Каталог статей

И.В.Шустрова

кандидат биологических наук

«Беспородные кошки крепкие и здоровые, а породистые – болезненные» — такое утверждение нередко приходится слышать любому заводчику. А насколько оно соответствует действительности? Конечно, сопоставить данные о здоровье породистых и беспородных кошек довольно трудно. Тем более, что беспородные делятся на свободноживущих «уличных» кошек и тех, которые обитают в домашних условиях – таких же, как и породистые .Но, поскольку основным «поставщиком» беспородных животных остаются свободноживущие популяции, стоит рассмотреть в первую очередь их здоровье. Конечно, в этих популяциях действует отбор на самых устойчивых особей. Большинство котят не доживают до полугода, и основной вклад в эту смертность вносят инфекционные заболевания. Продолжительность жизни тех, которые перевалили за этот рубеж, в среднем составляет 2-3 года (хотя для них на первый план выступают уже другие факторы риска). Уровень носительства заболеваний в таких популяциях весьма внушителен. Вот данные по двум различным популяциям свободноживущих кошек. В одной из них токсоплазмоз обнаружился у 30% особей, микоплазмоз – у 12,5%, бартонеллез – у 2%. 3% кошек в популяции оказались носителями вируса FIP, 5% — FIV. Несколько большие величины показывает другая популяция: FIP – 9%, FIV – 16%, токсолазмоз – 37%. Носительство вируса герпеса достигает 52%, FeLV – 11%. Данные по FeLV, FIP, FIV – вполне сопоставимы со средними данными по популяции кошек в целом (породистых и беспородных) – соответственно 13, 5 и 7%. Частоту остальных заболеваний у свободноживущих кошек трудно сравнить с такой у породистых кошек и «домашних любимцев» — в силу того, что последних вакцинируют и лечат. Таким образом, постоянно действующий отбор на лучший иммунитет среди беспородных животных отнюдь не гарантирует отсутствия инфекционных заболеваний.
Может быть, более благополучно дело обстоит с конгенитальными дефектами? Как выясняется, тоже не лучшим образом. Например, частота встречаемости врожденного отсутствия резцов колеблется в разных популяциях от 4 до 28%, а частота дисплазии тазобедренного сустава – от 5 до 18%. Что же касается наследственных патологий, то большинство из них зарегистрирован не только у породистых, но и у беспородных кошек (за исключением тех мутаций, которые возникли уже внутри сложившихся пород, как например, PKD в Персидской породе). Другое дело, что частота каждой из них сильно варьирует, — от очень высокой в изолированных небольших популяциях до крайне низкой в крупных, где наблюдается постоянный приток «новых» генов. В сущности, все происходит таким же образом, как и в породных популяциях – чем малочисленнее (или чем была малочисленнее в какой-то период своего развития) и чем «закрытее» порода, тем больше вероятность столкнуться с повышенным уровнем мутаций, закрепившихся в следствии инбридинга. В породах это происходит без должного отбора против негативных проявлений мутации. Казалось бы, в свободноживущих популяциях естественный отбор должен был бы «выбросить» негативную мутацию и не дать ей закрепиться. Однако в малочисленных популяциях действует процесс генетического дрейфа – изменение частот генов в силу случайных процессов. Если мутация, вызывающая ту или иную патологию, не представляет опасности в гетерозиготном состоянии, она вполне способна закрепиться в генофонде такой популяции, как, например, это произошло с мэнской мутацией бесхвостости.
Что же касается беспородных кошек, выросших и живущих в домашних условиях, особенно в городских квартирах, то их генофонд практически не отличается от тех, что живут в природных популяциях. Это и естественно – большинство из них «подобранцы» в первом или втором поколении. Эти животные, как и их породистые собратья, все чаще и чаще страдают «болезнями цивилизации» — аллергическими и аутоиммунными заболеваниями. Ни те, ни другие напрямую не связаны с генетикой, зато связаны с развитием гигиены и вакцинацией. Иммунная система устроена так, что нуждается в постоянном присутствии «врагов», от которых надо «защищать» организм. И если таких не обнаруживается, атаке подвергаются его собственные клетки и ткани. Стерилизация продуктов питания приводит не только к уничтожению вредных, но и полезных микроорганизмов. Бактериальная флора пищеварительной системы становится недостаточно разнообразной, снижается синтез витаминов в толстом кишечнике, ухудшается усвоение пищи. Использование консервантов провоцирует аллергические реакции… в общем, все как у людей.

«Абсолютное здоровье»

Могут ли успехи ДНК-диагностики, позволяющие с каждым годом обнаруживать все больше вариантов «нехороших» мутаций, и строгий отбор против этих самых мутаций дать заводчикам надежду на получение абсолютно здоровых — по крайней мере генетически – животных? Увы, похоже, что нет. Скорее эти самые успехи заставляют нас отказаться о представлении о существовании некоего единствен «правильного», «здорового» генотипа, который изредка бывает подпорчен «нехорошими» мутациями. Постепенно выясняется, что носительство потенциально опасных мутаций — явление весьма нередкое, да и сама эта опасность во многих случаях не абсолютна, а относительна. Организм – вместе со своим генотипом – представляет собой целостную систему, то есть активность каждого из генов зависит и от непосредственно влияющих на его проявление генов-модификаторов, и от генетического фона (бэкграунда) организма в целом. Кроме того, организм представляет сбой открытую систему – то есть активность генов, пусть опосредованным образом, но зависит и от факторов внешней среды. Организм – до определенного предела, конечно, — может компенсировать «вредные» мутации за счет изменения активности других генов. Мало того, в ходе эволюции результаты мелких мутационных и рекомбинационных событий, закрепляющих эту самую измененную активность, накаливаются, и, таким образом, подавляют в большинстве случаев проявление мутации. То есть более выгодной стратегией эволюции оказывается не избавление от «вредной» мутации, а ее супрессия.
Кроме того, в ходе эволюции отбор у большинства млекопитающих «предпочитает» мутационные изменения, полезные в молодом возрасте – организму важнее выжить в детстве, быстро достичь половой зрелости и оставить потомство, чем прожить долго. Например, распространенные и у животных и у человека мутации в прокоагулянтных генах (т.е. способствующих быстрому свертыванию крови) защищают молодняк от возможной кровопотери в результате травм, но с возрастом становятся негативным фактором, повышая риск тромбозов и тромбоэмболии. То же касается и мутаций, способствующие остеогенезу – желательные для молодых особей, для животных старшего возраста они становятся источником опасности, приводя к отложению солей, гипокальциемии, проблемам с сердцем и сосудами. Надо сказать, что отбор на продолжительность жизни и долгую активность кошек непопулярен и среди заводчиков. Наоборот, преобладает схема «раннее развитие – быстрое чемпионство – ранний вывод из разведения». Так что заводчики сами стараются вести селекцию на «выгодные в молодости» гены…. Не подозревая о том, что некоторые из них с течением лет становятся источником опасности для животных.
Иногда заведомо опасная рецессивно наследуемая мутация распространяется в популяции потому, что гетерозиготы по ней имеют преимущество перед «нормальными» гомозиготами. Наверное, многие помнят хрестоматийный пример серповидно-клеточной анемии из школьного курса. Люди, являющиеся носителями этой мутации, мало восприимчивы к заболеванию малярией, так как ее возбудитель не может проникнуть в измененные красные кровяные клетки. В гомозиготном же состоянии мутация вызывает серьезное заболевание – но и обеспечивает полную невосприимчивость к малярии. Среди коренных жителей африканского континента южнее Сахары примерно треть является носителями мутации. Еще одно наследственное заболевание – муковисцидоз – определяется мутацией гена, кодирующего белок, ответственный за трансмембранный транспорт ионов хлора. Заболевание у гомозигот выражается в повышенной вязкости секрета любых желез, в результате чего страдают легкие, пищеварительная система, потовые железы. Без должного лечения больные редко доживают до взрослого возраста. Гетерозиготность по мутантному аллелю не вызывает патологических проявлений и дает носителям преимущество – устойчивость к заболеванию туберкулезом и холерой. Примеров явного сверхдоминирования у кошек пока не обнаружено, но ведь и генетика их пока что изучена хуже, нежели у человека
Многие «вредные» мутации, если не помогающие, то , по крайней мере, не мешающие большей части молодняка принести 2-3 помета, способны широко распространяться в популяциях – и в природных, и тем более в породных. Такая мутация, как дефицит пируваткиназы, встречается и у человека и у животных, в том числе у кошек. Фермент пируваткиназа обеспечивает нормальное функционирование красных кровяных клеток. В случае ее недостатка нарушается проницаемость мембран зрелых эритроцитов и существенно укорачивается срок их жизни. Мутация наследуется по рецессивному типу.. У гетерозиготных животных отсутствуют клинические признаки заболевания, однако при цитологическом и биохимическом исследовании крови можно обнаружить характерные изменения, говорящие о дефиците фермента. У гомозигот наблюдается анемия различной степени тяжести и сопутствующие ей вялость и истощение. Течение инфекционных заболеваний, особенно, вирусных, у них обостряется и нередко приводит к летальному исходу. Впрочем, у значительной части гомозигот, особенно в молодом возрасте, мутация компенсируется и не имеет явных клинических проявлений. Дефицит пируваткиназы (ПК- дефицит) кошек был обнаружен в 1992 году у Абиссинских кошек, тогда же был установлен его наследственный характер. До этого времени заболевание словно не существовало, поэтому возникло предположение о недавнем возникновении мутации в контексте Абиссинской породы. Однако, впоследствии эта мутация была выявлена и у беспородных кошек. Странным образом обнаружился высокий уровень носительства ПК-дефицита, причем не только в Абиссинской, но и в других породах – у Сомали, Бенгалов, Сингапуры. В среднем в каждой из них носителей 23-28%, в популяциях отдельных стран этот показатель еще выше – до 36% (Сингапуры Австралии, Сомали Великобритании). Гомозигот же на удивление мало – от 2 до 6%. Допустим, небольшое количество гомозигот объясняется значительной неонатальной смертностью (такой эффект характерен для ПК-дефицита человека, но еще не показан у кошек). Но столь высокий, причем одинаково высокий уровень носительства в породах, которых разводят по довольно разным схемам (во всяком случае Бенгалов и Абиссинов) пока что остается необъяснимым. Возможно, гетерозиготы по этой мутации имеют какие-то, пока что неизвестные нам, преимущества?

Избегание гомозигот

При высоком уровне носительства в популяции простой отбор против мутации (убрать из разведения всех имеющих ее животных) возможен только в том случае, если все поголовье сосредоточено в одних руках или, по крайней мере, в узком кругу единомышленников. И даже в таких условиях потеря четверти поголовья породы приведет к чрезмерному обеднению генофонда племенной популяции. И, наконец, самое главное – кто может поручиться, что оставшиеся животные не несут каких-либо других, потенциально «вредных» мутаций? При этом мы можем даже не подозревать об их присутствии, как не замечали до 1992 года дефицита пируваткиназы.
В некоторых малочисленных породах, или в тех, которые прошли через период низкой численности, количество носителей наследственных заболеваний может оказаться столь велико, что в конечном итоге строгий отбор приведет к потере всего племенного поголовья. Поэтому в подобных случаях стараются использовать так называемую стратегию избегания гомозиготности, то есть заведомых носителей мутации спаривают исключительно с генетически нормальными животными. При этом половина потомков будет носителями аномалии, половина – нет. Постепенно, с течением времени, в каждом последующем поколении, следует отдавать приоритет в разведении свободным от носительства животным. В конечном итоге таким образом удастся если не убрать мутацию из племенного генофонда, то как минимум снизить ее уровень. При наличии одной мутации такая стратегия себя оправдывает. Но если породная популяция «заражена» не одной, а несколькими рецессивными мутациями? К тому же – кто знает, сколько их еще обнаружат в ближайшее время? В итоге может выясниться, что почти каждое животное в породе несет какую-либо «нехорошую» мутацию. Если для кошачьих пород такая картина пока еще представляется гипотетической, то в отдельных породах собак – по крайней мере в некоторых странах – она волне реальна. И заводчики в соответствии со стратегией избегания гомозигот должны подбирать пары, скрещивая, например, суку с носительством катаракты и болезни Хашимто с кобелем, несущим ген Аддисоновой болезни и мозжечковой атаксии… Основная часть потомков будет носителями мутаций от одной до всех четырех, но все же при этом кроссе не получится больных потомков. И даже можно ожидать весьма небольшого количества свободных от носительства гомозигот от такого кросса, так что есть надежда на снижение уровня носительства опасных мутаций.
Надежда, впрочем, довольно слабая. Во-первых, потому, что для ее успешного достижения заводчики должны поставить себе основной (а лучше – единственной) целью избавление племенного поголовья от мутаций, а не работу с типом, окрасом и т.п.
Заводчику надо закреплять и совершенствовать породные признаки, — а это, как мы знаем, подразумевает инбридинг. Вероятность встретить носителей одной и той же мутации среди родственников, естественно, выше, чем среди неродственных животных. Теоретически, заводчик может увеличивать размеры племенного поголовья в питомнике – с тем, чтобы получить возможность выбора из большого количества вариантов, но, как правило, заводчики-любители не обладают для этого ни местом, ни средствами. Да и куда девать огромное количество носителей нежелательных генотипов?
Кроме того, существует и вторая причина сомневаться в полном успехе стратегии избегания гомозигот. Равновероятное получение всех классов потомков от подобного скрещивания (носителей четырех, трех, двух, одной мутации и «свободных» гомозигот) ожидаемо по менделевской теории. Но вот на практике такое расщепление получается далеко не всегда. В менделевское расщепление вмешиваются процессы мейотического драйва – неслучайной передачи потомству определенных хромосом с локализованными в них генами, генетического хитчхайкинга – сцепления определенного гена (в нашем случае несущего «вредную» мутацию) с селективно выгодными генами (например, повышенная оплодотворяемость яйцеклетки или устойчивость к каким-либо инфекциям). В итоге гетерозигота с опасной мутацией или просто образуется чаще, или оказывается более «благополучной», чем свободная от носительства гомозигота.
Означает ли это, что надо опустить руки и отказаться от селекции против аномалий и даже от более щадящей стратегии «избегания гомозигот»? А заодно и от инбридинга? Ни в коем случае. Стремиться к свободе от носительства аномалий в своем питомнике можно, надеяться на успех нужно, но быть уверенным, что это быстро получится и разрешит все проблемы со здоровьем животных – увы, нельзя. Надо отдавать себе отчет в том, что генотип – не просто набор автоматически и безусловно работающих генов, а сложная СИСТЕМА взаимосвязанных и взаимодействующих аллелей. В сущности, цель заводчика – получить не некую абстрактную «свободу от носительства», а жизнеспособных, приспособленных к своему образу жизни, плодовитых и породных при этом животных. Нельзя надеяться только на инбридинг, который разрешит все проблемы со стабилизацией типа. Нельзя опираться только на молекулярную диагностику и примитивный отбор против носительства патологий. Искусство заводчика заключается в том, чтобы грамотно сочетать методы племенной работы и выбирать именно те, которые подходят для конкретного питомника, для определенной породы со всеми ее наследственными проблемами и особенностями.

И.В.Шустрова

кандидат биологических наук