Koirilla perinnöllinen alttius epilepsiaan
Suomalaistutkija löysi koiran ensimmäisen epilepsiageenin
© Hannes Lohi
Epilepsia on hyvin yleinen hermostosairaus, josta kärsii noin prosentti väestöstä eri puolilla maailmaa. Suomessa yli 45000 ihmistä hakee lääkehoitoa epilepsiaansa. Epilepsia tunnettiin aikasemmin pelottavana kaatumatautina, jonka ympärille on rakennettu eri aikoina erilaisia uskonnollisia myyttejäkin: joillekin se on ollut pyhä ominaisuus, toisille kirous.
Epilepsian oireisiin kuluu eriasteiset tajuttomuus- ja kouristuskohtaukset. Kohtaustyypit saattavat vaihdella muutaman sekunnin poissaolosta yhtämittaiseen hengeäsalpaavaan kouristukseen. Epilepsioiden diagnosointi vaatii neurologista erityisosaamista. Sairautta hoidetaan pääasiassa pitkäaikaisella lääkityksellä, ja niillä saadaan 70-80% potilaista hoitotasapainoon. Epilepsian varsinainen aiheuttaja on kuitenkin useimmiten tuntematon. Sen kehittymiseen vaikuttavat sekä ympäristötekijät että peritty alttius.
Monille koiranomistajille sairaus on tuttu. Epilepsia on nimittäin koirilla kymmenen kertaa yleisempää kuin ihmisellä. Epilepsian yleisyys koirilla on jäänyt epäselväksi, mutta nyt saattaa olla uutta valoa tiedossa: suomalaistutkijan avustuksella on löydetty ensimmäisen epilepsiageeni koirilta. Tohtori Hannes Lohen johtaman tutkimuksen tulos julkaistiin arvostetussa Science –tiedelehdessä 7. tammikuuta.
Tutkimuksen keskeinen havainto osoittaa, että koirat ovat altistuneet kehittämään mutaation geeniin, jota kutsutaan Epm2b:ksi. Koirien perimässä, DNA:ssa, on toistuva sekvenssirakenne, joka saattaa yhtäkkiä laajentua niin että se tuhoaa tämän geenin rakenteen ja toiminnan. Geenin rikkoutuminen estää solun toiminnalle tärkeän entsyymin muodostamisen. Entsyymin puutos sotkee puolestaan solujen sokeriaineenvaihdunnan aiheutten epilepsian.
Koirien perinnöllinen altistuminen epilepsiaan juontaa juurensa noin 60 miljoonan vuoden päähän lihansyöjien evoluutiossa, jolloin kissamaiset ja koiramaiset eläimet eriytyivät omiksi lajeikseen. Toistuva sekvenssirakenne ilmestyi koirille ja sen lähisukulaisille, susille ja ketuille, mutta sitä ei löydy kissoilta eikä muilta tutkituilta eläimiltä.
Sisäsiitoisuus ongelmana
Kaikki koirat ja sen lähisukulaiset ovat alttiita tälle epilepsiaan johtavalle perimän muutokselle. Tilannetta kuitenkin pahentaa merkittävästi koirien sisäsiittoisuus ja puhdasrotuisuus, joka johtaa molempien Epm2b geenikopioden tuhoutumiseen. Sisäsiittoisuuden vuoksi rikkoutuneet geenikopiot leviävät koirasta toiseen rodun sisällä ja kokonainen rotu voi joutua uhanalaiseksi epilepsian edessä. Esimerkkinä tästä ovat englantilaiset puhdasrotuiset kääpiömäyräkoirat, joita tutkimme. Yli viisi prosenttia koirista oli sairastunut ja noin neljännes koirista kantaa rikkoutunutta geenikopiota. Puhdasrotuisuuden ja sisäsiittoisuuden vuoksi virheelliset geenit ovat rikastuneet nopeasti koirapopulaatiossa ja nyt myös hiljattain levinneet eripuolille maailmaa. Mäyräkoirissa leviämistä pahentaa vielä entisestään epilepsian myöhäinen puhkeaminen vasta 6-9 –vuotiaana. Tällöin sairaitakin koiria ehditään käyttää siitoksissa ennen kuin tauti paljastuu.
Uusi geenitesti vastalääkkeeksi
Tutkimuksen aikana kehitimme ongelmaan vastalääkkeen, jonka avulla taudin leviäminen voidaan estää ja koirarodut voidaan puhdistaa epilepsiasta. Uusi testi tunnistaa koirat, jotka kantavat virheellisiä geenikopioita. Siitoksiin voidaan sen perusteella valita vain terveitä koiria ja näin tauti saadaan eliminoitua ja estettyä sen leviäminen.
Epilepsiaa, josta koirat kärsivät, kutsutaan ihmisillä Laforan taudiksi. Taudissa potilaiden sokeriaineenvaihdunta häiriintyy ja eri kudoksiin alkaa kasaantua solulle vierasta tärkkelyssakkaa. Sakkakertymät voivat olla massiivisia ja ne voivat täyttää koko solun estäen sen toiminnan. Hermosolut ovat erityisen herkkiä tälle sokerisakalle ja ne tuhoutuvat nopeasti aiheuttaen epilepsiaa. Jatkotutkimuksissaan Lohi keskittyy selvittämään häiriintyneitä solumekanismeja uusien hoitomuotojen kehittämiseksi. Samalla saadaan lisää tietoa normaalien aivosolujen toiminnasta.
Laforan tauti on harvinainen, mutta tappava perinnöllinen epilepsia ihmisillä. Tauti puhkeaa noin 12 vuotiaana. Puhkeamisen jälkeen sairaus pahenee päivä päivältä eikä sitä pysäytä enää mikään. Potilaat dementoituvat nopeasti ja joutuvat rullatuoliin toistuvien kouristuksien seurauksena. Lopulta epilepsiakohtaukset yleistyvät yhtämittaisiksi niin että potilaat kouristavat niin valveilla kuin unessakin. Alkuvaihetta lukuunottamatta tautiin ei toistaiseksi ole mitään hoitoa. Potilaat kuolevat useimmiten tukehtumalla 2-10 vuoden kuluttua epilepsian puhkeamisesta. Koirilla epilepsia on hyvin samanlainen kuin ihmisillä, mutta puhkeaa myöhemmin aikuisiässä. Epilepsian kehittyessä koira joudutaan lopettamaan.
Koiran epilepsiageeni sama kuin ihmisellä
Koiran mutatoitunut geeni on sama kuin ihmisellä. Laforan tautia aiheuttavat mutaatiot ainakin kolmessa eri geenissä: EPM2A, EPM2B ja kolmas vielä tuntematon tautigeeni EPM2C. Tämän geenin tunnistaminen on parhaillaan käynnissä. EPM2A geeni tuottaa valkuaisainetta, jota kutsutaan laforiiniksi. Laforiinissa on mielenkiintoinen bakteereille tyypillinen tärkkelyksen tunnistava rakenne, joka suojaa normaaleja soluja vaarallisilta tärkkelyssakoilta. EPM2B geeni, sama joka rikkoutuu koirillakin, tuottaa puolestaan entsyymiä nimeltä malin. Tämä entsyymi säätelee mahdollisesti muiden proteiinien toimintaa. Entsyymin tarkempi osuus hermosolujen toiminnassa ja epilepsiassa on kuitenkin vielä mysteeri ja vaatii lisätutkimuksia.
Geenitutkimus helpottaa jalostustoimintaa
Tutkimuksemme keskeisin läytö on koirien perinnöllisen epilepsia-alttiuden paljastuminen, mikä saattaa osittain selittää taudin yleisyyttä lemmikeissämme. Useat eri koirarodut kärsivät epilepsiasta. On kuitenkin syytä muistaa että epilepsioita on useita erityyppisiä ja niiden takana on todennäköisesti paljon eri geenejä. Löytämämme ensimmäinen koiran epilepsiageeni on kuitenkin rohkaiseva avaus ja kannustaa jatkamaan epilepsiatutkimuksia lemmikkiemme auttamiseksi. Ilman perinnöllisen syyn, geenivirheen selvittämistä, taudin leviämistä on vaikea estää. Vaikka jalostustoiminnassa pyritään kartoittamaan sairaat koirat ja välttämään niiden käyttöä siitoksissa, tilannetta vaikeuttaa usein taudin vaihteleva puhkeamisikä. Sairaitakin koiria ehditään käytää siitoksissa. Geenitutkimuksen avulla selviää syy sairauteen ja se puolestaan tarjoaa aivan uudet keinot taudin ehkäisemiseksi ja hoitamiseksi.
 |
Koiran epilepsiageenin löytyminen helpottaa myös ihmisen epilepsioiden tutkimusta, ja kun uusia lääkehoitoja ilmestyy, niillä voidaan samalla auttaa samalla rakastettuja lemmikkejä. Uskollinen ystävämme koira, auttaa meitä jälleen, nyt vaarallisen kaatumataudin tutkimisessa, ehkäisemisessä ja parantamisessa. Kirjoittaja on filosofian tohtori ja geenitutkimukseen erikoistunut biokemisti Oulun yliopistosta. Tällä hetkellä hän tekee tutkimusta lastensairaalassa, The Hospital for Sick Children, Torontossa, Kanadassa. Kuvassa: Hannes Lohi |