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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE MEDICINA VETERINÁRIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS VETERINÁRIAS ESTUDO GENÉTICO-CLÍNICO DA DISPLASIA COXOFEMORAL EM CÃES SHIH TZU ATRAVÉS DE POLIMORFISMOS DE NUCLEOTÍDEOS SIMPLES (SNPs) Dábila Araújo Sônego CUIABÁ – MT 2018 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE MEDICINA VETERINÁRIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS VETERINÁRIAS ESTUDO GENÉTICO-CLÍNICO DA DISPLASIA COXOFEMORAL EM CÃES SHIH TZU ATRAVÉS DE POLIMORFISMOS DE NUCLEOTÍDEOS SIMPLES (SNPs) Autora: Dábila Araújo Sônego Orientador: Prof. Dr. Roberto Lopes de Souza Co-orientador: Prof. Dr. Luciano Nakazato CUIABÁ – MT 2018 Dissertação apresentada ao Programa de Pós- graduação em Ciências Veterinárias, área de concentração: Clínica Médica e Cirúrgica dos Animais Domésticos e Silvestres, da Faculdade de Medicina Veterinária da Universidade Federal de Mato Grosso para a obtenção do título de Mestre em Medicina Veterinária. AGRADECIMETOS À minha família, amigos, colegas e professores, que participaram durante esse processo. A CAPES pela bolsa de estudos, ao laboratório de Biologia Molecular e ao Setor de Imagens pela disponibilidade de materiais e profissionais, ao Hospital Veterinário, em especial ao Centro cirúrgico, pelo financiamento do estudo. Ao meu orientador Roberto Lopes de Souza pela oportunidade do mestrado, da pesquisa e pelo incentivo no que estudamos, e ao Co-orientador Luciano Nakazato por acompanhar e contribuir ativamente. RESUMO Associação de polimorfismos de nucleotídeos simples (SNPs) na displasia coxofemoral em cães Shih Tzu O objetivo do estudo foi verificar a incidência de displasia coxofemoral (DCF) em cães da raça Shih Tzu, através de exame radiográfico, e investigação genética, utilizando três polimorfismos de nucleotídeo simples (SNPs) já associados a doença em outras raças. Ao todo 36 cães da raça Shih Tzu foram incluídos e submetidos a radiografia ventrodorsal de pelve sob anestesia. As imagens foram analisadas por três avaliadores, independentemente, para a classificação segundo a Organization Foundation for Animals (OFA) e Federação Cinológica Internacional (FCI) quanto a presença ou não da DCF e seu grau. De todos animais foram coletadas amostras de sangue total em EDTA, das quais realizou-se a extração de DNA, amplificação por reação em cadeia da polimerase (PCR) e sequenciamento das regiões correspondentes aos SNPs BICF2G630227898, BICF2G630339806 e BICF2S2459425. Das alterações radiográficas, a incongruência articular, o achatamento da cabeça do fêmur e o arrasamento acetabular foram as alterações mais frequentes, em 97%, 97% e 91% da população avaliada, respectivamente. De acordo com a severidade desses achados radiográficos, 61% dos cães foram classificados segundo a OFA com DCF, enquanto 28% de acordo com a escala FCI. Referente à análise genética, todos sequenciados apresentaram o SNP BICF2G630227898, 86% o SNP BICF2G630339806 e 27% o SNP BICF2S2459425. Um segundo SNP foi identificado na região sequenciada próxima a BICF2S2459425 em 62% dos sequenciados. A diferença morfológica do acometimento em relação a raças de grande porte ao exame radiográfico, remeteu à ocorrência de uma doença diferente em Shih Tzu, mas a presença dos SNPs indica ser a mesma patogenia influenciada por diferentes fatores biomecânicos, para conclusão, a ocorrência deve ser avaliada em uma população mais ampla. PALAVRAS-CHAVE: lcnRNA, pelve, osteoartrite, incongruência, genética ABSTRACT Association of simple nucleotide polymorphisms (SNPs) in hip dysplasia in Shih Tzu dogs The objective of the study was to verify the incidence of coxofemoral dysplasia (DCF) in Shih Tzu dogs by radiographic examination and genetic research using three simple nucleotide polymorphisms (SNPs) already associated with disease in other races. In all 36 dogs of the Shih Tzu breed were included and submitted to ventrodorsal pelvic radiography under anesthesia. The images were analyzed by three evaluators, independently, for classification according to the Organization for For Animals (OFA) and International Cynological Federation (FCI) regarding the presence or absence of DCF and its degree. From all animals, whole blood EDTA samples were collected, from which DNA extraction, polymerase chain reaction (PCR) amplification and sequencing of the regions corresponding to SNPs BICF2G630227898, BICF2G630339806 and BICF2S2459425 were performed. Radiographic changes, articular incongruity, flattening of the femoral head and acetabular deviation were the most frequent alterations, in 97%, 97% and 91% of the evaluated population, respectively. According to the severity of these radiographic findings, 61% of the dogs were classified according to OFA with DCF, while 28% according to the FCI scale. Referring to the genetic analysis, all sequenced BICF2G630227898 SNPs, 86% SNP BICF2G630339806 and 27% SNP BICF2S2459425. A second SNP was identified in the sequenced region near BICF2S2459425 in 62% of the sequenced. The morphological difference of the involvement in relation to large races to the radiographic examination, referred to the occurrence of a different disease in Shih Tzu, but the presence of the SNPs indicates to be the same pathogenesis influenced by different biomechanical factors, to conclusion, the occurrence must be evaluated in a broader population. KEY WORDS: lcnRNA, pelvis, osteoarthritis, incongruence, genetics LISTA DE FIGURAS Figura 1 Radiografia ventrodorsal de pelve em um cão da raça Shih Tzu classificado com DCF severa segundo a OFA, com alterações bilaterais de incronguência articular, achatamento da cabeça do fêmur, artrite, remodelamento do colo femoral e arrasamento acetabular, subluxação femoral direita e luxação femoral esquerda .... 24 file:///C:/Users/dabila/Desktop/DISPLASIA%20COXOFEMORAL%20EM%20CÃES%20BRAQUIOCEFÁLICOS%20DE%20PEQUENO%20PORTE%20-%20ARTIGO%20seminarios.docx%23_Toc519783370 file:///C:/Users/dabila/Desktop/DISPLASIA%20COXOFEMORAL%20EM%20CÃES%20BRAQUIOCEFÁLICOS%20DE%20PEQUENO%20PORTE%20-%20ARTIGO%20seminarios.docx%23_Toc519783370 file:///C:/Users/dabila/Desktop/DISPLASIA%20COXOFEMORAL%20EM%20CÃES%20BRAQUIOCEFÁLICOS%20DE%20PEQUENO%20PORTE%20-%20ARTIGO%20seminarios.docx%23_Toc519783370 file:///C:/Users/dabila/Desktop/DISPLASIA%20COXOFEMORAL%20EM%20CÃES%20BRAQUIOCEFÁLICOS%20DE%20PEQUENO%20PORTE%20-%20ARTIGO%20seminarios.docx%23_Toc519783370 LISTA DE TABELAS Tabela 1 SNPs, cromossomos correspondentes, genes notáveis próximos e suas funções ...................................................................................................................... 12 Tabela 2 Sequência de oligonuceotídeos dos primers correspondentes aos SNPs . 21 Tabela 3 Ciclos correspondentes aos primers determinados para reação em cadeia da polimerase ............................................................................................................ 21 Tabela 4 Alterações radiográficas descritas em consenso na avaliação dos 36 cães estudados .................................................................................................................. 23 Tabela 5 Número de animais classificados entres as categorias de acordo com a escala OFA (n=36) .................................................................................................... 24 Tabela 6 Número de pacientes classificados entres as categorias de acordo com a escala FCI (n=36) ...................................................................................................... 24 Tabela 7 Número de pacientes sequenciados e positivos em relação aos SNPs e número de pacientespositivos classificados com DCF ............................................. 25 LISTA DE ABREVIAÇÕES % Porcentagem µL Microlitros °C Graus Celsius CBRV Colégio Brasileiro de Radiologia Veterinária CEUA Comitê de Ética no Uso de Animais cm Centímetros DCF Displasia Coxofemoral DNA Ácido desoxirribonucleico EDTA Ácido etilenodiamino tetra-acético FCI Federação Cinológica Internacional HOVET-UFMT Hospital Veterinário da Universidade Federal de Mato Grosso kg Quilogramas lncRNA Long non-coding RNA mA Miliampère mg Miligramas AN Ângulo de Norberg OFA Organization Foundation for Animals pB Pares de base PCR Reação em Cadeia da Polimerase SNPs Polimorfismos de Nucleotídeo Simples SPJ Sinfisiodese Pubica Juvenil U Unidade UFMT Universidade Federal de Mato Grosso V Volt SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 12 2 OBJETIVO .............................................................................................................. 14 3 REVISÃO DE LITERATURA .................................................................................. 15 3 MATERIAL E MÉTODOS ....................................................................................... 19 3.1 Aspectos éticos ................................................................................................ 19 3.2 Animais ............................................................................................................ 19 3.3 Análise radiográfica .......................................................................................... 20 3.4 Análise genética ............................................................................................... 20 3.5 Análise estatística ............................................................................................ 22 4 RESULTADOS ....................................................................................................... 23 5 DISCUSSÃO .......................................................................................................... 26 6 CONCLUSÃO ......................................................................................................... 32 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 33 1 INTRODUÇÃO A displasia coxofemoral (DCF) é uma das doenças ortopédicas de desenvolvimento mais prevalentes em cães em todo o mundo (BARTOLOMÉ et al., 2015), decorrente da alteração no desenvolvimento da articulação coxal (GENUINO, 2015), seguindo um processo patológico dinâmico de remodelamento progressivo e doença articular degenerativa nos animais afetados (RISER, 1975), com manifestações clínicas debilitantes (SCHULZ, 2008). Apesar de raças grandes serem o alvo das pesquisas sobre a doença, raças de pequeno porte também desenvolvem a afecção (ALLAN, 2002), como Shih Tzus, observados com frequência no atendimento clínico cirúrgico com DCF, um achado acidental em sua maioria, por poucos apresentarem sinais clínicos. As causas são multifatoriais (SCHULZ, 2008; BARROS, 2008), e o diagnóstico até então é definido pela radiografia de pelve (COLÉGIO BRASILEIRO DE RADIOGLOGIA VETERINÁRIA, 2017?). Em busca de um diagnóstico precoce para seleção de reprodutores, as últimas pesquisas investigam polimorfismos de nucleotídeos simples (SNPs) associados a radiografia em diferentes raças (BARTOLOMÉ et al., 2015; ZHOU et al.,2010; FELS & DISLT, 2014). Entre os SNPs com alta singnificância, BICF2S2459425 (ZHOU et al., 2010), BICF2G630339806, e BICF2G630227898 (BARTOLOMÉ et al., 2015), em regiões regulatórias próximas de genes envolvidos ao metabolismo ósseo, dispostos na tabela 1. Tabela 1 SNPs, cromossomos correspondentes, genes notáveis próximos e suas funções SNP correspondente Cromossomo Genes notáveis próximos Função dos genes BICF2G630227898 20 RAB7A Regulação de osteoclastos BICF2G630339806 3 CHSY1 e ADAMTS17 Biossíntese de sulfato de condroitina Codificação de metaloproteases BICF2S2459425 3 EVC e EVC2 Sinalização para crescimento endocondral Cães da raça Shih Tzu são constantes no atendimento geral do Hospital Veterinário da Universidade Federal de Mato Grosso (HOVET-UFMT), com média anual de 390 atendimentos entre 2013 e 2016. Portanto a recorrência de DCF e o número de pacientes atendidos viabilizam uma investigação mais aprofundada do acometimento, em busca da identificação de fatores genéticos envolvidos e descrição do padrão morfológico, para elucidação da incidência em um padrão racial amplamente difundido. 2 OBJETIVO O objetivo do estudo foi iniciar a investigação da epidemiologia de DCF em cães da raça Shih Tzu através das avaliações quanto: • a relação doença e manifestação de sinais clínicos; • a caracterização radiográfica da forma de apresentação da doença, sem alterações acetabulares evidentes; • a aplicabilidade do ângulo de Norberg (AN); • a predisposição em fêmeas; • a influência do grau da doença na manifestação dos sinais clínicos; • a influência da idade e grau de DCF; • a aplicabilidade da investigação genética utilizando SNPs já associados a DCF em outras raças. 3 REVISÃO DE LITERATURA A articulação coxal é composta basicamente pela inserção quase completa da cabeça do fêmur a uma extensa fossa acetabular, em um encaixe congruente, recoberto pelos músculos glúteos (DONE et al., 2010). No desenvolvimento da DCF as articulações são normais ao nascimento, seguindo-se um processo patológico dinâmico de remodelamento progressivo e doença articular degenerativa nos animais afetados (RISER, 1975). A condição é tipicamente bilateral, havendo baixa frequência de afecções unilaterais (BARROS et al., 2008), com manifestações clínicas de dificuldade em levantar-se após períodos de descanso, intolerância a exercícios e claudicação intermitente ou continua, dor articular e atrofia da musculatura pélvica (SCHULZ, 2008), podendo reduzir consideravelmente a qualidade de vida. Os sinais clínicos são influenciados, mas não completamente determinados, pelo grau da doença, devendo ser considerada a condição individual de cada animal, pois há cães displásicos que possuem o mesmo padrão de apoio de cães livres de DCF (SOUZA, 2009). A doença acomete principalmente cães de grande porte, como Pastor Alemão (FELS & DISLT, 2014), Rottweiler (GENUINO, 2015) e Labrador Retriever (BARTOLOMÉ et al., 2015), com alta incidência em determinadas raças, observada em até 89,4% de uma população de cães da raça Pastor Alemão (BARROS et al., 2008), mas acomete também cães de pequeno porte e gatos (ALLAN, 2002). As causas são multifatoriais, tanto fatores hereditários quanto ambientais possuem um papel no desenvolvimento da anormalidade do osso e dos tecidos moles (SCHULZ, 2008). O conhecimento atual no modo de herança de DCF indica ser um traço genético complexo com um padrão de herança poligênico influenciado por fatores externos (BARTOLOMÉ et al., 2015). O diagnóstico definitivo preconizado pela maioria dos órgãos avaliadores é a radiografia ventrodorsal de pelve sob sedação ou anestesia, a partir de 24 meses de idade, com os membros pélvicos esticados, paralelos entre si e a coluna com uma leve rotação interna para sobrepor as patelas aos sulcos trocleares (COLÉGIO BRASILEIRO DE RADIOGLOGIA VETERINÁRIA, 2017?; ORTHOPEDIC FOUNDATION FOR ANIMALS, 2017?), caracterizada por frouxidão articular (BARTOLOMÉ et al., 2015), arrasamento do acetábulo, remodelamento da cabeça e colo femoral, subluxação ou luxação coxofemoral e degeneração articular (BURK & FEENEY, 2003). A partir dessas alterações a DCF é classificada quanto ao grau de severidade pordiferentes métodos. No Brasil, o Colégio Brasileiro de Radiologia Veterinária (CBRV) adota os critérios de avaliação da Federação Cinológica Internacional (FCI), graduada em cinco categorias, A, B, C, D e E, sendo A para articulações coxofemorais normais, e E para DCF severa. A partir das alterações articulares e o ângulo acetabular, segundo Norberg, o grau será definido por uma comissão avaliadora composta por três membros (COLÉGIO BRASILEIRO DE RADIOLOGIA VETERINÁRIA, 2017?). O NA quantifica a posição da cabeça femoral em relação ao acetábulo, em que NA maior reflete o acetábulo mais profundo e as articulações do quadril mais ajustadas, enquanto NA menor reflete graus crescentes de subluxação (COMHAIRE & SCHOONJANS, 2011). Já a Fundação Ortopédica para Animais (OFA), mais comumente utilizada nos Estados Unidos e Canadá (FLÜCKIGER, 2007), considera sete categorias diferentes, com descrições bem delimitadas para cada classificação. Excelente, bom e congruente para articulações normais, limítrofe como categoria intermediária e leve, moderado e severo para articulações displásicas, também por um consenso entre três avaliadores (ORTHOPEDIC FOUNDATION FOR ANIMALS, 2017?). Somados a outros fatores, o grau de DCF e idade do paciente determinarão o plano de tratamento, que consiste em sinfisiodese púbica juvenil (SPJ) (SCHULZ, 2008) ou osteotomia pélvica em cães com até cinco meses de idade, livres de osteoartrite (ORTHOPEDIC FOUNDATION FOR ANIMALS, 2017?; SCHULZ, 2008), próteses coxofemorais (DIOGO et al. 2014) ou colocefalectomia (BOTEGA, 2015) em cães acima de 10 meses que já tenham a osteoartrite estabelecida e não possam mais ser tratados com medicamentos (ORTHOPEDIC FOUNDATION FOR ANIMALS, 2017?), denervação articular (ROCHA et al., 2013), controle de peso, suplementação nutricional (SCHULZ, 2008) e fisioterapia (DAMASCENO, 2015; DYCUS et al., 2017) para o manejo dos sinais clínicos. Mesmo com o controle reprodutivo ao longo de anos em raças conhecidamente predispostas, através de reprodutores livres de DCF ao exame radiográfico, a prevalência permanece elevada. Visando um diagnóstico precoce e melhorias na reprodução seletiva, as últimas pesquisas sugerem o implemento da investigação genética ao diagnóstico, associando SNPs, para acelerar o processo de melhorias na reprodução seletiva e reduzir a incidência de DCF (BARTOLOMÉ et al., 2015). SNPs são uma forma abundante de variação no genoma, em que o alelo menos frequente ocorre em pelo menos 1% ou mais da população (BROOKES, 1999). Em 2005, cientistas divulgaram o sequenciamento em alta qualidade do genoma do cão, possibilitando estudos para identificação de genes relacionados com algumas doenças (BBCBRASIL, 2005), e assim, novos estudos destinados a clarificar a base genética da DCF (BARTOLOMÉ et al., 2015). Zhou et al. (2010) ao genotipar cães de oito raças puras – Labrador Retriever, Galgo Inglês, Pastor Alemão, Terra Nova, Golden Retriever, Rottweiler, Border Collie e Bernese –, identificaram um conjunto de quatro SNPs associados a DCF e dois associados a osteoartrite de quadril. Fels e Dislt (2014) também em busca de alelos comuns associados a DCF, em cães da raça Pastor Alemão, reconheceram cinco SNPs na formação óssea. Da mesma forma, Bartolomé et al. (2015) pesquisando um modelo preditivo genético para um teste de diagnóstico precoce, relacionaram significantemente sete SPNs em cães da raça Labrador Retriever. Entre os SNPs referidos com maior significância, BICF2S2459425 identificado no cromossomo 3, próximo aos genes EVC e EVC2 (ZHOU et al., 2010), BICF2G630339806 no mesmo cromossomo, próximo aos genes CHSY1 e ADAMTS17, e BICF2G630227898 no cromossomo 20, próximo ao gene RAB7A (BARTOLOMÉ et al., 2015). EVC e EVC2 são genes indispensáveis na sinalização para o crescimento endocondral, relacionados a Síndrome de Ellis-van Creveld quando multados em humanos, uma displasia condroectodermal que provoca nanismo (RUIZ-PEREZ et al., 2007). A enzima CHSY1 desempenha um papel fundamental na biossíntese de sulfato de condroitina. Estudos em ratos sugeriram que ela seja um regulador essencial na padronização da articulação (WILSON et al., 2012). ADAMTS17 é um membro da família de genes ADAMTS, que codificam metaloproteases modificadoras das proteínas estruturais extracelulares. Os polimorfismos em genes ADAMTS têm sido associados a doenças humanas relacionadas com o metabolismo ósseo, incluindo a osteoporose e osteoartrite (XIONG et al., 2009; RODRIGUEZ-LOPEZ et al., 2009). Durante o crescimento e a remodelação do esqueleto, a matriz dos ossos mineralizados é reabsorvida por osteoclastos. A desregulação de RAB7 prejudica a polarização dos osteoclastos e a reabsorção óssea, portanto é um importante gene relacionado a função dos osteoclastos e crescimento esquelético (ZHAO et al., 2001). Pesquisas genéticas são recentes na área veterinária, e as pesquisas sobre DCF normalmente são desenvolvidas em raças de grande porte, sem avaliação da incidência na raça Shih Tzu na literatura pesquisada, uma raça amplamente difundida. Shih Tzus são inteligentes, ativos, alertas, carinhosos e independentes (CONFEDERAÇÃO BRASILEIRA DE CINOFILIA, 2016), o que os torna uma das opções frequentemente requeridas para cão de companhia atualmente, além do porte pequeno, que facilita a convivência em ambientes variados. Portanto um importante modelo para DCF. 3 MATERIAL E MÉTODOS 3.1 Aspectos éticos Esse estudo foi aprovado pelo Comitê de ética no uso de animais (CEUA) da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT) sob protocolo de número 23108.235134/2017-01. 3.2 Animais Foram incluídos 36 cães, atendidos no HOVET-UFMT, cumprindo criteriosamente as características fenotípicas determinadas para a raça Shih Tzu, segundo a Confederação Brasileira de Cinofilia (2016): - braquiocefálicos de pelagem abundante; - entre 4,5 e 8 kg; - até 27cm de altura de cernelha e mais longos no sentido horizontal; - cabeça larga e redonda com stop definido, focinho bem largo, quadrado, curto, sem rugas, plano e peludo, olhos grandes, redondos, bem separados, maxilares largos, com ligeiro prognatismo inferior ou nivelados, orelhas pendentes; - membros musculosos com ossos largos e curtos, dorso nivelado, com peito largo e profundo. Cães menores de 24 meses sem alterações articulares, acima de 10 anos ou com características fenotípicas discutíveis foram excluídos. Após anamnese completa, exame físico e coleta de dados referentes a idade, sexo, peso e presença de sinais clínicos, com autorização do tutor, os cães foram submetidos a análises hematológicas de triagem através de hemograma, análise bioquímica hepática e renal, para posterior agendamento do exame radiográfico dos pacientes aptos. 3.3 Análise radiográfica Seguindo 12 horas de jejum alimentar, realizou-se a medicação pré- anestésica com midazolan (0,4mg/Kg) por via venosa e tramadol (4mg/Kg) por via subcutânea. Para indução anestésica utilizou-se propofol (5mg/kg) por via venosa e manutenção com o mesmo, dose efeito, obtendo o relaxamento adequado da articulação coxofemoral. A radiografia foi então realizada em projeção ventrodorsal de pelve, com os membros pélvicos bem estendidos e fêmures paralelos entre si e em relação à coluna vertebral, englobando toda a pelve até os joelhos, através do raio X Raicon SH 350 D® e revelada em reveladora digital Vita Flex®. As imagens foram analisadas por três avaliadores especialistas, de modo independente às cegas, e de acordo com as alterações classificadas quanto a classificação FCI e a classificação OFA, seguindo uma ficha padrão de análise. Quando não houve consenso, as imagens foram reavaliadas por novos membros, até a classificação final. Para análise descritiva foram considerados três grupos nomeados Displasia, Limítrofee Sem Displasia. De acordo com a escala FCI, foram considerados Sem Displasia A e B, Limítrofe C e com Displasia D e E, e pela OFA, Sem Displasia “Excelente”, “Bom” e “Congruente”, Limítrofe a classificação “Limítrofe” e com Displasia “Leve”, “Moderada” e “Severa”. 3.4 Análise genética De todos foram coletadas amostras duplicadas de sangue da veia jugular externa em EDTA e conservadas em freezer a -20°C. A extração de DNA foi realizada através do método fenol-clorofórmio, como descrito por Sambroock e Russell (2001), utilizando 250µL do sangue total armazenado. O DNA obtido foi amplificado por reação em cadeia de polimerase (PCR) em termociclador Biocycler®, utilizando 3 sequências de oligonucleotídeos, nomeadas A, B e C, referentes aos SNPs BICF2S2459425, BICF2G630339806 e BICF2G630227898, respectivamente (tabela 2), desenhados a partir dos estudos de Zhou et al. (2010) e Bartolomé et al. (2015). Tabela 2 Sequência de oligonuceotídeos dos primers correspondentes aos SNPs Primer Sequência de oligonucleotídeos SNP correspondente pB A 5’GGATAGTTGTGAGGCTTTCCAGA3’ 5’CATGTGTGGCGTGATGTGTC3’ BICF2G630227898 262 B 5’AAGCGGCTAAAGTGAGGACAA3’ 5’CGCCATCTTTGAGGCTCGTA3’ BICF2G630339806 387 C 5’CTTGCCCAATCCCTGTGAA3’ 5’CATCCCAGTTGTCTGCTGCT3’ BICF2S2459425 198 Para a reação com volume final de 25µL, foram utilizados 1x tampão PCR 10x (200mM Tris-HCl pH 8.4, 500 mM KCl)(Sigma®), 0,2mM de dNTP’s, 20 picomol de cada oligonucleotídeo, 2,0mM MgCl2 (Invitrogen ®) , 13,9µL de água ultrapura, 1U de Taq polimerase (Sigma®) e 10ng de DNA em ciclos descritos na tabela 3, com temperatura de anelamento a 61°C durante 35 ciclos para o primer A, e 60°C durante 34 ciclos para o primer B e C. Água ultrapura foi utilizada como controle negativo das reações, e DNA previamente amplificado de cada região, confirmado por sequenciamento, como controle positivo das reações. Tabela 3 Ciclos correspondentes aos primers determinados para reação em cadeia da polimerase Primer Desnaturação inicial Desnaturação Anelamento Extensão Extensão final A 95°/5’/1X 95°/30”/35X 61°/30”/35X 72°/30”/35X 72°/10’/1X B 95°/5’/1X 95°/30”/34X 60°/30”/34X 72°/30”/34X 72°/10’/1X C 95°/5’/1X 95°/30”/34X 60°/30”/34X 72°/30”/34X 72°/10’/1X A verificação da integridade e qualidade ocorreu por eletroforese a 120V/60mA por 30 minutos em gel de agarose a 1,5%, corada em GelRed™ (Nucleic Acid gel stain, Biotium), com a referência do marcador de massa molecular Ladder 100pb (Ludwig) e quantificada em fotodocumentador ChemicDoc™ XRS utilizando o software ImageLab™®. As amostras foram purificadas por kit comercial EXOPROSTAR® (GE Healthcare) conforme instruções do fabricante, para o posterior sequenciamento pelo método de Sanger et al. (1977) em sequenciador automático ABI 3500® (Applied Biosystems), utilizando o kit BigDye® (Thermo Fisher Scientific). As sequencias obtidas foram confrontadas com o banco de dados CamFam3 de DNA presente no algoritmo BLAST a partir do Centro National Center for Biotechnology Information (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/Blast.cgi) para detecção da presença dos SNPs. 3.5 Análise estatística Para as análises estatísticas os graus das classificações OFA e FCI foram considerados por notas, sendo 1 articulação normal e 7 e 5 DCF severa, respectivamente. Para as alterações radiográficas de incongruência articular, achatamento da cabeça do fêmur, artrite, remodelamento do colo femoral, arrasamento acetabular, subluxação e luxação, foram consideradas as somas do julgamento dos avaliadores da seguinte forma: quando presente, o avaliador somou 1, quando ausente 0, então quando dois avaliadores julgaram que a incongruência articular estava presente, a nota final foi 2. A análise estatística foi realizada através do Software SAS® (University Edition, SAS Institute Inc., North Carolina, USA). Para o teste de normalidade foi utilizado o teste de Kolmogorov-Smirnov (p<0,05), e as hipóteses analisadas pelo teste não paramétrico de Wilcoxon, seguido pelo teste de Kruskal-Wallis. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/Blast.cgi 4 RESULTADOS Da população avaliada, 21 eram fêmeas em anestro e 15 machos, com idade média de 4,2± 2,07anos e peso médio 6,2±1,65Kg. Um dos pacientes apresentava sinais clínicos no momento da consulta, demonstrando dor e relutância a deambulação. Outro paciente, apesar de não manifestar durante a avaliação, já apresentou sinais clínicos de dor em membros, e diariamente reluta ao início do exercício de caminhada. Os pacientes com sinais clínicos foram classificados com grau moderado e leve, respectivamente, seguindo os parâmetros OFA. Sobre as alterações radiográficas, 97% (35/36) dos pacientes apresentaram incongruência articular, 97% achatamento da cabeça do fêmur (35/36), e 91% (33/36) apresentaram arrasamento acetabular. As demais alterações articulares estão dispostas na tabela 4, com alta prevalência também de artrite (61%). Tabela 4 Alterações radiográficas descritas em consenso na avaliação dos 36 cães estudados ALTERAÇÃO MPD MPE Incongruência articular 34 35 Achatamento da cabeça do fêmur 32 35 Artrite 19 22 Remodelamento do colo femoral 17 15 Arrasamento acetabular 33 33 Subluxação 17 18 Luxação 0 1 Artrose 3 2 De acordo com a classificação OFA, 22 pacientes foram classificados com DCF (tabela 5)(figura 1). Já de acordo com a classificação FCI, 10 foram classificados com DCF (tabela 6). Três cães tinham menos de 24 meses, dois considerados com DCF em ambas classificações, e um com DCF de acordo com a FCI, mas ainda como limítrofe de acordo com a OFA. Tabela 5 Número de animais classificados entres as categorias de acordo com a escala OFA (n=36) CLASSIFICAÇÃO OFA Excelente 0 Bom 0 Congruente 7 Limítrofe 7 Leve 12 Moderado 7 Severo 3 Tabela 6 Número de pacientes classificados entres as categorias de acordo com a escala FCI (n=36) CLASSIFICAÇÃO FCI A 1 B 9 C 16 D 9 Figura 1 Radiografia ventrodorsal de pelve em um cão da raça Shih Tzu classificado com DCF severa segundo a OFA, com alterações bilaterais de incronguência articular, achatamento da cabeça do fêmur, artrite, remodelamento do colo femoral e arrasamento acetabular, subluxação femoral direita e luxação femoral esquerda E 1 Resultados referentes aos sequenciamentos estão descritos na tabela 7, com alta frequência principalmente do SNP referente ao primer A, em que todos apresentaram. Tabela 7 Número de pacientes sequenciados e positivos em relação aos SNPs e número de pacientes positivos classificados com DCF PRIMER POSITIVOS/SEQUENCIADOS GRUPO DISPLASIA alelo A 25/25 16 A>G B1 25/29 15 A>C B2 18/29 9 C>T C 6/22 3 A>G BICF2S2459425 foi significativamente associado a arrasamento acetabular e achatamento da cabeça do fêmur, com p≤0,0437 e p≤0,0029, respectivamente. Os demais SNPs não foram significativos. 5 DISCUSSÃO Estudos relacionados a DCF em cães frequentemente são desenvolvidos em raças de grande porte (FELS & DISLT, 2014; GENUINO, 2015; BARTOLOMÉ ET AL., 2015), pois são as principais observadas com a afecção, no entanto, pacientes de pequeno a médio porte também são diagnosticados com a doença, mas sem avaliação da incidência, uma vez que são citadas como de menor frequência, ou subjulgadas pela falta de notoriedade até então. No estudo observou-se uma alta ocorrência da DCF em cães da raça Shih Tzu, pois 61% dos cães apresentavam algum grau de DCF, segundo a classificação OFA, e mesmo entre os não afetados, nenhum atendeu aos critérios de classificação para excelente ou bom. Segundo a OFA (2017), essa incidência é de 20,9%. Tamanha diferença pode ter relação com a população estudada, uma vez que todos inclusos pertencem a região da grande Cuiabá, favorecendo a ocorrênciade endogenia. Apesar da elevada ocorrência, apenas dois animais apresentavam sinais clínicos, o que se deve a robusta musculatura adjacente a região, amenizando o efeito da frouxidão articular, já que mesmo nos animais afetados clinicamente, não foi observada atrofia muscular, diferente do relatado em grandes raças. Um estudo correlacionando o grau de DCF e a análise cinética da locomoção em cães da raça Pastor Alemão (SOUZA, 2009), observou a presença de atrofia muscular em aproximadamente 60% dos pacientes. Pesquisadores investigando os fatores de risco associados ao desenvolvimento da doença em quatro raças de grande porte, propuseram que o exercício sem coleira no início da vida pode resultar em aumento do desenvolvimento muscular e força na área da pelve, diminuindo o risco de desenvolver DCF (KRONTVEIT et al., 2012). Dessa forma, a atrofia muscular não é apenas um sinal clínico, mas um fator predisponente, como também pesquisado mais recentemente em Labradores Retrievers (BARTOLOMÉ et al., 2015), em que um dos SNPs associados positivamente à DCF foi identificado próximo ao gene SMYD3, responsável pela determinação de massa muscular. Apesar de não investigado geneticamente, morfologicamente a atrofia muscular não foi observada para correlação na raça Shih Tzu. Souza (2009) observou também que os sinais clínicos são influenciados, mas não completamente determinados, pelo grau da doença, devendo ser considerada a condição individual de cada animal. Na população estudada, três cães apresentaram doença severa, mas apenas um com sinais clínicos, enquanto um classificado como doença leve também já manifestava dor, corroborando com a observação. A baixa manifestação de sinais clínicos faz com que a doença permaneça na população, uma vez que é pouco diagnosticada e a doença subclínica perpetua nas proles. É bem reconhecido que o primeiro sinal radiográfico observável para DCF é a frouxidão articular (RISER, 1975; BROECKX et al., 2018), o que foi observado em 97% dos pacientes em pelo menos uma das articulações coxofemorais, sendo sete do grupo Sem Displasia, portanto prováveis portadores futuros. Outro sinal com alta incidência foi o arrasamento acetabular, mas diferente do observado em raças de grande porte, a alteração era sutil, mesmo em grau moderado a severo de DCF. Isso influenciou na determinação do NA, portanto a escala FCI não demonstrou boa aplicabilidade para a raça, além da dificuldade de posicionamento adequado pela conformação condrodistrófica dos membros. Embora Hassinger et al. (1997) relataram não haver alterações estatisticamente significativas na frouxidão da articulação coxofemoral ao longo do ciclo estral de nove cadelas, tanto para a avaliação FCI quanto OFA, preconiza-se que as fêmeas não estejam em período de estro, evitando interferência no diagnóstico (COLÉGIO BRASILEIRO DE RADIOGLOGIA VETERINÁRIA, 2017?; ORTHOPEDIC FOUNDATION FOR ANIMALS, 2017?). Em mulheres, uma metanálise demonstrou o efeito significativo da fase cíclica na frouxidão do joelho, maior durante a fase ovulatória ou pós-ovulatória, favorecendo o risco de ruptura do ligamento cruzado cranial (ZAZULAK el al., 2006), apesar de ainda controverso (LEBLANC et al., 2017). Observando a incidência nos estudos, ainda que próxima entre os sexos, as fêmeas continuamente lideram nas porcentagens de afecção, como relata Barros et al. (2008) com 91,5% fêmeas, e 88,2% machos, Zhang et al. (2009) com 54% fêmeas e 46% machos, Marschall e Distl (2007) com 56,8% fêmeas e 43,2% machos e Melo (2010) com 53,67% fêmeas e 46,33% machos. Apesar de não encontrada diferença estatística, da mesma forma fêmeas foram mais frequentes, com 62% das fêmeas com DCF, enquanto 60% dos machos apresentaram DCF. Desse modo, sugere-se que a frouxidão pode não interferir apenas no diagnóstico, mas influenciar o maior desenvolvimento em fêmeas, o que deve ser reavaliado em uma população maior. A partir do início da doença, as modificações estruturais já estabelecidas são irreversíveis, por isso não foi estabelecida idade mínima para inclusão, uma vez que os cães com menos de 24 meses já apresentavam alterações radiográficas. Mesmo incluindo cães jovens, a idade não influenciou a ocorrência e o grau de DCF. Apesar das alternativas de tratamento, a maioria visa limitar ou retardar o desenvolvimento secundário da osteoartrite. Mas para técnicas como a SPJ ou osteotomia pélvica, há a necessidade de diagnóstico precoce e inexistência de osteoartrite (SCHULZ, 2008), mesmo que possíveis, a doença é uma herança poligênica, portanto o fator genético perpetuará. A alternativa de prótese coxofemoral substitui a articulação influenciada pelos fatores genéticos, mas além do risco de complicações cirúrgicas, há limitações sobre um custo muitas vezes proibitivo. Por isso também a importância de exames de triagem precoce, além da seleção de reprodutores livres, a identificação de pacientes predispostos para a instituição de tratamentos capazes de retardar a evolução antes mesmo do início do processo de remodelamento. Com a rápida evolução das pesquisas desde a divulgação do genoma do cão, requerimentos de patente e a disseminação comercial de testes genéticos para DCF moveram questionamentos quanto a validação destes exames. Para isso, Manz et al. (2017), em conjunto com a Sociedade Alemã de Pastor Alemão, realizaram a análise prospectiva de um teste prognóstico produzido para cães da raça em questão por Distl et al. (2009), em que consideraram inadequado para avaliação individual de risco. Isso reforça a importância de continuidade de pesquisas de validação de SNPs já investigados. Como base nos trabalhos genéticos divulgados anteriormente, os SNPs associados a DCF estão em diferentes regiões. Para a seleção foram considerados portanto três SNPs de maior significância em regiões regulatórias, dois referidos no último estudo divulgado até então (BARTOLOMÉ et al., 2015), e outro referente a um estudo em diferentes raças (ZHOU et al., 2010). Desses, BICF2G630227898, identificado em todos os sequenciados, foi o SNP verificado com maior frequência em cães considerados com DCF ao exame radiográfico, com 64% dos DNAs positivos para o SNP associados ao grupo Displasia. 60% dos DNAs sequenciados na região BICF2G630339806 pertenciam ao grupo Displasia. Adicionalmente, um segundo SNP foi detectado na região do mesmo primer, em que 50% dos DNAs identificados com o SNP pertenciam ao grupo Displasia. E sem diferença entre os grupos, a região BICF2S2459425, com 50% dos cães sequenciados com o SNP associados ao grupo Displasia. Apenas BICF2G630339806 foi associado significavamente com arrasamento acetabular e achatamento da cabeça do fêmur, mas o baixo número de cães e a população decorrente do mesmo local podem ter influenciado na significância dos demais SNPs, já que foram observados com alta frequência. A última sequência, descrita inicialmente com base na referência Camfam2, foi relacionada a região regulatória próxima aos genes EVC e EVC2 (ZHOU et al., 2010), no entanto, em análise posterior confrontada com a referência Camfam3, foi identificada como um long non-coding RNA (lncRNAs). Os lncRNAs desempenham papéis críticos em vários processos biológicos e contextos celulares (LI et al., 2013). Recentemente, descobriu-se que SNPs em lncRNAs estão ligados a suas expres sões e desregulações, portanto, desempenham papéis importantes na associação de doenças (TANG et al., 2013). Sete dos cães com DCF tinham três dos SNPs, e três cães do mesmo grupo tinham pelo menos dois dos SNPs. Um, classificado como doença moderada, apresentou os quatro SNPs. Mas para correlação estatística com a classificação radiográfica ou impacto da somatória do conjunto, é necessário o estudoem uma população maior. Ainda que a raça seja amplamente difundida e frequente no atendimento veterinário, os critérios fenotípicos para inclusão dos pacientes foram os principais fatores que influenciaram o tamanho da população avaliada. Edwards et al. (2018) para a previsão genômica de DCF em Labrador Retriviers, buscaram a combinação do conjunto de dados genotípicos cruzando informações de duas populações de países distintos, do Reino Unido e dos Estados Unidos, mas não obtiveram benefícios em avaliar SNPs entre duas populações, quando comparada a avaliação em uma única população. No entanto, neste estudo os cães incluídos da mesma localização podem ter influência da endogenia. Para aumentar a população de estudo é importante a inclusão amostral de diferentes populações. 6 CONCLUSÃO Cães da raça Shih Tzu até então não eram conhecidos como predispostos ao desenvolvimento de DCF, portanto os dados obtidos alertam a relevância da continuidade de investigação em busca do controle da disseminação silenciosa da doença, por muitos não manifestarem sinais clínicos. A apresentação morfológica diferente do observado em raças de grande porte, sem concomitância entre os eventos de remodelamento femoral e acetabular, caracterizada por um arrasamento acetabular sempre sutil, remeteu à suspeita da ocorrência de outra doença. Todavia, a incidência dos SNPs indica tratar-se da mesma patogenia sofrendo um desafio biomecânico diferente entre as raças. A aplicabilidade dos SNPs investigados deve ainda ser confirmada em uma amostra maior, incluindo diferentes populações de Shih Tzu, mas os resultados atuais dão início a um importante modelo de estudo também para as demais raças, pois manifestam os mesmo SNPs, são amplamente difundidos entre os tutores e convivem em ambientes variados. REFERÊNCIAS ALLAN, G. Radiographic signs of joint disease. In: THRALL, D. E. Veterinary diagnostic radiology. 4 ed. Filadélfia: Elsevier, 2002. cap. 16, p. 187-208. BARROS, G. S. et al. Frequência de displasia coxofemoral em cães da raça Pastor Alemão. Arquivo brasileiro de medicina veterinária e zootecnia. v. 60, n. 6, p. 1557-1559, 2008. BARTOLOMÉ, N. et al. A genetic predictive model for canine hip dysplasia: integration of genome wide association study (GWAS) and candidate gene approaches. Plos One. v. 10, n. 4, 2015. Disponível em: <http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0122558>. Acesso em: 29/05/2018. BBCBRASIL. 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