Ektopični ureter je najpogostejši vzrok uhajanja seča pri mladih psih. Razlog je nepravilen embrionalni razvoj ledvičnih (metanefričnih) in praledvičnih (mezonefričnih) vodov, pri čemer se ustje sečevoda pripenja kavdalno od trikotnika sečnega mehurja v sečni mehur (intravezikularno) ali v sečnico, prostato, semenovod, nožnico ali maternico (ekstravezikularno). Glede na potek sečevoda v grobem ločimo ektopične uretre, ki potekajo ob steni mehurja kavdalno od trikotnika mehurja (intramuralne), in sečevode, ki mehur popolnoma obidejo (ekstramuralne). Pogosto so prisotne tudi druge nepravilnosti sečnih organov, npr. razširjen sečevod zaradi zapore odtekanja seča, gnojno vnetje ledvične ovojnice, zaostanek v razvoju mehurja. Ektopični ureter se diagnosticira v prvih mesecih, ko se pojavljajo prvi znaki bolezni. Za mezenhimalno-epitelno tranzicijo metanefričnega mezenhima je nujna prisotnost sečevodnega brstiča. Podobno je razvejalna morfogeneza sečevodnega brstiča odvisna od signalov iz bližnjega mezenhima.
Znanstveniki so dokazali da se indukcija razvoja nefrona lahko začne s faktorjema, kot sta WNT9B in inhibitorni faktor levkemije, ki se sintetizirata v sečevodnem brstiču. Glijski nevrotrofični faktor se proizvaja v metanefričnem mezenhimu in je ključen za razvejalno morfogenezo sečevodnega brstiča. GDNF interagira z receptorjem, ki je sestavljan iz GDNF-receptorja α1 in tirozin kinaznega receptorja, ki sta izražena v sečevodnem brstiču in Wolfovem vodu.
Pomembne molekule, ki so vključene v organogenezo urogenitalnega sistema so: rastni faktorji, katerih ekspresijo uravnavajo transkripcijski faktorji, proteini ekstracelularnega matriksa in adhezijske molekule. EYA1, PAX2, HOX11 paralogna skupina in SALL1 so transkripcijski faktorji vključeni v transkripcijsko regulacijo GDNF. PAX2 je izražen med razvojem sečevodnega brstiča in mezenhimskih komponent urogenitalnega sistema.
V molekularnih in in vivo študijah so ugotovili, da PAX2 deluje kot transkripcijski aktivator GDNF in regulira ekspresijo ret. Mutante EYA1 ne morejo oblikovati metanefričnega mezenhima. c-ret je tirozin kinazni receptor, ki pošilja signal do epitelnih celic sečevodnega brstiča, kar povzroči nadaljno proliferacijo in razvejanje. Wnt11 je še en član družine wingless, ki je pomemben za razvejanje. Wnt4 stimulira diferencijacijo. Pomembno vlogo v razvoju urogenitalnega sistema imajo tudi člani morfogenetske
družine kostnih proteinov. BMP7 je prvi med njimi, ki je izražen v sečevodnem brstiču. Ob njegovi odsotnosti ne pride do nadaljnega razvoja. FOXC1 je transkripcijski faktor iz družine Forkhead in je izražen v mezodermu in metanefričnem mezenhimu v bližini Wolfovega voda. V odsotnosti FOXC1 pride do nastanka ektopičnega sečevoda. SLIT2 in ROBO2 sta ključna za pravo lokacijo začetka razvoja sečevoda. SLIT je sekretorni faktor, ROBO pa njegov receptor. Embriji katerim manjkata ti dve molekuli, razvijejo ektopični sečevod, enako kot mutanti za FOXC1. V raziskavah leta 2005 so odkrili še dva negativna regulatorja razvejanja sečevodnega brstiča. V eni študiji so ugotovili kako BMP4 v kulturi organov blokira indukcijo ektopičnih sečevodnih brstičev preko agaroznih nosilcev prekritih z GDNF. Drugi negativni regulator je SPRY1. Gre za negativni regulator signalne poti RAS/ERK MAPK in je izražen v Wolfovem vodu. SPRY1 uravnava odgovor na GDNF z uravnavanjem postreceptorske signalizacije receptorja ret.
Najpogostejša metoda za diagnozo ektopije sečevodov je IV-urografija. V zadnjih letih je bolj pogosta diagnostična metoda CT, ki temelji na kontrastnem slikanju.
Glavni cilj zdravljenja je vzpostaviti popolno urinarno kontinenco. Metoda izbire je odvisna od morfoloških lastnosti in položaja ektopije. Razmerje med spoloma pri naših vzorcih je bilo 8 : 3, z večjim deležem samic. Čeprav je ektopija sečevodov bolj pogosta pri samicah, pogostost pri samcih verjetno podcenimo, ker imajo daljši sečevod in s tem blažje simptome, simptomi pa se pojavijo pozneje.
Pasma entlebuški planšarski pes je ena najbolj znanih pasem, ki jih prizadene bolezen. Epidemiološke preiskave kažejo, da je ektopičen ureter pogosta bolezen tudi pri terijerjih, pudlih, buldogih in labradorcih. V zadnjih letih so odkrili več primerov ektopije sečevodov pri kraškem ovčarju. Kraški ovčar je edina avtohtona slovenska pasma pastirskih psov. Efektivna velikost populacije kraškega ovčarja je zelo majhna, zaradi česar je pasma še toliko bolj dovzetna za genetske bolezni. Takšne pasme predstavljajo dober model za raziskave monogenskih in kompleksnih genskih bolezni, saj je vezavno neravnovesje znotraj pasme veliko, haplotipi pa dolgi, kar omogoča asociacijske študije na celotnem genomu z manjšim številom SNP-jev in manjšim številom osebkov, ker je genetska pestrost populacij navadno zelo nizka. Analiza rodovnikov kaže, da nekateri psi z boleznimi sečil oz. njihovi bližnji sorodniki kažejo znake nekaterih drugih bolezni, kar kaže na kompleksno genetsko ozadje in vpletenost genov, ki uravnavajo izražanje večjega števila genov. Pri miših, ljudjeh in drugih pasmah psov velja prepričanje, da je ektopični ureter poligenska bolezen, oziroma da je v razvoj bolezni vpletenih več genov z regulatorno funkcijo. Pri miših so to geni BMP4, GDNF in GATA3. Vsi trije so v ozki
povezavi z embrionalnim razvojem ledvic in sečevodov. Pri ljudeh so najbolj povezani geni ATGR2, FOXC1 in FOXC2 ter BMP4. V raziskavi, kjer so naredili GWAS analizo pri pasmi entlebuški planšarski pes, so najšli 5 regij z značilnimi signali na kromosomih 5, 17, 27 in 30. Geni, ki se nahajajo v kandidatnih regijah na teh kromosomih, so MCTP2, IQGAP1, HOXC, SOX5, SMAD3 in SMAD6. Regije na kromosomu 17 niso omogočale identifkacije funkcionalnih genov.
Našo raziskavo smo opravili v skladu s smernicami za dobro počutje živali. Vsi psi, udeleženi v tej raziskavi, so last zasebnih lastnikov in so bili vključeni v raziskavo izključno z njihovo privolitvijo. Vse krvne vzorce so odvzeli veterinarji na veterinarskih klinikah, pridobili pa smo jih s pomočjo Društva ljubiteljev in vzrediteljev kraških ovčarjev (DLVKOS). DNA smo izolirali iz vzorcev krvi 25 psov, od česar jih je 11 imelo ektopični ureter, kar je potrdil veterinar, 13 je imelo sorodnika z ektopičnim uretrom in 12 jih ni imelo bolezenskih sprememb ali sorodnikov z bolezenskimi spremembami. Našim 25 vzorcem smo dodali 10 vzorcev (5 z ektopičnim uretrom in 5 zdravih) iz prejšnje raziskave. Vzorce DNA smo genotipizirali s SNP-čipom (Illumina 170k CanineHD BeadChip). Pri GWAS-analizah je eden od najpomembnejših faktorjev struktura vzorcev, oz. družinske povezave med vzorci. Pri psih je to še bolj pomembno zaradi velike znotrajpasemske homogenosti. Da bi vključili sorodstvene povezave, smo uporabili matrico kinship z rodovnikom. V programskem paketu GEMMA smo uporabili Bayesian sparse mixed model, ki nam je omogočil vključitev sorodstvenih povezav v analizo. Asociacijsko študijo na celotnem genomu smo opravili s programskim paketom GEMMA (ang. Genome-wide efficient mixed model). Po izločitvi SNP-lokusov z več kot 10 % manjkajočih genotipov ter SNP-lokusov s frekvenco manj pogostega alela manj kot 1 %, je v analizi ostalo 163.252 informativnih SN- lokusov. Z uporabo alelnega testa smo odkrili povezave na kromosomih 5, 21 in 30. Rezultate smo vizualizirali z manhattanskim grafom. Dodatno smo rezultate GWAS-analize predstavili tudi s QQ grafom. Manhattan graf predstavlja p-vrednosti celotne GWAS-analize na genomski ravni. Na x-osi so p-vrednosti pokazane po kromosomih in po pozicijah na kromosomih. Na y-osi so vrednosti -log10 p. Vsako pozicijo na manhattanskem grafu smo identificirali na spletni strani Ensembl, kjer smo jih primerjali z referenčnim pasjim genomom CamFAm3.1, da bi našli potencialne kandidatne gene v teh regijah.
Na kromosomu 5 smo dobili en signal v regiji gena NFIA. Jedrni faktor I/A je transkripcijski faktor, ki ga povezujejo z abnormalnostmi možgan in urogenitalnega sistema. Raziskave so pokazale, da je NFIA nujen za normalen razvoj sečevoda. Signali na kromosomu 21 so v regijah genov ANO 5, ANO 3, LUZP2 in BDNF. Najbolj zanimiv je gen BDNF, ki kodira nevrotrofični faktor. Čeprav je izražanje BDNF pri pacientih z
Alzheimerjevo, Parkinsonovo in Hungtintonovo boleznijo zmanjšano, je BDNF esencialen tudi za glomerulov razvoj, morfologijo in funkcijo. Signali na kromosomu 30 ustrezajo regijam petih genov: MAPK6, GALK2, SEMA6D, TLN2 in ALDH1A2. MAPK6 je pomemben člen v signalni poti RAS/ERK MAP v Wolfovem vodu. Družina proteinov talin je vključena v razvoj sečevodnega brstiča. Ob njeni odsotnosti pride do ledvične ageneze. ALDH1A2 je ključen encim za sintezo RA, ki pošilja parakrine signale za izražanje ret, ki je ključna molekula v uravnavanju razvejanja sečevodnega brstiča.
|
