Polimorfismo do gene da proteina prion celular (PrPc) e a susceptibilidade/resistência ao scrapie em ovinos no Estado do Paraná

Abstract

Resumo: Scrapie é uma doença neurodegenerativa, progressiva e fatal de ovinos e caprinos, caracterizada por lesões de vacuolização no sistema nervoso central. Os principais sinais clínicos são: prurido, alterações no comportamento, incoordenação motora, ataxia e perda progressiva de peso. O acúmulo de uma isoforma anormal da proteína priônica (PrP) do hospedeiro no tecido nervoso é a causa do scrapie. Devido ao longo período de incubação e ao conhecimento ainda incompleto das vias de contaminação, o controle desta doença é difícil. A genética tem um papel importante no desenvolvimento do scrapie. Polimorfismos nos códons 136, 154 e 171 do gene PrP estão associados a alterações na susceptibilidade a esta doença infecciosa. Países onde a doença é endêmica têm utilizado cruzamentos seletivos de ovinos com o objetivo de aumentar a freqüência dos alelos associados à resistência e de reduzir a dos alelos associados a maior susceptibilidade. No Brasil, o estado do Paraná é o que apresenta o maior número de casos notificados de scrapie. Porém, não há estudos feitos sobre polimorfismo do gene PrP nos ovinos criados neste estado. O objetivo deste trabalho foi avaliar se há polimorfismo deste gene nestes animais. Foram determinados os genótipos de 325 ovinos de diferentes raças de corte (Suffolk, Hampshire Down, Texel, Ile de France, Dorper, Dorset, Santa Inês e de animais mestiços). Para tanto, foram empregadas as técnicas PCRRFLP e seqüenciamento gênico na identificação de cinco alelos do gene PrP considerando a combinação dos polimorfismo nos códons 136 (alanina, A / valina, V), 154 (histidina, H / arginina, R) e 171 (histidina, H / glutamina, Q / arginina, R). O alelo mais freqüente foi o ARQ, com média de 0,65, seguido pelo alelo ARR, com 0,30. Os alelos VRQ e AHQ apareceram com baixas freqüências, inferiores a 0,13 e 0,05, respectivamente. O alelo ARH não foi encontrado. Foram identificados sete genótipos (ARR/ARR, ARR/ARQ, ARQ/ARQ; ARR/VRQ, ARR/AHQ, ARQ/VRQ e ARQ/AHQ), sendo o mais freqüente o ARQ/ARQ (média de 0,40) e não tendo sido encontrado nenhum animal VRQ/VRQ, genótipo associado à maior susceptibilidade. Os genótipos ARQ/ARQ e ARR/ARQ estavam presentes em todas as raças. Os animais com maior variabilidade genotípica foram os da raça Santa Inês e os mestiços. Entre os rebanhos analisados, havia um com casos notificados de scrapie. Todos os animais deste rebanho, 47 puros da raça Hampshire Down e 71 mestiços, foram abatidos e amostras de tecido foram submetidas à técnica de imunohistoquímica. Houve 15 animais positivos, nenhum do genótipo ARR/ARR. Nos animais puros não houve diferença entre o número de animais positivos e negativos dos diferentes genótipos. Nos animais mestiços, houve diferença significativa no grupo de animais ARQ/ARQ, não havendo animais positivos deste genótipo. Também houve diferença significativa no genótipo ARR/ARQ, com maior percentual de animais positivos que negativos. Observou-se que animais puros da raça Hampshire Down apresentaram maior freqüência do alelo ARR no grupo de animais negativos, ocorrendo o oposto nos animais mestiços, porém sem diferença estatística. As implicações dos resultados referentes ao polimorfismo do gene PrP em ovinos são discutidas no presente trabalho.

Abstract: Scrapie is an infectious neurodegenerative fatal disease of sheep and goats that is characterized by changes in behaviour, trembling, ataxia, pruritis and weight loss. It is caused by accumulation of an abnormal isoform of the host-encoded cellular prion protein (PrP) in tissues of the central nervous system. Due to a long incubation period and still unknown transmission routes, its control is difficult. In sheep that have been exposed to the infectious agent of scrapie, the likelihood of progression to disease and the incubation period are very strongly linked to at least three polymorphisms in the PrP gene at codons 136, 154 and 171. Countries where scrapie is endemic have been using breeding programmes based on the election for the most resistant alleles. Paraná is the State in Brazil where most of the cases of scrapie have been diagnosed. But there are no data about the polymorphism of PrP gene in sheep raised in this State. With the aim to study the polymorphism of the PrP gene, 325 sheep of meat breeds (Suffolk, Hampshire Down, Texel, Ile de France, Dorper, Dorset, Santa Inês and crossbreds) were genotyped. Two techniques, PCRRFLP and automatic sequencing, were used to distinguish between the five alleles, considering the polymorphisms at codon 136 (alanine, A / valine, V), 154 (histidine, H / arginine, R) e 171 (histidine, H / glutamine, Q / arginina, R). The most frequent allele was ARQ, with a mean of 0,65, followed by ARR, with 0,30. VRQ and AHQ alleles had very low frequencies of 0,13 and 0,05. The ARH allele was not found. Seven genotypes were identified (ARR/ARR, ARR/ARQ, ARQ/ARQ; ARR/VRQ, ARR/AHQ, ARQ/VRQ e ARQ/AHQ) and the ARQ/ARQ was the most frequent (mean of 0,40). No animal was found with the VRQ/VRQ genotype, considered the most susceptible to scrapie. Santa Inês breed and the crossbred animals had the greatest variability. Among the studied flocks, one had clinical scrapie cases. All the animals of this flock were slaughtered (47 pure Hampshire Down and 71 crossbred) and had samples examined by immunohistochemistry. There were 15 positive animals, but none with the ARR/ARR genotype. In the pure breed animals, there were no differences between positive and negative groups of animals from different genotypes. In the crossbred animals there was a significant difference in the ARQ/ARQ genotypes, with no animals of this genotype being found as positive. There was also a significant difference in the ARR/ARQ genotype, with a greater percentage of positive animals within this genotype. It was seen a greater frequency of the ARR allele in the negative group of pure Hampshire animals, and the opposite been observed for the crossbreds. The implications of the data from these PrP gene polymorphisms are discussed in the present work.