Genética de Resistência a Patógenos e Doenças em Animais

GENÉTICA DE RESISTÊNCIA A PATÓGENOSDOENÇAS Profa MSc Alana Nunes Mendonça Zootecnista Mestre em Nutrição Animal C 2023 Patógeno Agente causador de doenças Doença Alteração da saúde que se manifesta por sintomas possíveis de identificação ou não Perda da homeostasia de um organismo vivo total ou parcial Proveniente de infecções inflamações modificações genéticas sequelas de traumas hemorragias disfunções orgânicas PATÓGENOS X DOENÇAS Doenças hereditárias Doenças genéticas caracterizadas por transmitirse de geração em geração Provocam desordens metabólicas inatas e malformação congênita Distrofia muscular Anemia falciforme CMV Complexo da Malformação Vertebral Doenças por patógenos ou parasitas Causada por inflamações ou infestações de agentes agressores Mastite Parasitismo DOENÇAS Com maior entendimento dos mecanismos que controlam o estabelecimento das doenças Com a destruição de patógenos Com ferramentas genéticas COMO COMBATER DOENÇAS Susceptibilidade e resistência à doenças em animais Varia entre raças diferentes Varia entre indivíduos da mesma raça É herdável VARIABILIDADE GENÉTICA NA RESISTÊNCIA À DOENÇAS Bovinos Zebuínos x Europeus Raças europeias introduzidas no Brasil Grande susceptibilidade às infecções causadas por patógenos que ocorrem nos trópicos VARIABILIDADE GENÉTICA NA RESISTÊNCIA À DOENÇAS CVM Complex Vertebral Malformation Síndrome homozigota recessiva Gene SLC35A3 BTA3 Mutação do tipo transversão Mortalidade embrionária alta Anomalias severas nos sobreviventes Crescimento lento Malformação da coluna vertebral Artrogripose contratura muscular CMV EM GADO HOLSTEIN CVM Complex Vertebral Malformation Origem do alelo causador da doença Touros CarlinM Ivanhoe Bell e Penstate Ivanhoe Star Muito utilizados nos programas de inseminação artificial no mundo nas décadas de 1980 e 1990 Apresentavam a mutação Transmitiram pra progênie CMV EM GADO HOLSTEIN Cordeiros Santa Inês x Suffolk 12 a 14 meses de idade Mesmas condições de manejo Parasitose gastrintestinal Santa Inês 70 resistentes Suffolk 20 resistentes Diferenças genéticas entre raças cordeiros Santa Inês são mais resistentes que os cordeiros Suffolk VARIABILIDADE GENÉTICA NA RESISTÊNCIA À DOENÇAS Cordeiros Santa Inês x Suffolk Raças lanadas Origem em regiões menos propícias para o desenvolvimento dos parasitas Menor contato do hospedeiro com o patógeno Ausência de seleção natural e de adaptação do hospedeiro para o patógeno Menor resistência às parasitoses gastrintestinais Raças deslanadas Origem nos trópicos Regiões mais propícias para o desenvolvimento das larvas Maior exposição ao patógeno Indivíduos mais resistentes VARIABILIDADE GENÉTICA NA RESISTÊNCIA À DOENÇAS Identificar precocemente animais resistentes a parasitos Componente genético associado Necessário identificar os genes que conferem a resistência Necessário identificar a localização no genoma dos animais Tornar possível a seleção para a característica Determinar marcadores gênicos que possam ser utilizados em testes de diagnósticos rápidos e econômicos VERMINOSE GASTRINTESTINAL Ovinos e Caprinos Marcadores para resistência à verminose Santa InêsCrioula e AngloNubianaMoxotó Suínos Busca de marcadores associados à resistência à toxoplasmose Aves Resistência à doença de Mareck e a Coccidiose QTL identificados por meio de marcadores microssatélites de 20 QTLs e SNPs RESISTÊNCIA À DOENÇAS Inflamação das glândulas mamárias Microrganismos agentes químicos irritantes e traumas físicos Vacas Holandesas BTA23 informações gênicas para resistência à mastite Gene BoLA Bovine Lymphocyte Antigen ligado à características produtivas e à saúde animal Localizase no Complexo Principal de Histocompatibilidade MHC São altamente polimórficos Envolvidos na resistênciasuscetibilidade à mastite Importância Nos EUA mastite provoca perdas de 2 bilhões por ano MASTITE Nem todo animal saudável é resistente à doenças Dificuldade de identificar os que são realmente resistentes Característica influenciada por vários fatores Nutrição idade genética estresse QUAL FENÓTIPO PARA RESISTÊNCIA À DOENÇAS Meio ambiente Manejo sanitário e nutricional QUAL FENÓTIPO PARA RESISTÊNCIA À DOENÇAS Idade dos animaisPeríodo Fisiológico Animais novos são mais susceptíveis Final da gestação e o início da lactação Queda da imunidade das fêmeas QUAL FENÓTIPO PARA RESISTÊNCIA À DOENÇAS Resistência à doenças Controlada por vários genes Distribuídos em diferentes cromossomos Codificam substâncias que atuam na maioria das vias metabólicas Responsáveis pela manutenção do organismo vivo Fator hereditário CONTROLE GENÉTICO DA RESISTÊNCIA Pedigree Anotações de ocorrências e rigorosa escrituração zootécnica Conhecimento da ação gênica e estudo criterioso do aparecimento dos casos Providências para controle eou eliminação dos genes DETECÇÃO DE GENES DELETÉRIOS Marcadores moleculares Ligados aos genes que causam as doenças Identifica com boa precisão a presença dos genes facilitando a identificação dos portadores Propiciam diagnósticos precisos e precoces Custos decrescentes Podem ser grandes ferramentas complementares nos processos de seleção Isoenzimas Marcadores de DNA RFLP Minissatélites PCR Microssatélites Sequenciamento de DNA SNP DETECÇÃO DE GENES DELETÉRIOS Sequenciamento genômico de genes ligados à resistência Selecionar animal sem submetêlo ao agente causador Genes que controlam resposta imune e produção de anticorpos Seleção para resistência a patógenos Bovinos taurinos h2 resistência a nematoides 017 039 h2 resistência a carrapatos 034 041 Seleção assistida por marcadores Detectar mutações associadas ao fenótipo de resistênciasusceptibilidade à doenças TECNICAS GENÉTICAS PARA SELEÇÃO DE ANIMAIS RESISTENTES À PATÓGENOSDOENÇAS Bovinos Mestiços Holandês x Gir Resistência a carrapatos QTLs nos cromossomos 5 7 e 14 Mudança na expressão de genes envolvidos na resposta imune a endoparasitas gastrointestinais Cooperia Haemonchus e Oesophagostomum Detectada por meio de PCR TECNICAS GENÉTICAS PARA SELEÇÃO DE ANIMAIS RESISTENTES À PATÓGENOSDOENÇAS Dra Bonnie Mallard Guelph CA Selecionar animais pelo sistema imune Seleção para animais com melhor resposta imunológica permite Melhor resposta às vacinas Melhor qualidade do colostro Reduz descarte e claudicação nos animais Herdabilidade 025 035 Inventora do Immunity Technology SELEÇÃO PELO SISTEMA IMUNE Selecionase por 2 tipos de resposta imune Resposta imune mediada por células RIMC Combate infecções intracelulares patógenos intracelulares vírus bactérias Resposta imune mediada por anticorpos RIMA Combate infecções extracelulares bactéria importantes na mastite Esperase que animais com alta resposta tenha metade das ocorrências de doenças de animais de baixa resposta Animais mais saudáveis expressem todo seu potencial genético condições ideias SELEÇÃO PELO SISTEMA IMUNE Suínos Animas com alta resposta imune atingem peso de 100 Kg a mais com 20 dias a menos que animais com baixa resposta Mallard e Wilkie 2007 Bezerras Holandesas Animais com alta resposta a anticorpos tiveram maior ganho de peso médio diário Alerietal 2015 Colostro proveniente de vacas com alta resposta imune Continham mais anticorpos em comparação com animais de média e baixa resposta Wagneretal 2000 SELEÇÃO PELO SISTEMA IMUNE Seleciona para resistência à várias doenças Melhora a qualidade do colostro SELECIONAR PARA TOLERÂNCIA OU RESISTÊNCIA Tolerância habilidade de uma animal infectado não expressar os sintomas clínicos Infectados Transmitem o patógeno reservatórios Podem ter infecções subclínicas Resistente habilidade de impedir que o patógeno entre no sistema biológico Nunca infectados Não transmitem o patógeno Epidemiologicamente é melhor ter esses tipos de animais SELECIONAR PARA TOLERÂNCIA OU RESISTÊNCIA Individualizar os sintomas das doenças Identificar os animais resistentes às doenças Baixa herdabilidade para resistência Selecionar para 1 ou múltiplas doenças Desafiar animais com patógenos x conselho de ética DIFICULDADES Correlações genéticas entre características produtivas e resistência a doenças podem ser negativas Produção de leite tem correlação com doenças metabólicas fisiológicas e bacterianas Selecionar para taxa de crescimento em perus aumenta a susceptibilidade a doença de Newcastle Taxa de crescimento em camundongos é geneticamente associada com mais de 100 doenças fisiológicas metabólicas e bacterianas DIFICULDADES Cruzando touro de alta resistência à brucelose com um vaca normal Aumentouse a resistência para brucelose em bezerros em 59 Selecionar para redução de contagem de células somáticas em gado leiteiro Diminuiu a incidência de mastite Selecionar para menor números de OPG Resultou em ovelhas resistentes à parasitas internos CORRELAÇÕES POSITIVAS Manejo da diversidade genética Acasalamentos dirigidos visando não só as características produtivas como também de resistência às doenças Seleção de animais resistentes dentro de raças Substituir raças nativastradicionais por raças ou linhagens resistentes Escolha da raça mais apropriada para cada ambiente de produção Cruzamento para introdução de genes desejáveis COMO AUMENTAR RESISTÊNCIA À PATÓGENOS Tratamentos coletivos dos animais dos rebanhos Utilização de medicamentos Impacto dos tratamentos químicos Meio ambiente Segurança alimentar Resistência aos medicamentos pelo patógeno CONTROLE DE DOENÇAS Utilização de drogas Minimiza a eficiência da seleção natural dos animais Animais que seriam extintos da população devido a sua menor resistência passam a sobreviver devido ao tratamento Chances iguais de reprodução do que os indivíduos mais resistentes geneticamente Redução da performance da progênie da próxima geração Diminuição do ganho genético CONTROLE DE DOENÇAS Importância Reduzir prejuízos na produtividade Aumento da produção Reduzir mortalidade Manter bemestar animal Estudar o aumento na resistência dos patógenos às drogas Suprir a demanda do mercado consumidor por produtos provenientes de animais saudáveis e livres de resíduos medicinais Segurança alimentar GENÉTICA DE RESISTÊNCIA À DOENÇAS