Che cos’è la GSD IV
La Glicogenosi di tipo IV, o Glycogen Storage Disease type IV (GSD IV) è una delle malattie ereditarie del metabolismo, e fa parte di un più ampio gruppo di malattie ereditarie caratterizzate dall'accumulo di glicogeno all'interno delle cellule, a causa dell'alterazione di proteine/enzimi coinvolti nella sua sintesi e degradazione.
Il glicogeno costituisce un'importante riserva di energia per l'organismo, ed è costituito da molecole di glucosio unite fra di loro che vengono rilasciate nel sangue lontano dai pasti o durante l'esercizio fisico. A seconda di quale proteina è alterata, si hanno vari tipi di glicogenosi che differiscono per la sede di accumulo, per la quantità e la qualità di glicogeno accumulato, per la gravità, per la sintomatologia e per l'evoluzione.

In particolare, la Glicogenosi tipo IV è causata dalla mancanza dell'enzima ramificante Alfa-1,4-glucan-6-glucosiltrasferasi, con accumulo di glicogeno non ramificato in molti tessuti.

Questa malattia metabolica, ben conosciuta anche in ambito umano, è stata recentemente individuata nei gatti di razza Norvegese delle Foreste.

Nella forma più comune, i cuccioli ammalati muoiono alla nascita o nel periodo immediatamente successivo, in quanto incapaci di produrre il glucosio necessario per la nascita stessa e per il sostentamento nelle prime ore di vita. Più raramente i gattini possono vivere normalmente fino a 5 mesi, ma la malattia si sviluppa poi rapidamente, con degenerazione neuromuscolare e debolezza cardiaca, ed alla morte del gatto non oltre i 15 mesi di vita.
Nella forma umana della malattia si segnalano anche cirrosi epatica progressiva con ipertensione portale e ascite (accumulo di liquidi nell’addome).

Nei gatti delle Foreste Norvegesi, la glicogenosi tipo IV è una malattia monogenetica (vale a dire che è coinvolto un solo gene), ed è trasmessa secondo un meccanismo autosomico recessivo.
Questo significa che non è una malattia con trasmissione ereditaria di tipo sessuale, essendone affetti in ugual misura i maschi e le femmine, e che i cuccioli devono ereditare un allele mutato del gene interessato da ciascun genitore per essere affetti dalla malattia.

Il test genetico
L’analisi per l’individuazione dei soggetti portatori dell’allele difettoso che provoca la GSD IV si basa sull’individuazione della mutazione del gene GBE1.
Il Dr. John Fyfe dell’Università del Michigan (Stati Uniti) ha identificato il gene e le mutazioni implicate in questa malattia (Fyfe et al. 2007).
Diversi laboratori genetici, dapprima negli Stati Uniti e quindi in Europa, hanno sviluppato dei test genetici successivamente convalidati su Norvegesi portatori ed affetti da glicogenosi di tipo IV.

Le modalità di esecuzione del test per individuare i portatori della mutazione sono piuttosto semplici, e si basano sul prelievo di alcune cellule della mucosa dell’interno della bocca del gatto, prelievo effettuato con l’ausilio di semplice spazzolino (striscio orale), e sull’analisi del DNA proveniente da tali cellule.
L’esame del DNA è altamente affidabile, può essere effettuato in età molto precoce, e deve essere effettuato una sola volta nella vita del gatto.
Per ragioni di univocità identificativa, il soggetto da testare deve essere individuabile con chip o tatuaggio.

Negli Stati Uniti, i portatori identificati della malattia corrispondono a circa il 15% della popolazione di Norvegesi delle Foreste.
Nel settembre 2007 il Laboratorio Antagene ha calcolato una incidenza di portatori sani nella popolazione europea pari al 10,8%.

Come leggere il risultato del test genetico
Il test genetico permette di individuare tre tipologie di individui rispetto alla GSD IV:

• Omozigote normale (genotipo N/N)* = Individuo sano e non carrier, in quanto nel suo patrimonio genetico non è presente l’allele mutato. L’accoppiamento di due gatti omozigoti normali per la GSD IV genera solo figli sani e non portatori.

• Eterozigote (genotipo N/n)* = Individuo sano ma carrier, in quanto nel suo patrimonio genetico è presente una copia dell’allele mutato. Il gatto in questione è perfettamente sano, e non potrà mai presentare alcun sintomo di GSD IV. Può però trasmettere l’allele mutato ai suoi figli, secondo lo schema più sotto riportato.

• Omozigote mutato (genotipo n/n)* = Individuo malato. Questo gatto è necessariamente figlio di due genitori carrier, ed è destinato alla morte precoce (il massimo rilevato è stato un anno e mezzo).

*  con la lettera n minuscola si indica l’allele mutato in grado di provocare la GSD IV

Il meccanismo di ereditarietà recessivo della GDS IV permette di calcolare la statistica di trasmissione della malattia tramite la seguente tabella:

da cui, semplicemente incrociando i dati con l’ausilio delle zone colorate, è evidente che:

• da due genitori NON portatori nasceranno esclusivamente figli sani e non portatori

• da un genitore portatore e da uno NON portatore nasceranno, sempre parlando statisticamente, il 50% di figli sani e NON portatori e il 50% di figli sani ma portatori (non nasceranno mai individui malati)

• da due genitori portatori nasceranno, statisticamente parlando, il 25% di figli sani e NON portatori, il 50% figli portatori , e il 25% figli malati

• ovviamente, ma a causa del decorso della malattia la cosa è del tutto impossibile, accoppiando due individui malati nascerebbero il 100% di figli malati

Conoscendo il profilo statistico di trasmissione del gene mutato e la diffusione media dei portatori è quindi possibile calcolare la probabilità media che nasca un cucciolo malato di GSD IV se vengono accoppiati due soggetti qualsiasi (cioè gatti che non abbiano già una familiarità accertata con la mutazione). Essa è pari a:

• 6 cuccioli su 1000 negli Stati Uniti

• 3 cuccioli su 1000 in Europa

(Per il calcolo sono state utilizzate le percentuali dei portatori rilevate dal Laboratorio Antagene nel settembre 2007).

Politiche di allevamento in merito alla GSD IV
E’ necessario ribadire che, essendo la GSD IV una patologia genetica a carattere recessivo, accoppiando un portatore con un non portatore, nessuno dei cuccioli si ammalerà MAI di GSD IV, non ci sarà mortalità perinatale nella cucciolata e nessuno dei cuccioli adottati verrà mai a mancare per questa patologia.

Fatte queste premesse, quale politica adottare in allevamento?
Le modalità di allevamento migliori per eliminare per quanto possibile l’allele mutante dal pool genetico dei Norvegesi delle foreste non passano necessariamente per l’eliminazione dei carrier dal programma di riproduzione.
Un riproduttore deve essere valutato nella sua interezza, che comprende anche il suo eventuale essere portatore della GSD IV, e quindi posto in riproduzione in maniera responsabile.
Innanzi tutto, un soggetto carrier dovrà essere accoppiato esclusivamente con un soggetto NON carrier, in questo modo i figli che nasceranno saranno sempre sani, non sono ammalati di GSD IV e non potranno mai ammalarsi.
Questo tipo di accoppiamento statisticamente produce il 50 % di soggetti portatori.
Fortunatamente i cuccioli possono essere testati in età molto precoce, tecnicamente già a due settimane di vita, anche se in realtà l’età minima a cui si può effettuare il test è determinata dall’età a cui si può impiantare il microchip.
E’ buona norma cedere i cuccioli che risultano portatori esclusivamente per compagnia.
Seguendo costantemente questa pratica, sarà possibile entro poche generazioni contenere la diffusione dell’allele mutante, senza impoverire il pool genetico e peggiorare gli standard di razza.

La gestione dei carrier: è utile/necessario sterilizzarli?
I consigli del genere "sterilizziamo i portatori, così ci libereremo per sempre della malattia" possono sembrare molto sensati a chi ha un’idea piuttosto rudimentale dell’allevamento e della selezione, ma sono, nel caso migliore, ingenui.
Riguardo alla pratica di eradicare una malattia genetica eliminando completamente i portatori, occorre tenere presente alcuni fatti.
Qualsiasi animale (noi umani compresi) è portatore di decine di mutazioni LETALI.
Di norma è sufficiente che uno dei due alleli di ciascun gene sia normale per garantire che il soggetto portatore non si ammali, e in moltissimi casi la condizione di portatore sano di una determinata malattia genetica ereditaria è addirittura vantaggiosa nei confronti di qualcosa di ancora più pericoloso per la salute.
Tanto per fare un esempio, l’anemia falciforme, malattia genetica estremamente pericolosa, e una volta assolutamente mortale in caso di omozigosi, garantiva ai portatori sani l’immunità nei confronti della malaria, e non a caso le popolazioni più affette da anemia falciforme sono quelle da sempre insediate in zone malariche.
Le mutazioni che hanno la caratteristica di rimanere silenti finché non si realizza l’incontro tra due individui portatori sono definite recessive. La possibilità di incontro di due soggetti entrambi con allele mutante è tanto più alta quanto più alta è la consanguineità, a causa della maggior possibilità che i due soggetti abbiano geni in comune
Non è un discorso puramente teorico, perché, nonostante il Norvegese delle Foreste sia oggi un gatto molto diffuso, il suo pool genetico di base è piuttosto ristretto: i fondatori registrati sono poco più di un centinaio, dei quali poco meno della metà sono presenti sempre nel pedigree di qualsiasi gatto odierno. Inoltre già da molto tempo, a causa del pericolo di introdurre nella razza caratteri estranei, è proibito utilizzare soggetti selvaggi, dei quali non si conosce il grado di purezza in merito ai caratteri tipici della razza.

Ipotizziamo quindi di ritirare dal pool dei riproduttori TUTTI i gatti portatori, vale a dire il 10% circa in Europa secondo Antagene (dato che è probabilmente una sovrastima dovuta al fatto che ci sono state vere e proprie “epidemie” di test effettuati su gatti discendenti da un portatore accertato). Questo significa una riduzione del 10% circa nella variabilità genetica dei nostri gatti.
Ciò rende sensibilmente più imparentati tutti i gatti della generazione successiva, aumentando il rischio di diffusione di altre mutazioni (letali o comunque svantaggiose) sicuramente già esistenti, ma che ora non sono individuate perché la loro scarsa diffusione ne rende difficile l’espressione e l’identificazione.
L’effetto di riduzione del pool genetico viene drammaticamente amplificato dalla sterilizzazione di un maschio, in quanto la variabilità genetica all’interno di un gruppo destinato alla riproduzione è legata al numero di riproduttori del sesso meno numeroso. In altre parole, se noi avessimo 1000 femmine non imparentate tra di loro, accoppiate con un unico maschio, ci troveremmo nelle stesse condizioni di chi alleva con due maschi e due femmine (rif. Pawpeds http://www.pawpeds.com/pawacademy/genetics/breedtoavoid/ )

Dal punto di vista della pratica di allevamento in relazione alla GSD IV, gli allevatori di Norvegesi delle Foreste hanno la fortuna di poter verificare lo stato di salute genetica dei propri gatti tramite un indicatore genetico affidabile, che permette di contenere la diffusione dell’allele mutante evitando il depauperamento del pool genetico: a differenza di altre mutazioni note, come HCM e PKD, la recessività dell’allele mutato ce lo consente senza intaccare la salute e il benessere dei nostri gatti.
La sterilizzazione di un quantitativo significativo di riproduttori a causa del loro status di portatori della GSD IV potrebbe inoltre provocare una emersione di altre patologie, quali l’HCM e la PKD, delle quali ad oggi non è conosciuta una significativa incidenza nei Norvegesi.
Queste malattie sono tanto più pericolose per la razza, in quanto non è ad oggi possibile effettuarne una diagnosi di tipo genetico (i test genetici disponibili non danno risultati comprensibili sui Norvegesi), sono diagnosticabili esclusivamente tramite esami strumentali che risultano attendibili solo su gatti adulti, che pertanto possono essersi riprodotti più volte prima di essere identificati come soggetti malati.
Inoltre, sia l’HCM che la PKD sono trasmesse in modo monogenetico dominante, e questo significa che il soggetto portatore eterozigote è un soggetto malato, che presto o tardi svilupperà la degenerazione letale del rene o del cuore.

Gli errori di laboratorio
Esiste poi un altro fattore da tenere in considerazione, e che all’atto pratico rende impossibile sradicare la malattia, ed è l’errore di laboratorio.
Come chiunque lavori in un laboratorio di analisi, chimiche, mediche, o di qualsiasi altro genere, può confermare, esiste una percentuale non nulla di errori di laboratorio.
Gli errori possono essere dovuti a incuria umana (p.es. sostituzione di campioni) o intrinseci al metodo sperimentale stesso.
Di fatto esiste SEMPRE una probabilità non nulla che l'esito sia errato.
Se l’incidenza dell’errore può essere irrilevante nel caso del singolo che richiede un singolo test per un singolo gatto, nei casi in cui si effettuino degli screening di massa diviene praticamente un dato da tenere in considerazione.
In altre parole, così come una singola mutazione nel passato ha portato alla situazione attuale, un singolo errore in un test può ripristinare l’attuale situazione di incertezza nel giro di pochissime generazioni.
Questo non significa che i test sono inutili, significa solo che non sono i test che possono eradicare una malattia genetica, dato che basta un singolo errore di laboratorio e la normale dinamica delle popolazioni, in presenza di una mutazione recessiva, farà il resto.

Ovviamente non bisogna incorrere nel panico da test errato, dato che l’atteggiamento “non faccio i test tanto sono sbagliati” è altrettanto rischioso e immaturo di quello “oddio sterilizzo tutti”.
Ammettendo che un laboratorio abbia una percentuale di errore del 5% (è un dato estremamente sovrastimato, ma comodo per fare i calcoli), e considerata una percentuale di gatto portatori del 10%, la probabilità che un portatore risulti negativo al test genetico e pari allo 0,5%, il che significa 5 gatti ogni 1000 sottoposti a test.
La probabilità che due gatti negativi al test a causa di un errore di laboratorio si accoppino è pari allo 0.0025%, e quindi la possibilità di nascita di un cucciolo omozigote positivo (malato) in seguito a un errore di laboratorio è pari allo 0.0006%.
La possibilità poi che il cucciolo sia malato, e che la malattia si manifesti tardivamente è dello 0.00006%.
Riassumendo: se due genitori sono testati omozigoti negativi pur non essendolo, hanno un basso inbreeding e la diffusione dell’allele mutato è veramente del 10%, la probabilità di adottare un cucciolo che morirà di GSD IV sono di 6 su 10 milioni di cuccioli nati.

Per maggiori informazioni:

http://www.gsd4.de.vu/
http://w3.vet.upenn.edu/research/centers/penngen/services/deublerlab/gsd4.html
http://ourworld.compuserve.com/homepages/L_P_SWEPSTON/GSD.htm
http://www.genindexe.com/
http://www.laboklin.de/
http://www.antagene.com
http://www.winterfyre.com/testing/
http://www.pawpeds.com/pawacademy/genetics/eliminatingmutation/index_it.html

Articolo scritto da Beltrami Maria Grazia (allevamento Bank I Bordet) e Messa Francesca (allevamento Torakiki) per il portale del Club di razza gattinorvegesi.it. Un ringraziamento particolare alle amiche Bertossa Silvia (allevamento Lince Rossa) e Dotti Barbara (allevamento Nimbrethil) che hanno fornito un grosso contributo e materiale per la realizzazione di questo testo.