Aivolisäke on herneen kokoinen umpirauhanen, joka koostuu kahdesta rakenteellisesti ja toiminnallisesti erillisestä osasta: etu- ja takalohkosta. Aivolisäkkeen etuosa erittää kuutta hormonia, jotka ovat välttämättömiä kasvulle, lisääntymiselle ja muille fysiologisille perustoiminnoille. Aivolisäkkeen epänormaali kehitys tai vajaatoiminta eli hypopituitarismi voi aiheuttaa yhden tai useamman aivolisäkehormonin lievää tai täydellistä puutosta, mikä heijastuu hyvin vaihtelevina oireina. Valtaosa ihmisen hypopituitarismista aiheutuu kasvaimista, mutta taustalla voi olla myös perinnöllinen syy.
POU1F1-geeni säätelee aivolisäkkeen etulohkon kehitystä ja sen toimintahäiriö johtaa hormonaalisiin muutoksiin, mikä näkyy sairastuneissa koirissa kääpiökasvuisuutena ja huonolaatuisena turkkina. Tulosten perusteella kehitetty geenitesti auttaa sairauden diagnostiikassa ja karsimisessa rodusta jalostusohjelman kautta.
– Ihmisen perinnölliseen hypopituitarismiin on liitetty kolmisenkymmentä geeniä, joista monet ovat aivolisäkkeen kehitykseen vaikuttavia säätelygeenejä. Vajaatoimintaa esiintyy ihmisten lisäksi myös hiirillä ja koirilla. Saksanpaimenkoirien hypopituitarismi on aiemmin liitetty LHX3-geeniin. Karjalankarhukoirien sairaus taas kuvattiin Tanskassa jo 45 vuotta sitten, ja nyt tunnistimme siihen liittyvän syyn POU1F1-geenistä. Tämä on vasta toinen ja siten kovin tärkeä uusi koiramalli ihmisen aivolisäkesairauteen, iloitsee professori Hannes Lohi.
Tutkimusta varten näytteitä saatiin sekä suomalaisista että ruotsalaisista oirehtivista ja oireettomista karjalankarhukoirista.
– Onnistuimme saamaan näytteet kaikkiaan kahdeksasta sairaasta pennusta viidestä eri pentueesta. Nämä pennut olivat jopa 20 senttimetriä normaalia matalampia ja useilla oli huonolaatuinen pentumainen turkki, tai huomattavaa karvanlähtöä. Oireet vaihtelivat, mikä on tavallista tässä sairaudessa. Muutamia POU1F1-geenimuutoksen kantajia löytyi myös lapinporokoirista yli 8000 koiraa kattaneessa testauksessa, kertoo FT Kaisa Kyöstilä, artikkelin ykköskirjoittaja.
Tutkimus vahvisti, että sairaus periytyy peittyvästi eli sairastuneet koirat perivät geenimuunnoksen molemmilta vanhemmiltaan. Vain kahdeksan prosenttia karjalankarhukoirista kantaa geenivirhettä. Kantajat eivät sairastu. Tutkimuslöydön pohjalta kehitetyn geenitestin avulla kantajat voidaan tunnistaa, välttää kantaja-kantaja -yhdistelmiä jalostuksessa ja karsia vakava sairaus rodusta kokonaan.
Nykyinen hypopituitarismiin liittyvä POU1F1-geenilöytö on jo kolmas karjalankarhukoirissa. Tutkimusryhmä on aiemmin kuvannut geenilöydöt kääpiökasvuisuuteen ja hypofosfatasiaan.
Tutkimus on osa professori Hannes Lohen koirien geenitutkimusohjelmaa Helsingin yliopiston eläinlääketieteellisessä ja lääketieteellisessä tiedekunnassa sekä Folkhälsanin tutkimuskeskuksessa. Tutkimusta ovat tukeneet muun muassa Koirien terveystutkimusrahasto, Jane ja Aatos Erkon Säätiö, Suomen Akatemia, HiLIFE ja Wisdom Health.
Artikkeli
Kyöstilä K, Niskanen JE, Arumilli M, Donner J, Hytönen MK, Lohi H. Intronic variant in POU1F1 associated with canine pituitary dwarfism. Human Genetics, 2021. doi.org/10.1007/s00439-021-02259-2.
Yhteystiedot
- Professori Hannes Lohi, hannes.lohi@helsinki.fi, puh. 029 412 5085
- Twitter: @HannesLohi