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Funcion del gen FOXI3 en la ausencia de pelaje del Canis Familiaris en la raza

mexicana Xoloitzcuintle desde el punto de vista histológico

Resumen

El perro desciende de los lobos, y su existencia en México data de 8000 años

aproximadamente, convirtiéndose así en la especie animal que más cercanía tenía al

hombre prehispánico. Una de las razas que ha prevalecido hoy en día es el Xoloitzcuintle;

la característica más resaltantes de estos perros es la ausencia del pelaje, debido a la

Displasia Ectodérmica Canina (CED), que es un trastorno ocasionado por una

duplicación de un conjunto de siete bases nitrogenadas en la secuencia de nucleótidos

del ADN del gen FOXI3 (forkhead box) del cromosoma 17, el cual altera el desarrollo

ectodérmico del pelo y los dientes. La revisión de textos científicos, trabajos de grado,

proyectos de consultoría y publicaciones referidas a investigaciones asociadas al gen y la

falta de pelo en Xoloitzcuintles disponibles en bibliotecas y bases de datos se comparó

para evidenciar que función tiene este gen en la falta de pelo de la raza. Se encontró que

las anomalías varían, ya los folículos displásicos y comodones aumentan en los perros sin

pelo mientras que los perros que tienen ausente esta mutación poseen folículos

compuestos como cualquier otro perro. Además, se observó que a pesar de que la CED

afecta glándulas apocrinas y mamarias, en este caso, indica que estas glándulas son

funcionales. La función que cumple el gen FOXI3 con respecto a la falta de pelo en el

Xoloitzcuintle sigue sin estar descrita completamente, pero que tiene una intervención

histológica como factor importante de la ausencia de pelo en esta especie mexicana.

Palabras clave: epidermis, hereda, heterocigoto, marcador genético, CED, mutación,

folículos displásicos.

Abstrac

Dogs are descended from wolves, and its appearance in Mexico dates back to

about 8000 years, making the species more closeness had the prehispanic man. One of

the races that has prevailed today is the Hairless; The most striking feature of these dogs

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is the absence of the coat, because Canine Ectodermal Dysplasia (EDC), which is caused

by a duplication of a set of seven nitrogen bases in the DNA nucleotide sequence of the

gene FOXI3 disorder (forkhead box) of chromosome 17 which alters the ectodermal

development of hair and teeth. The review of scientific papers, theses or dissertations,

consulting projects and publications on research associated gene and lack of hair on

Xoloitzcuintles available in libraries and databases are compared to show that this gene

function is the lack of hair race. It was found that abnormalities vary, dysplastic and

easygoing follicles increase in hairless dogs while dogs with this mutation have absent

follicles compounds like any other dog. It was also noted that although the CED mammary

glands and apocrine affects, in this case, indicates that these glands are functional. The

role of the gene FOXI3 regarding the lack of hair on the Hairless still not fully described,

but has a histological intervention as an important factor in the absence of hair in this

Mexican species.

Keywords: epidermis, Inherited, heterozygous, genetic marker, CED, mutation, dysplastic

follicles.

Introducción

El perro desciende de los lobos aunque en la actualidad existen gran diversidad en

cuanto a las razas, esto debido a que de acuerdo al proyecto genoma canino, emprendido

por el doctor K. Lindblad-Toh et al. (2005), un marcador genético o mutación es una

posición en el genoma que presenta variabilidad en la secuencia y que se hereda según

una pauta mendeliana (es decir, según las reglas clásicas de la genética), siendo dos

tipos frecuentes de marcadores los micro satélites y los polimorfismos de un solo

nucleótido (PNS). En los primeros, la variación proviene del número de veces que un

elemento de repetición se reitera en una posición determinada dentro de un cromosoma;

en los segundos, la secuencia de ADN es distinta en un solo nucleótido (denotado A, C, T

o G) entre los cromosomas emparejados de un individuo.

Esas alteraciones han permitido comprender la función interracial e intrarracial de

las modificaciones genéticas. Dado que los alelos de los marcadores se heredan de

padres a hijos según las leyes mendelianas, tales alelos pueden utilizarse para rastrear la

herencia de fragmentos adyacentes de ADN a través de las múltiples generaciones de

una familia.

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La existencia del perro en México data de 8000 años aproximadamente

convirtiéndose así en la especie animal que más interacción y cercanía tenia al hombre

prehispánico, tal interacción tiene como registro en las actividades económicas, sociales y

religiosas encontradas en diversos vestigios arqueológicos (Alvarado Alejandra. 2002). La

Federación Cinológica Internacional reconoce 450 razas caninas y de ellas, dos son

originarias de nuestro país: los perros Chihuahueño y Xoloitzcuintle. El Xoloitzcuintle ha

ido desempeñado un papel importante a lo largo de nuestra historia como icono mexicano

desde la cultura prehispánica (Valadez Azúa. 2010). El nombre proviene de dos vocablos

de origen náhuatl: “Xolotl”, deidad del atardecer, de los espíritus y de los mellizos; e

“Itzcuintli”, que significa perro.

En el pasado, algún marcador genético fue la causante de dar origen a los canes

sin pelo, siendo esta eventos que transforman el código genético que pueden surgir

debido a errores en el transcurso de la duplicación del DNA o factores externos como la

radiación (Jiménez et al., 2003).

Una de las características más resaltantes de los perros Xoloitzcuintle es la

ausencia del pelaje en estos ejemplares (aunque puede presentarse en patas, cabeza y

cola). Con la llegada de los conquistadores, el consumo desmedido de estos perros, la

abolición de las costumbres y tradiciones indígenas, estuvieron a punto de llevarlos a la

extinción. Debido a su falta de pelo habían sido negados por criadores profesionales y por

el hecho de presentar esta característica principal hasta sacrificados por ideologías

religiosas y el desconocimiento de su genética, por lo que el público en general

desconoce o desconocía la existencia de estos ejemplares (Ramírez, 2013).

En el caso del Xoloitzcuintle, estos ejemplares presentan la mutación que (aunque

se sigue desconociendo el motivo total que cause la falta de pelo en perros)

investigaciones en estos últimos años han indicado que la falta de pelo es una

consecuencia de la Displasia Ectodérmica Canina (CED), es un trastorno que ocasiona la

mutación autosómica semi dominante del cromosoma 17, la provoca una duplicación de

un conjunto de siete bases nitrogenadas en la secuencia de nucleótidos del ADN del gen

FOXI3 (forkhead box), miembro de la familia de genes de factor de transcripción forkhead

que alteran el desarrollo ectodérmico del pelo y los dientes (i.e. “Fig. 1”). (Drögemüller.

2008).

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En el presente artículo se busca resaltar que función tiene el gen FOXI3 en la

ausencia de pelo de esta especie mexicana desde un punto de vista histológico

Métodos

Se realizó una revisión de los textos científicos, trabajos de grado, proyectos de

consultoría y publicaciones nacionales e internacionales referidas a investigaciones

asociadas al gen FOXI3 y la falta de pelo en Xoloitzcuintles disponibles en bibliotecas,

bases de datos. Se comparó la información obtenida para evidenciar que función tiene

este gen en la falta de pelo de este perro.

Resultados

La mutación del gen FOXI3 es monogénica, autosómica y semi-dominante, no

obstante, de carácter semi letal se transmite de acuerdo al modelo mendeliano, al ser así,

la población de los individuos es necesariamente entre los que presentan pelo

(heterocigóticos y homocigóticos recesivos) que son los que tienden a sobrevivir, ya que

los embriones homocigóticos semi dominantes mueren al inicio de su desarrollo.

De acuerdo a esto, podemos decir que los ejemplares sin pelo (alelo “D”) es un

alelo semi dominante respecto a los perros con pelo (alelo “p”) denominados ambos de

manera parcial, es decir, que el alelo semi dominante tiene mayor expresión que el alelo

recesivo; por tal motivo pueden presentarse perros desnudos pero con un porcentaje

parcial de pelo, preferentemente en patas, cola y cabeza. Por lo anterior, las cruzas entre

los individuos de una población ideal podrían presentar tres casos teniendo los siguientes

patrones probabilísticos teóricos: por una parte el hecho de la imposibilidad de formarse

homocigotos (DD) impide la existencia de una línea exclusiva de ejemplares sin pelo (i.e.

“Fig. 2”), ya que todo perro sin pelo, presenta un fenotipo necesariamente heterocigótico

(Dp); mientras que los que presentan fenotipo con pelo son homocigotos recesivos (pp).

(i.e. “Fig. 3”).

Sin embargo, esta expresión parcial les sirve a los individuos a sobrevivir ya que

algunas proteínas pueden llegar a formarse de forma correcta con lo que no solo generan

una parcialidad de pelo sino que permite otras funciones vitales como por ejemplo, el de

las glándulas, como es el caso del Xoloitzcuintle (Valdez et al., 2010; Ramírez, 2013).

El estudio hecho por el doctor Cord Drögemüller (2008), revelo una perfecta

concordancia de la duplicación con el fenotipo CED en 140 perros sin pelo de tres razas

estudiadas (crestado chino, Xoloitzcuintle y perro sin pelo Peruano). La duplicación se

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ausentó de 55 animales revestidos de las razas estudiadas y 32 perros revestidos de

otras 19 razas. Aunque no está claro si la proteína mutante se expresa en realidad, con

más de 95% de la proteína FOXI3 normal faltante, es poco probable que la proteína

mutante sea funcional ya que contendrá 218 aminoácidos alterados y potencialmente

podría interferir con la función celular normal en un mecanismo dominante negativo.

La influencia de este gen mutado conlleva más características histológicas en la

piel de estos ejemplares, Fukuta et al (1991) estudió la piel y los órganos linfoides de

perros derivados de la raza sin pelo mexicano; estos demostraron que la piel de los

cachorros recién nacidos componen una gruesa epidermis con folículos pilosos

rudimentarios pero los perros mayores de 2 meses de edad tenían epidermis delgada y no

hay folículos pilosos o glándulas de la piel, excepto en las partes peludas.

En el estudio de Wiener et al. (2003.) se encontró que las anomalías histológicas

estudiadas detalladamente de los folículos pilosos y órganos glandulares varían de

acuerdo a los diferentes fenotipos de perro Xoloitzcuintle (con pelo y sin pelo). Los

ejemplares que presentan la mutación FOXI3 solo tienen folículos primarios simples (i.e.

“Fig. 4”) y representan mayor número de comodones (i.e. “Fig. 5”), mientras que los

perros con pelo no mutantes tienen folículos compuestos idénticos a otros perros. Es

decir, que los folículos displásicos y comodones aumentan en los perros sin pelo.

También se observó que, a pesar de que CED afecta glándulas apocrinas (como las

sudoríparas y sebáceas), y glándulas mamarias no demostraron tener anormalidades

macroscópicas o histopatológicas, lo que indica que estas glándulas son funcionales (i.e.

“Fig. 6”).

Hay que tomar en cuenta que a medida que el perro madura se va pigmentando su

piel, con lo que le protege de agentes externos. Aquellos ejemplares que no alcancen un

grado aceptable de pigmentación serán más delicados, incluso en casos extremos

pueden sufrir dermatitis o cáncer de piel si no se toman medidas para evitar exposiciones

prolongadas al sol (Salazar. 2013.)

La mutación espontánea CED ofrece la oportunidad de adquirir más conocimientos

sobre el desarrollo de los apéndices ectodérmicos como el pelo y los dientes.

Discusión

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A pesar de que el canis familiaris ha ido “evolucionando” a lo largo de los años, las

mutaciones son un papel importante a través de su historia ya que gracias a ellas existe

en la actualidad la gran diversidad de razas que se conocen. Todos acostumbramos a ver

perros con grandes variantes de pelo, sin embargo, al observar un Xoloitzcuintle y su falta

de pelo nos llama mucho la atención. Esta pérdida de pelo en los ejemplares, es

ocasionada por la Displasia Ectodérmica Canina (CED) provocada por alteraciones en el

gen FOXI3. A diferencia de otras razas pertenecientes al canis familiaris, el Xoloitzcuintle

presenta folículos simples justo como lo indica Futaka (1991) y Wiener et al. (2003),

además de tener glándulas apocrinas y mamarias funcionales a pesar de que la CED las

afecta.

De acuerdo a Valdez et al. (2010) y Ramírez (2013), la mutación genética que

presenta esta raza es heredada por medio de alelos heterocigóticos y homocigóticos

recesivos (de acuerdo a leyes mendelianas), lo que nos indica que los ejemplares sin pelo

siempre serán “impuros” y los ejemplares con pelo son “puros” pero no portan la

mutación.

Debido a la falta de pelo en esta raza como en sus similares (perro sin pelo

Peruano y Crestado Chino) a largo plazo pueden presentar daños en su epidermis como

laceraciones e incluso cáncer de piel.

Conclusión

La función que cumple el gen FOXI3 con respecto a la falta de pelo en el

Xoloitzcuintle sigue sin estar descrita completamente, pero tiene una intervención

histológica como factor importante de la ausencia de pelo en esta especie mexicana de

acuerdo con la información analizada, lo que permite la oportunidad de adquirir más

conocimientos mediante la investigación del desarrollo de los apéndices ectodérmicos

como el pelo.

Literatura citada.

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Figura 1.

Figura 2.

Figura 3.

10

Figura 4.

Figura 5.

11

Figura 6.

Figura 1. Fig. 1. Fenotipo y secuencia del gen FOXI3. En (a) Xoloitzcuintle con pelo y (b)

Xoloitzcuintle sin pelo que presenta la duplicación de un conjunto de siete bases

nitrogenadas en la secuencia de nucleótidos del ADN del gen FOXI3 (forkhead box) del

cromosoma 17 (Drögemüller. 2008).

Figura 2. Resultado de la cruza de dos Xoloitzcuintle sin pelo (Dp) obteniendo: 50% de un

Xoloitzcuintle sin pelo (Dp), 25% con pelo (pp), y 25% sin pelo con ambos alelos como

gen dominante (DD) la cual no se cumple debido a que los ejemplares mueren en el

desarrollo embrionario. Dónde: D es el gen de ''la desnudez'' (gen dominante). p es el

gen  ''con pelo'' (recesivo), (Valdez et al., 2010; Ramírez, 2013).

Figura 3. Resultado de la cruza de un Xoloitzcuintle con pelo (pp), y otro sin pelo (Dp)

obteniendo: 50% de un Xoloitzcuintle sin pelo (Dp) y 50% de uno con pelo (pp), (Valdez et

al., 2010; Ramírez, 2013).

Figura 4. Piel de ejemplar sin pelo. Hay varios comedones de varios tamaños. Se adjunta

al infundíbulo, es una pequeña papila dérmica (flecha negra), (Wiener et al., 2003).

Figura 5. Las variaciones de los folículos pilosos displásicos de un perro sin pelo. Los

folículos displásicos se caracterizaron por infundíbulos dilatados con una leve

acumulación de queratina infundíbular (estrella negra. C y d). La gran mayoría se

a b

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compone únicamente de un infundíbulo, de la parte inferior del folículo y que carece de

itsmo (flecha negra, d) (Wiener et al., 2003).

Figura 6. Glándula sebácea Normal (círculo negro) y las glándulas sudoríparas (estrella

negras) de un perro sin pelo (a) y uno con pelo (b). No presentan gran diferencia y si se

tiene en cuenta la secreción apocrina de las glándulas sudoríparas, sugiere glándulas

funcionales (Wiener et al., 2003).