Болезни с наследственной предрасположенностью

Давно известно, что некоторые виды, породы, группы и от­дельные животные устойчивы или восприимчивы к тем или иным болезням. Наследственная резистентность или восприимчивость возникает при сопряженной эволюции, микро- и макроорганиз­мов в результате мутационного процесса. Яркий пример этого — существование видовой, почти абсолютной устойчивости. Так, лошади резистентны к ящуру и чуме крупного рогатого скота, тогда как последний не болеет сапом и устойчив к чуме свиней, а куры резистентны к сибирской язве. Взрослые люди обладают наследственной устойчивостью к полиомиелиту, и 99 % из них не заболевают, даже если не вакцинированы. При контакте с виру­сом ящура поражается только 1 человек из 10 000.

Вы познакомились уже с генетически обусловленными болез­нями и аномалиями сельскохозяйственных животных. Однако их удельный вес, видимо, как и у человека, составляет около 6—8 %. Имеется другая очень важная группа болезней, генетическая при­рода которых пока мало изучена. Это болезни снаследствен-ной предрасположенностью, или наследственно-средовые, возникающие под воздействием наследственности и факторов среды (лейкоз, мастит, туберкулез, болезни конечностей и т. д.). Приблизительно они составляют 92 % среди всех болезней животных и причиняют огромный экономический ущерб живот­новодству, а некоторые из них (туберкулез, бруцеллез и др.) пред­ставляют опасность и для здоровья человека.

Основные понятия. Резистентность — устойчивость организма к действию физических, химических и биологических агентов, вызывающих патологическое состояние. Это понятие несколько шире, чем иммунитет, хотя их иногда используют как синонимы.

Восприимчивость — предрасположенность организма к дейст­вию физических, химических и биологических факторов, приво­дящих к патологическому состоянию.

Устойчивость и восприимчивость у животных одного вида,, как правило, не абсолютная, а относительная. Она может быть высокой, средней и низкой.

Болезнь можно определить как нарушение нормальной деятель­ности организма. Заболевание — возникновение болезни. Под за-

РЕЗИСТЕНТНОСТЬ

РОДИТЕЛИ

SS

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ

ПОТОМСТВО ОТ ВОЗВРАТНОГО СКРЕЩИВАНИЯ

Ss

болееаемостью понимают частоту заболеваний в популяции или болезненность, болезненное состояние. Возбудители болезней об­ладают патогенностью (болезнетворностью), т. е. способностью паразитировать в организме животного. Патогенность — наслед­ственный признак возбудителя данного вида. Вирулентность — степень патогенности в отношении животных определенного вида. Вирулентность может различаться у разных штаммов одного вида возбудителя.

Наследование резистентности и восприимчивости. Генетичес­кая природа болезней с наследственной предрасположенностью мало изучена. Для этой фуппы болезней характерны: 1) поли-факториальное (обусловленное многими локусами) контролиро­вание устойчивости и восприимчивости; 2) влияние условий среды; 3) непрерывный переход от выраженных форм болезни до нормы, т. е. от восприимчивости до устойчивости; 4) высокая распространенность, незначительные генетические различия между популяциями; 5) большая изменчивость возраста проявле­ния брлезни; 6) часто незначительная конкордантность в парах однояйцовых близнецов.

По фенотипу животных в отношении болезней с наследствен­ной предрасположенностью можно разделить на два класса: здо­ровые и больные (рис. 61). Заболевают животные при достиже­нии соответствующего порога Т действия активных аллелей и определенного уровня условий среды. Устойчивость или воспри­имчивость относится к порого­вым признакам — это призна­ки, распределение которых при расщеплении происходит прерывисто, но наследуются они полифакториально. Сле­дует помнить, что наследст­венно восприимчивые живот­ные не заболевают, если нет вирулентного возбудителя.

Рис. 61. Две выборки с различной час­тотой (р, р\) порогового признака и с разными средними. Дисперсии порого­вого признака (заболеваемости) одина­ковы:

-5 -4 -Э -Z -1

О *) юг, Т

А — распределение в родительском поколе­нии; Б — распределение потомства "Пора­женных особей; В — распределение тото же потомства, включающее jea класса — здо­ровые (gi), больные (pi); 5 — средняя ариф­метическая; к — отклонение порога Т от среднего, выраженное в единицах стандарт­ного отклонения (о); / — среднее отклоне­ние особей данного фенотипа от среднего всей группы

ПОЛИГЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ

ДОМИНИРОВАНИЕ
РЕЗИСТЕНТНОСТИ ВОСПРИИМЧИВОСТИ

Рис 62 Распределение восприимчивости и резистентное™ в популяции, когда эти ^ ко^лирутотся одним локусом (1, 2), и при полигенпрм контроле (J)

Устойчивость или восприимчивость к болезням иногда зави­сит от одного или немногих генов, но чаще определяется множе­ством локусов. Полигенный контроль устойчивости к болезням не дает возможности разфаничить фенотипы вследствие маски­рующего действия условий среды и небольшого эффекта отдель­ных генов При полигенном наследовании в популяции наблю­дается нормальное распределение по устойчивости или воспри­имчивости у родителей и гибридов первого поколения. Генетический контроль резистентности может быть изучен при скрещивании родителей с контрастными фенотипами и анализе гибридов Fi, а также потомства от скрещивания Fi с родитель­скими формами. На рисунке 62 показано распределение родите­лей в случае эффекта доминирования резистентности (К) и до­минирования восприимчивости (5). Возвратное скрещивание особей Fi с рецессивной родительской формой (анализирующее скрещивание) дает бимодальное распределение.

Резистентность

Вся популяция

Линии

16 X X 16 Xs XR 1г X

2а 26 гг х Rr Анализирующее ss x ss I скрещивание i

При полифакториальных болезнях выделяют два основных типа распределения (рис. 63): первый характеризуется многооб­разием стертых и субклинических вариантов, которые образуют непрерывный" переход от нормы до выраженных форм болезни; при втором наблюдают множественные переходные варианты па­тологии между типичными формами проявления того или иного заболевания.

Для большинства полифакториальных болезней характерны непрерывная изменчивость и пороговое проявление фенотипов. На рисунке 64 (в, г) показана схема полигенного наследования восприимчивости и резистентности. При скрещивании воспри­имчивой к болезни и резистентной линий потомство занимает промежуточное положение между родительскими формами (2в). Кривые распределения гибридов от скрещивания Fj с восприим­чивой или резистентной родительской линией сдвинуты влево (Зв) или вправо (4в). Средние арифметические беккроссов (Зв, 4в) занимают также промежуточное положение между Fi и соот­ветствующей родительской формой. В общей популяции при отсутствии отбора по устойчивости и восприимчивости распреде­ление в Fi (2г) такое же, как и у родителей. При скрещивании восприимчивой части популяции кривая распределения потомст­ва смещается влево (Зг), а при скрещивании резистентных осо­бей Fj у гибридов кривая распределения сдвигается вправо (4г).

Такой тип распределения говорит о невозможности подхода к изучению полифакториальных болезней как к простым мендель-ским признакам. Здесь нужно использовать методы, которые применяются для изучения генетики количественных признаков.

Методы изучения наследственной резистентности и восприим­чивости к болезням. Существует несколько основных подходов к изучению генетической обусловленности устойчивости и воспри­имчивости животных к болезням: 1) клинико-генеалогический

КРАЕВЫЕ ВАРИАНТЫ НОРМЫ СУБКЛИНИЧЕСКИЕ ФОРМЫ

ПОРОГОВОЕ ЗНАЧЕНИЕ

БЛАГОПРИЯТНЫЕ ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ФОРМЫ ФОРМЫ

злокачественные формы

Рис. 63. Два основных типа клинического непрерывного распределения при поли­факториальных заболеваниях