s normálním genotypem se označují +/+ a žádný jejich potomek nebude postižen defektem MDR1.

Poškozenou formu genu označujeme jako alelu mdr 1-1Δ. Pes postižený MDR je tedy recesivním homozygotem, což znamená, že si od otce i od matky nese poškozenou alelu MDR, mdr 1-1Δ/ mdr 1-1Δ, v anglickém a nebo odborném textu bývá označován také jako affected, klinicky postižený jedinec. Tento jedinec není schopen přeměnit některé léky na jejich metabolity a dochází k jejich hromadění v mozkové tkáni a následnému narušení nervových funkcí. Postižený pes vykazuje po podání těchto léků neurotoxické příznaky projevující se depresí, ztrátou koordinace pohybu, svalovým třesem, spavostí, sliněním, rozšířením zornic, ztrátou hybnosti, poruchami koordinace, ospalostí, popřípadě dechovým útlumem, může dojít i ke smrti zvířete. Výše jmenovaný gen MDR1 kóduje vznik bílkoviny, P-glykoproteinu. P-glykoprotein je zodpovědný za odstraňování některých léků a toxických látek z mozku do krve. Pokud je tento gen nefunkční, zmutovaný, stoupá hladina látek v mozku a výsledkem může být právě neurotoxická reakce. Pes s jednou poškozenou kopií genu, alelou mdr 1-1Δ a jednou kopií normální, alelou MDR1, vykazuje mnohem menší nebo žádné příznaky po podání léku, je však genetickým přenašečem choroby, může poškozený gen předat svým potomkům, v angličtině se označuje jako carrier. Pes se dvěma kopiemi normálního MDR genu je zdravý homozygot, MDR1/ MDR1, v angličtině označovaný jako MDR1 DNA normal. Po podání normálních dávek léků nevykazují tito psi nepříznivou reakci.

Postižená plemena

V rámci studie četnosti defektu MDR1 u různých ras bylo v Giessenu testováno 30 různých plemen z 10 evropských zemí. Defekt v genu MDR1 byl objeven u následujících plemen: kolie dlouhosrstá a krátkosrstá, šeltie, australský ovčák, wäller (kříženec australského ovčáka a briarda), bobtail a border kolie, ale také u bílých švýcarských ovčáků. Největší výskyt postižených jedinců (-/-) je u kolií (33%), šeltií (5,7%) a australských ovčáků (6,9%).

Postižení jedinci

Psi s genotypem MDR1 -/- jsou za normálních podmínek zdraví a v běžném životě není potřeba u nich podnikat žádná preventivní opatření. Problémy může vyvolat pouze aplikace některých léčiv. Vědecky dokázané jsou u nich toxické účinky antiparazitních látek Ivermectinu (preparáty Diapec®, Ecomectin®, Equimax®, Eqvalan®, Ivomec®, Noromectin®, Paramectin®, Qualimec®, Sumex® a Virbamec®), Doramectinu (preparát Dectomax®) a Moxidectinu (preparáty Cydectin® a Equest®) a antidiarrhoika Loperamidu (proti průjmu).

Četné další účinné látky vykazují vliv na transportní systém MDR1 při pokusech in vitro nebo na pokusných zvířatech (myši zbavené transportéru MDR1). Jejich vliv na psy postižené defektem MDR1 však zatím nebyl přímo prokázán. Seznam těchto látek lze nalézt na níže uvedené internetové adrese.

Jako bezpečné pro psy postižené defektem MDR1 byly testovány preparáty Stronghold® (účinná látka Selamectin, aplikace ve formě spot-on), Advocate® (účinná látka Moxidectin, aplikace ve formě spot-on) a Milbemax® (účinná látka Milbemycinoxim, aplikace orálně). Je však nezbytně nutné dodržet dávkování předepsané výrobcem.

Diagnostika defektu

Další kontakty a více informací o této problematice získáte na internetové adrese https://www.vetmed.uni-giessen.de/pharmtox/mdr1_defekt.html , odkud byly čerpány údaje uvedené v tomto článku.

V posledních několika letech se v humánní medicíně slibně rozvíjí obor označovaný jako farmakogenomika. Cílem farmakogenomiky je nalezení takových léků, jež jsou ,,šité na míru“ lidem určitého genetického založení. Tato vědní disciplína může najít uplatnění například při léčbě nádorových onemocnění. Pacienti s některými typy nádorů zažívacího ústrojí jsou testováni na varianty genu s názvem KIT, protože to pomáhá určit vyhlídky na vznik rezistence nádoru na jeden používaný preparát. Farmakogenomika nám otevírá svá vrátka a ukazuje možnosti rovněž v chovu psů. Znalosti této disciplíny by bylo možné uplatnit u zvířat s onemocněním MDR. 

V posledních letech začaly být prováděny genetické testy, jež jsou schopny odhalit mutaci MDR1 genu. Tyto testy mají obrovskou výhodu, jsou schopny odhalit také genetické přenašeče defektu. Dědičné založení zvířete se v průběhu jeho života nemění, takže je možné provést genetický test jen jednou za život. Pro psa nepředstavuje genetický test žádné nebezpečí, stačí k němu pouze malý vzorek krve.

Chovatelé by se měli vyhýbat spojování dvou přenašečů, skryté nositele poškozeného genu by měli pářit pouze s normálními jedinci, kteří poškozený gen nezdědili. Pokud bychom tento defekt chtěli ve velice krátké době vyeliminovat z chovu, bylo by na místě spojovat jedince, jež jsou MDR1 geneticky normální. Washingtonští veterinární lékaři zjistili, že jedna ze tří až čtyř kolií vykazuje mutaci mdr 1-1Δ genu a pouze jedna z pěti kólií je MDR1 homozygotní. Vyčlenění tak vysokého počtu zvířat z chovatelské základny by vedlo k jejímu velkému zúžení. Bude tedy nutné onemocnění z chovu eliminovat postupně, nikoli okamžitě. K případné eliminaci choroby nám mohou genetické testy značně přispět. Neberme molekulární biologii jako nepřítele, ale pomocníka, který nám může posloužit v případě našeho rozhodnutí se na něj obrátit.

Použitá literatura, zdroje:

Geyer J., Döring B., Godoy J. R., Moritz A., Petzinger E. (2005) Development of a PCR-based diagnostic test detecting a nt230(del4) MDR1 mutation in dogs: verification in a moxidectin-sensitive Australian Shepherd. J. Vet. Pharmacol. Therap. 28, 95 – 99. https://www.awca.net/drug.htm ; https://www.vetmed.wsu.edu/depts%2DVCPL/  

( Převzato z: https://www.whitemelodie.com/berger_blanc_swisse_mdr1.html, https://www.diandra.wz.cz/zdravi/MDR1.htm )