mdr1 defekt

MDR1-Defekt

Der MDR1-Defekt ist ein Defekt im MDR1-Gen, der bei einigen Hunderassen verbreitet ist. Dadurch kommt es zu einer mangelhaften oder fehlenden Synthese eines bestimmten Proteins, was zu einer Überempfindlichkeit gegenüber manchen Arzneimitteln führt. Besonders häufig ist der Defekt bei Collies. Auch einige Vogelarten, Regenbogenforellen, Schildkröten, Chamäleons, Krokodile und zahlreiche Jungtiere bis zur 4. Lebenswoche gehören zu "Risikogruppen".

Entdeckung des Gendefekts

Seit etwa zwanzig Jahren ist bekannt, dass manche Hunderassen an einer Überempfindlichkeit gegenüber manchen Arzneistoffen leiden. Besonders bekannt wurde dabei die Ivermectin-Überempfindlichkeit der Collies. Bei der Gabe von Ivermectin oder verschiedenen anderen Arzneimitteln kann es bei diesen Hunden zu neurotoxischen Symptomen, wie Bewegungs- und Koordinationsstörungen, Zittern, Benommenheit, Erbrechen, Desorientiertheit und vermehrtem Speichelfluss kommen, höhere Dosen können auch zu komatösen Zuständen und sogar zum Tod des Tieres führen.

Erst mit der Generierung einer Knockout-Maus, bei der das MDR1A-Gen ausgeschaltet wurde, gelang die Aufklärung dieser Überempfindlichkeit. Bei Gabe von Ivermectin als Mittel gegen Parasiten kam es bei mdr1a(-/-) Mäusen, nicht jedoch bei mdr1a(+/-) oder mdr1a(+/+) Mäusen zu Todesfällen. Bei Untersuchungen der verstorbenen Mäuse konnte im Gehirn eine 87-fach höhere Ivermectin-Konzentration nachgewiesen werden. Bei einer Untersuchung eines an Ivermectin verstorbenen Collies wurde ebenfalls eine stark erhöhe Ivermectin-Konzentration im Gehirn festgestellt. Der Verdacht, dass bei manchen Hunden eine Mutation im MDR1-Gen vorliegt, lag also nahe.

Bei Untersuchungen der genetischen Sequenzen des MDR1 eines Beagles und eines Ivermectin-sensitiven Collies wurden Mutationen in der Sequenz des Collies festgestellt. Diese führten dazu, dass die Synthese des MDR1-Proteins abbricht. Aufgrund seiner Lokalisation im Leserahmen für das MDR1-Protein wird der Defekt als nt230(del4) MDR1-Mutation bezeichnet. Bei weiteren Untersuchungen konnte dieser Gendefekt bei verschiedenen Hunderassen nachgewiesen werden.

Symptome, Diagnostik und Folgen für das Tier

Der Defekt im MDR1-Gen führt zu einer mangelhaften oder fehlenden Synthese des MDR1-Proteins. Dieses Eiweiß (Poly-Glykoprotein) spielt eine Rolle bei der Entgiftung des Körpers und ist im Gehirn, in Leber, Nieren, Darm, Plazenta und Hoden zu finden. Die genauen Auswirkungen seines Fehlens sind noch nicht hinreichend erforscht.

Bei nicht vom Defekt betroffenen Tieren dient dieses Protein u. a. dazu, körperfremde Stoffe wie Arzneimittel aus dem Körper herauszutransportieren. Es besteht also eine Art Resistenz gegenüber unerwünschten Nebenwirkungen - die sogenannte Multiple Drug Resistance.

Bekannt sind bisher die Auswirkungen auf die Blut-Hirn-Schranke. Bei dieser Grenze zwischen den Hirnblutgefässen und dem Hirnnervengewebe stellt ein sogenannter MDR1-Transporter eine Schutzbarriere für das Gehirn dar. Dieser Transporter ist Teil der Blut-Hirn-Schranke und befindet sich normalerweise auf der Oberfläche der Endothelzellen (Zellen, die die Wände der Blutgefäße auskleiden). Er sorgt dafür, dass toxische Verbindungen und Arzneistoffe in den Gehirnkapillaren zurückgehalten werden und nicht in das Gehirn eindringen können.

Besteht nun bei einem Hund der MDR1-Defekt, fehlt der Transporter und der Schutz funktioniert nicht mehr. Bei betroffenen Tieren können daher nach der Verabreichung von bestimmten Wurmkuren, Durchfallmitteln oder Antibiotika starke neurotoxische Nebenwirkungen auftreten - bis zum Tod. Bei Mäusen, bei welchen der MDR1-Transporter bewusst ausgeschaltet wurde, traten nicht nur Ivermectin, sondern auch zahlreiche andere Arzneistoffe bis zu 90-fach mehr ins Gehirn als bei Vergleichstieren mit intakter Blut-Hirn-Schranke. Diese Stoffe sind auch eine potentielle Gefahr für einen vom MDR1-Defekt betroffenen Hund.

Mögliche Symptome für diesen Gen-Defekt ist die Überempflindlichkeit des Hundes gegenüber bestimmten Arzneimitteln. Da die Gabe dieser Mittel bei betroffenen Hunden allerdings zum Tode führen kann, wird eine Untersuchung aller Hunde betroffener Rassen empfohlen. Die Universität Gießen bietet einen Test auf MDR1-Mutationen an. Zu diesem Zweck nimmt der Tierarzt dem zu untersuchenden Hund eine kleine Menge Blut ab (1ml EDTA-Blut) und sendet diese Probe an die Universität. Mit Hilfe eines genetischen Tests wird die Blutprobe dann auf ein Vorliegen der MDR1-Mutation untersucht, dass Ergebnis wird dem Hundehalter mitgeteilt.

Ist der Hund vom Defekt betroffen, dürfen beispielsweise bestimmte Wurmkuren und Flohschutzmittel nicht mehr verabreicht werden. Auch bei Durchfall oder Herzerkrankungen eingesetzte Medikamente können weitreichende unerwünschte Nebenwirkungen haben. Bekannt ist eine Überempfindlichkeit bislang für die Wirkstoffe Ivermectin, Doramectin, Moxidectin (nur bei oraler Anwendung) und Loperamid, Milbenmycinoxim darf nur unter exakter Dosierung eingesetzt werden. Generell sollte der behandelnde Tierarzt über den Defekt informiert werden. Bisher sind Überempfindlichkeiten nur bei Hunden mit homozygoter Vererbung des MDR1-Defektes (MDR1 -/-) bekannt, sie können aber auch bei heterozygoter Vererbung (MDR1 +/-) bisher noch nicht ganz ausgeschlossen werden, gelten allerdings als unwahrscheinlich.

Bei Spaziergängen ist darauf zu achten, dass der Hund keinen Kot von beispielsweise Pferden zu sich nimmt, da dieser einen der gefährlichen Wirkstoffe in unveränderter Form enthalten kann.

Auswirkungen auf die Zucht

Aufgrund der Probleme in der Arzneitherapie von Hunden mit dem Genotyp MDR1(-/-) wird empfohlen, den Gendefekt in der Zucht betroffener Hunderassen zu berücksichtigen. Der MDR1-Genotyp eines Hundes ergibt sich aus der Kombination eines von väterlicher (+ oder -) und eines von mütterlicher Seite (+ oder -) vererbten Merkmals. "+" steht dabei für ein intaktes MDR1-Gen und "-" für ein defektes MDR1-Gen bezogen auf das Merkmal MDR1 nt230(del4). Für den MDR1-Genotyp eines Hundes gibt es drei verschiedene Möglichkeiten: Nicht betroffen - MDR1(+/+), Merkmalsträger - MDR1(+/-) und Betroffen - MDR1(-/-).

Ist der MDR1-Genotyp zweier Zuchttiere bekannt, kann bereits eine theoretische Voraussage über die MDR1-Genotypen der Nachkommengeneration getroffen werden. Betroffene Tiere mit dem Genotyp MDR1(-/-) können aus einer Kreuzung der Genotypen MDR1(+/-) x MDR1(+/-), MDR1(+/-) x MDR1(-/-) oder MDR1(-/-) x MDR1(-/-) entstehen. Bei Kreuzung der Genotypen MDR1(+/+) x MDR1(-/-), MDR1(+/+) x MDR1(+/-), und MDR1(+/+) x MDR1(+/+) entstehen dagegen keine betroffenen MDR1(-/-) Tiere, aber außer bei MDR1(+/+) x MDR1(+/+) unter Umständen wieder Merkmalsträger.

	MDR-Genotyp der Hündin
MDR-Genotyp des Rüden	MDR1(+/+)	MDR1(+/-)	MDR1(-/-)
MDR1(+/+)	100% MDR1(+/+)	50% MDR1(+/+) 50% MDR1(+/-)	100% MDR1(+/-)
MDR1(+/-)	50% MDR1(+/+) 50% MDR1(+/-)	25% MDR1(+/+) 50% MDR1(+/-) 25% MDR1(-/-)	50% MDR1(+/-) 50% MDR1(-/-)
MDR1(-/-)	100% MDR1(+/-)	50% MDR1(+/-) 50% MDR1(-/-)	100% MDR1(-/-)

Betroffene Rassen

Die Projektgruppe "MDR1-Defekt beim Collie" hat im Rahmen einer Studie zur Häufigkeit des MDR1-Defektes bei verschiedenen H underassen Hunde aus 30 verschiedenen Rassen und 10 Europäischen Ländern getestet. Der Defekt im MDR1-Gen wurde bei folgenden Hunderassen gefunden: Collie (Kurzhaar und Langhaar), Shetland Sheepdog, Australian Shepherd, Bobtail und Border-Collie. Obwohl bisher noch keine nt230(del4) Mutation beim Bearded Collie nachgewiesen werden konnte, lässt die geringe Probenzahl noch keine endgültige Bewertung zu. Bei den Rassen Wäller und Bobtail konnten bisher nur heterozygot von diesem Defekt betroffene Hunde (MDR1+/-) nachgewiesen werden, mit dem Auftreten homozygoter Mutationen müsste allerdings auch bei diesen Rassen gerechnet werden. Beim Wäller ist es jedoch so, dass die Zuchttiere getestet sein müssen und bei der Verpaarung darauf geachtet wird, ein Trägertier nur mit einem freien zu verpaaren, damit es eben nicht zu homozygoten Welpen kommt. Des Weiteren ist der Defekt bei folgenden Rassen bekannt: English Shepherd, Longhaired Whippet, McNab und Silken Windhound.

Rasse	MDR-Genotyp (%)
	MDR1(+/+)	MDR1(+/-)	MDR1(-/-)
Collie	43,9	23,1	33
Shetland Sheepdog	45,7	48,6	5,7
Australian Shepherd	67,9	25,2	6,9
Wäller	62,9	37,1	0
Old English Sheepdog	87,5	12,5	0
Border Collie	99,1	0,6	0,3
Bearded Collie	100	0	0

Quellen und Literatur

Pulliam JD, Seward RL, Henry RT, Steinberg SA. 1985. Vet Med 80:33-40.
Schinkel AH, Smit JJ, van Tellingen O, Beijnen JH, et al. 1994. Cell 77:491-502.
Geyer, J. et al.: MDR1-Defekt. Multiple Medikamentenüberempfindlichkeit bei Britischen Hütehunden. Kleintier knkret, 9(3)/2006, S. 16-20.
Ivermectin-Unverträglichkeit: Gendefekt nicht nur beim Collie VETimpulse, 17/2006, S. 5

Weblinks

http://www.uni-giessen.de/mdr1defekt Projektgruppe der uni Gießen
http://www.vetmed.uni-giessen.de/pharmtox/mdr1_defekt/genotyp_mi_mi.html Arzneimittleliste

Quelle: http://www.wikipedia.de