Vis daugiau šunų susiduria su antsvorio problema. Tyrimai rodo, kad išsivysčiusiose šalyse nuo trečdalio iki daugiau kaip pusės šunų turi antsvorio arba yra nutukę. Kaip ir žmonėms, nutukimas šunims nėra vien estetinis rūpestis – dėl jo trumpėja gyvenimo trukmė ir pasireiškia įvairios sveikatos problemos. Tačiau ne visi šunys vienodai linkę tukti. Pastebėta, kad tam tikros veislės svorio priauga daug dažniau nei kitos. Labradoro retriveriai, auksaspalviai retriveriai, mopsai ir bigliai pasižymi itin dideliu polinkiu į nutukimą. Labradorai ne veltui garsėja kaip ėdrūs augintiniai – statistiškai ši veislė viena labiausiai linkusių nutukti. Tokie skirtumai sufleruoja, kad genetika čia kažką veikia.
Genai
Nors mityba ir fizinis aktyvumas labai svarbu, nutukimo šaknys slypi ir genuose. Manoma, kad apie 50% šunų kūno svorio skirtumų lemia būtent paveldimumas. Iš dalies sudėjimą užprogramuoja tėvų perduoti genai. Neatsitiktinai jau aptarti „storuliai“ – labradorai, bigliai, mopsai – paveldi tam tikrus polinkių rinkinius: kai kurie nutukimą skatinantys genai šiose veislėse labai dažni arba net būdingi visiems atstovams.
Šunys - dėkingas modelis tirti nutukimo genetikai. Šeimininkai kontroliuoja augintinių šėrimą ir aktyvumą, todėl, kai vieni šunys antsvorio turi dažniau už kitus, galima įtarti įgimtus skirtumus. Be to, grynaveislių šunų populiacijos palyginti uždaros – kiekviena veislė turi savitą genofondą. Tai palengvina mokslininkų darbą: ieškodami konkrečių genetinių skirtumų jie gali lyginti nutukusius ir liesus tos pačios veislės šunis. Tam taikomi įvairūs metodai – nuo kandidatinio geno analizės (kai tiriamas konkretaus, iš anksto įtariamo geno poveikis) iki viso genomo studijų (padėjo identifikuoti keletą svarbių nutukimą lemiančių veiksnių), nors daug smulkių poligeninių efektų vis dar slapstosi bendrame fone. Paprastai aptinkami tik didžiausią įtaką svoriui turintys genetiniai variantai.
POMC mutacija ir kiti kaltininkai
Vienas garsiausių iki šiol atrastų „nutukimo genų“ šunims yra POMC genas. Jis koduoja baltymo pirmtaką, iš kurio organizme susidaro keli apetito ir energijos balansą reguliuojantys hormonai. 2016 m. Kembridžo universiteto mokslininkai, ištyrę Labradoro retriverių DNR, aptiko nedidelę mutaciją – 14 bazių porų deleciją (trūkumą) POMC gene. Ši mutacija lemia, kad minėti alkio reguliavimo hormonai nesusidaro, todėl sutrinka sotumo signalai.
POMC p.P187fs mutacija - tai genetinės sekos poslinkis, esanti POMC (proopiomelanokortino) gene. Ši mutacija sutrikdo POMC baltymo sintezę, dėl ko organizmas nebegamina dviejų svarbių neuropeptidų:
- β-MSH (beta melanocyte-stimulating hormone) – susijęs su apetito slopinimu per MC4R receptorių.
- β-endorfinas – veikia skausmo, streso ir malonumo sistemas, bet taip pat susijęs su valgymo elgesiu.
Praktikoje tai reiškia, jog paveiktas šuo jaučia didesnį alkį ir yra linkęs daugiau ėsti. Tyrimai parodė, kad labradorai, turintys bent vieną tokio mutavusio POMC alelį, sveria daugiau, turi didesnį riebalinės masės procentą ir yra ėdresni (stipriau motyvuoti maistu) nei tie, kurie mutacijos neturi. Kitaip tariant, toks šuo dažniau prašo skanėstų, stipriau reaguoja į maisto dirgiklius ir elgiasi lyg nuolat būtų alkanas – ne dėl blogo auklėjimo, o dėl to, kad iš tiesų sunkiau pasisotina.
POMC mutacija gana paplitusi tarp Labradoro retriverių. Pasak tyrimų, apie 23% populiacijos (iš 310 tirtų) buvo heterozigotai (turėjo vieną kopiją), o 2% - homozigotai (dvi kopijos). Kitas darbas nurodė, kad alelių dažnis (kiek mutavusių kopijų egzistuoja populiacijoje) - 12%. Homozigotai turi ~2.8 karto didesnę tikimybę nutukti bei didesnį alkio lygį. Vienos kopijos nešiotojai taip pat turi padidintą nutukimo riziką, bet ne tokią stiprią.
Įdomu tai, kad tarp specialiai atrinktų šunų vedlių (aklųjų vedlių) ši mutacija dažnesnė (mutacijos dažnis buvo 45%). Veikiausiai darbui ir veisimui nesąmoningai atrinkdavo pačius ėdriausius šunis, kadangi maistas dresūroje yra puikus motyvatorius ir rajūną lengviau apmokyti.
Beje, artimi Labradoro retriverių giminaičiai – lygiaplaukiai retriveriai – turi tą pačią POMC geno deleciją su analogišku poveikiu svoriui (alelio dažnis 60%). Tuo tarpu tarp kitų veislių ji nerasta. Su kiekvienu aleliu šioje veislėje kūno svoris padidėja maždaug 2 kg. Tačiau nors tarp lygiaplaukių retriverių POMC alelių dažnis didelis, šios veislės kūno kondicijos balas žemesnis už Labradoro retriverių.
Žinoma, POMC – ne vienintelis su antsvoriu siejamas genas. Jų po truputį daugėja. Pavyzdžiui, nustatyta, kad labradorų nutukimo rizikai įtakos gali turėti ir TNF geno variantai – tam tikri šio už uždegiminius procesus atsakingo geno aleliai dažniau aptinkami nutukusių Labradoro retriverių populiacijoje. Be to, net lyginant su kitomis veislėmis labradorai turi mažesnį ramybės metabolinį greitį, kas reiškia, kad jie sudegina mažiau kalorijų net ir esant panašiam kūno svoriui
MC4R – viena dažniausių nutukimo monogeninių priežasčių žmonėms, tyrinėta ir šunims MC4R smegenyse koduoja dalyvauja alkio reguliavimo grandinėje dalyvaujančių hormonų receptorius. Būtent šio receptoriaus ligandą gamina POMC genas. Vadinasi, panašūs biologiniai alkio kontrolės mechanizmai gali nulemti skirtingų veislių polinkį tukti. MC4R mutacija bigliams sukelia nutukimą.
Yra duomenų ir apie kitus kandidatus (pvz., GPR120 ar ADCY3), tačiau jų poveikis ne toks aiškus. Pvz., GPR120/FFAR4 atveju tiriant 141 šunį iš 21 veislės rasta 9 mutacijos, įskaitant c.595A>C (p.Thr199Pro), kuri dažniau aptikta tarp nutukusių keturkojų. Tačiau nebuvo kontroliuota populiacijos struktūra, todėl ryšio patikimumas ribotas.
Tikėtina, kad krūvos smulkių genetinių veiksnių derinys (poligeninis paveldėjimas) lemia bendrą kūno masę. Vienoje veislėje gali dominuoti vieno geno efektas, kitoje – kito.
Poligeninis rizikos balas
Poligeninis rizikos balas (PRB) – tai vieno skaitinio rodiklio apskaičiavimas remiantis daugybe DNR variantų (SNP), kurių kiekvienas turi mažą poveikį. Kiekvienas SNP turi savo efekto dydį ir allelių skaičių individui. Kuo didesnis PRB, tuo didesnė genetinė predispozicija nutukimui. Poligeninis rizikos balas labai tiksliai prognozuoja labradorų kūno kondicijos įvertinimą ir svorį. Aukščiausios PRS reikšmės reikšmingai susijusios su nutukimu. PRB koreliavo ir su padidintu ėdrumu – stipriai motyvuoti šunys pagal maistą turėjo didesnę PRB reikšmę ir dažniau buvo nutukę. PRS nepriklauso nuo POMC mutacijos, bet moduliuoja jos poveikį – t. y. net tarp šunų su ta pačia POMC mutacija turintys aukštesnį PRB labiau linkę nutukti.
Beje, šokoladinės spalvos labradorai turi aukštesnį PRB vidurkį, tad galimai kailio spalva koreliuoja su genetine nutukimo rizika (gal dėl bendros selekcijos linijos). Šokoladinę spalvą lemia recesyvinė mutacija MC1R gene, kai individas paveldi du „b“ alelius (bb). Kadangi recesyvinių alelių pasiskirstymas priklauso nuo poravimo, šokoladiniai labradorai gali būti specialiai kergiami dėl spalvos. Tai susiaurina genetinę įvairovę. Šioje siauroje populiacijoje nutukimą skatinantys variantai (pvz., POMC mutacija, MC4R moduliatoriai) labiau paplinta.
PRB gali būti naudojamas kaip rizikos vertinimo įrankis veisėjams (neleisti poruoti dviejų aukštą PRB turinčių šunų), pagalbos priemonė šeimininkams – jei žinoma, kad jų šuo turi aukštą PRB, mitybos ir fizinio aktyvumo kontrolė tampa kritiškai svarbi.
Plačiau:
Antkowiak M, Szydlowski M. Uncovering structural variants associated with body weight and obesity risk in labrador retrievers: a genome-wide study. Front Genet. 2023 Sep 20;14:1235821. doi: 10.3389/fgene.2023.1235821. PMID: 37799139; PMCID: PMC10548226.
Raffan E, Dennis RJ, O'Donovan CJ, Becker JM, Scott RA, Smith SP, Withers DJ, Wood CJ, Conci E, Clements DN, Summers KM, German AJ, Mellersh CS, Arendt ML, Iyemere VP, Withers E, Söder J, Wernersson S, Andersson G, Lindblad-Toh K, Yeo GS, O'Rahilly S. A Deletion in the Canine POMC Gene Is Associated with Weight and Appetite in Obesity-Prone Labrador Retriever Dogs. Cell Metab. 2016 May 10;23(5):893-900. doi: 10.1016/j.cmet.2016.04.012. Epub 2016 May 3. PMID: 27157046; PMCID: PMC4873617.
Wallis, N. (2023). Understanding the Genetic Basis of Obesity: Lessons from Man’s Best Friend [Apollo - University of Cambridge Repository]. https://doi.org/10.17863/CAM.107917
