il piano nazionale e regionale di selezione genetica per la resistenza alle tse ovine marco tamba...

Il piano nazionale e regionale di selezione genetica per la resistenza alle TSE ovine Marco Tamba Centro Emiliano-Romagnolo di Epidemiologia Veterinaria Ferrara, 11/11/05

Scopo della presentazione Conoscere la filosofia del piano di selezione genetica per la resistenza alle TSE Presentare il piano regionale (Del. 1356/04 del 12/07/04) Presentare il piano nazionale (DM 17/12/2004)

Focolai di scrapie in Italia: curva epidemica 1995-2005 211 focolai 2 in corso di conferma >87.000 animali coinvolti

Focolai di Scrapie denunciati in Emilia-Romagna (dati al 31/10/05) Dal 1991 ad oggi in Emilia-Romagna sono stati denunciati complessivamente 12 focolai di Scrapie. 6/9 province hanno registrato almeno un focolaio.

Distribuzione geografica: (1995-2005) Incidenza di allevamenti colpiti Ovini: 8,1 milioni* Caprini: 978 mila* *Dati Eurostat dicembre 2004

Obiettivi del piano Obiettivo generale del Piano quello di in- crementare la frequenza dei caratteri di resistenza genetica alle TSE nella popolazio- ne ovina al fine di: a) contribuire alla tutela della salute umana ed animale; b) concorrere al controllo delle TSE degli ovini; c) concorrere alla creazione di aziende ovine a basso rischio di TSE.

Obiettivi del piano Obiettivi specifici del piano sono: a) eliminazione dellallele VRQ dagli allevamenti aderenti al piano; b) incremento della frequenza dellallele ARR negli allevamenti aderenti al Piano. c) aumento della disponibilit di montoni con genotipo resistente (ARR/ARR), utili anche per il ripopolamento degli allevamenti infetti; d) progressiva diminuzione della frequenza dellallele ARQ negli allevamenti aderenti al piano.

Basi del piano Il piano si basa sullosservazione del fatto che solamente determinati genotipi ovini sembrano ammalarsi di scrapie. Malattia # Infezione

La Scienza dietro la Genetica della Scrapie ci dice: ? ? Alcune pecore si ammalano pi facilmente di altre La Genotipizzazione usata per identificare i geni che controllano la suscettibilit o la resistenza alla scrapie

La Scrapie e i montoni I montoni prendono la scrapie I montoni infetti non sembrano in grado di trasmettere la scrapie La genetica del montone influenza la suscettibilit alla scrapie dei propri figli

e le Capre? Ad oggi non sono stati identificati genotipi resistenti nelle capre. Pertanto, tutte le capre devono essere considerate suscettibili alla Scrapie.

Cos la Genotipizzazione? La Genotipizzazione un test del DNA Un semplice esame del sangue o di tessuti permette di determinare il genotipo degli ovini il genotipo non cambia mai. Un solo esame basta per tutta la vita. Pu essere definito a qualsiasi et

Genotipizzazione E preferibile usare un sistema di identificazione permanente (microchip o 2 marche) sui capi da esaminare Il prelievo deve essere eseguito sotto il controllo di un veterinario riconosciuto Usare provette con EDTA e farle arrivare al Laboratorio prima possibile (o congelate) Il Genotipo rimane lo stesso per tutta la vita dellanimale

Genotipizzazione Una genotipizzazione viene riconosciuta ufficialmente se: il sangue prelevato da un veterinario AUSL o riconosciuto Il capo identificato ufficialmente Il campione inviato al lab accompagnato dallallegato IV del DM 17/12/2004 Il lab stato riconosciuto dal Min.Salute

Laboratori che effettuano le genotipizzazioni Laboratorio Gruppi sanguigni di Cremona solo per allevamenti iscritti a libro genealogico IZSLER - Sezione di Modena Ovini della Regione Emilia-Romagna

Cos la Genotipizzazione? (cont.) Pu capitare che un ovino gi genotipizzato debba essere ricampionato: Problemi di identificazione dellanimale o del campione Campione non idoneo per lesame (degradato) Errori nellidentificazione dellanimale Verifica sul genotipo effettuata per sorveglianza da parte della A.USL Il test del genotipo misura solo la suscettibilit e non se lanimale ha la scrapie

Basi del piano La tipizzazione genetica rileva solamente il grado di suscettibilit del soggetto esaminato alla malattia clinica. Genotipo sensibile # Animale infetto

Dettagli di Genetica Gli ovini hanno un paio di geni che influenzano la suscettibilit alla scrapie Questi geni sono conosciuti come geni PRNP (PrioN Protein) Ogni ovino ha due copie (un paio) di geni PRNP Una copia da ciascun genitore

Dettagli di Genetica (cont.) Negli ovini, il gene PRNP produce una proteina prionica normale PrP c Negli ovini infetti da scrapie la PrP c viene modificata in: PrP sc, proteina prionica scrapie, la forma patologica e infettiva della proteina prionica

La teoria del prione La PrP c esiste in tutti gli animali con piccole differenze di specie PrP sc produce pi copie di s stessa, provocando una modificazione strutturale della proteina prionica normale.

Dettagli sul Gene PRNP Tutti i geni, PRNP compreso, sono composti da codoni Ciascun codone dice alla cellula di mettere uno specifico aminoacido in un punto particolare di una proteina che sta costruendo La proteina prionica PrP c (prodotta dal gene PRNP) ha 254 aminoacidi I punti dei 254 aminoacidi sono numerati da 1 a 254

Geni e Scrapie Nel gene PRNP, tre codoni influenzano la suscettibilit alla scrapie Codone 171 Codone 154 Codone 136 Codone 141 (141F correlata a infezione con ceppo atipico Nor98)

Genetica & Suscettibilit alla Scrapie Codone 136 - Influenza la suscettibilit negli ovini esposti ad alcuni ceppi di scrapie Codone 154 - Gioca un ruolo minore Codone 171 - E il maggiore determinante della suscettibilit alla scrapie

Codoni 136 & 171 e i loro polimorfismi Il Codone 136 codifica per laminoacido Valina (V), Alanina (A) o Treonina (T) Il Codone 171 codifica per laminoacido Glutamina (Q), Arginina (R), Istidina (H), o Lisina (K): Si considera che Q, H, K al 171 abbiano la stessa suscettibilit e vengono refertati come Q dalla maggior parte dei laboratori

Come si scrivono i Genotipi I genotipi ovini possono essere scritti in due modi: Lettere degli aminoacidi: ARQ/ARR, ARR/VRQ, etc. ( lordine delle lettere quello numerico dei codon 136, 154 e 171 ), oppure Il numero del Codone seguito dall amino acido corrispondente: 171QR, 171RR, etc.

Geni Ovini: Uno da ciascun genitore Ogni genitore d una copia del gene allagnello. Il gene in genere uno di questi tre: ARQ (wt), VRQ, ARR, Quindi, ogni agnello porta due copie del gene. Le combinazioni possibili sono: ARQ/ARQ, ARR/ARQ, ARR/ARR, ARQ/VRQ, ARR/VRQ, VRQ/VRQ. I genotipi rari AHQ, ARH, ARK, TRQ, ecc. sono considerati equivalenti allARQ.

Combinazioni dei genotipi e suscettibilit alla scrapie ARR/ARR - sono resistenti (Classe I) ARR/ARQ - sono semi-resistenti (Classe II) ARQ/ARQ - sono suscettibili (Classe III) ARQ/VRQ - sono molto suscettibili (divieto di impiego come riproduttori) VRQ/VRQ - sono molto suscettibili (divieto di impiego come riproduttori) ARR/VRQ - sono poco suscettibili (divieto di impiego come riproduttori)

Schema di selezione Classificazione dei riproduttori La selezione avviene per linea maschile; per accelerare la selezione possono essere testate anche le femmine (gruppi di monta).

La ricerca ha dimostrato che: Tutte le placente 171QR di pecore infette 171QQ esami- nate sono risultate negative per scrapie, mentre le placente 171QQ di pecore infette 171QQ sono risultate positive. Pertanto, le placente ed i liquidi fetali 171QR di pecore infette non dovrebbero essere in grado di trasmettere la scrapie alle altre pecore suscettibili. ? ? la Scrapie si diffonde alle pecore suscettibili (171QQ) e alle capre attraverso il contatto con la placenta ed i liquidi fetali infetti.

Limportanza del genotipo della placenta nella trasmissione della scrapie Gli agnelli hanno una combinazione del DNA della pecora e del montone; una pecora 171QQ accoppiata ad un montone 171RR produrr un agnello 171QR con fluidi e placenta 171QR. una pecora 171QQ accoppiata ad un montone 171QQ produrr un agnello 171QQ con fluidi e placenta 171QQ.

Come lallevatore pu usare la Geno- tipizzazione per prevenire la Scrapie Selezionando montoni resistenti ( 171RR / I Classe ) o semi-resistenti ( 171QR / II Classe ) Ogni individuo riceve un gene da ciascun genitore. Montoni resistenti produrranno solamente agnelli resistenti (171RR) o semi-resistenti (171QR). Montoni semi-resistenti (171QR) produrranno agnelli resistenti, semi-resistenti o suscettibili a seconda del genotipo della pecora coperta.

Tabella di suscettibilit degli agnelli

Schema di selezione Utilizzo dei riproduttori La Regione, su parere della Commissione, definisce se una razza ha frequenza di ARR superiore al 40%. Montoni di 3 classe: introdotti solo nei primi 5 anni del piano utilizzabili solo nei primi 7 anni del piano

Come lallevatore pu usare la Geno- tipizzazione per prevenire la Scrapie (cont.) Selezionando pecore resistenti ( 171RR / I Classe ) o semi-resistenti ( 171QR / II Classe ) Una pecora trasmetter i suoi caratteri di resistenza/suscettibilit allo stesso modo del montone, ma solamente al suo agnello. La genotipizzazione delle pecore ha un basso costo/efficacia rispetto a quella del montone. In pratica utile solo per le madri di montoni o quando si vuole accelerare al massimo la selezione (allevamento a rischio; razze a bassa frequenza allele ARR).

Come lallevatore pu usare la Geno- tipizzazione per prevenire la Scrapie (cont.) La Genotipizzazione deve essere considerata come uno strumento non come unico strumento di prevenzione Il metodo pi efficace per evitare lintroduzione della scrapie quello di non comprare pecore Se il sistema di allevamento richiede lacquisto di pecore, comprare pecore resistenti (classe I - ARR/ARR) o semi- resistenti (classe II - ARR/***).

Possibili conseguenze della selezione genetica Selezione di portatori sani Comparsa di nuovi ceppi Selezione di animali sensibili allagente della BSE Selezione di animali maggiormente suscettibili ad altre patologie Effetti negativi sulle produzioni

Dal 01/04/05 il piano obbligatorio per gli allevamenti iscritti ai Libri genealogici e per i greggi ad alto merito genetico. Tutti gli altri allevamenti ovini possono aderire volontariamente. Chi va piano...

Piani alternativi sulla base della situazione epidemiologica e delle frequenze alleliche; istituzione di una Commissione di coordinamento.

Compiti della Commissione La Commissione deve coordinare le attivit: 1. di informazione agli allevatori, e di formazione dei veterinari ufficiali e riconosciuti; 2. di identificazione permanente e tipizzazione genetica nelle aziende aderenti al piano; 3. di selezione genetica negli allevamenti aderenti al piano;

Compiti della Commissione La Commissione deve coordinare le attivit: 4. valutare l'andamento del piano e del suo impatto sulla zootecnia (relaz.annuale); 5. Revisionare il piano e, in base alle valutazioni di cui al punto precedente, allevoluzione della normativa, delle conoscenze scientifiche sulla malattia e della situazione epidemiologica, proporre eventuali modifiche;

Compiti della Commissione La Commissione deve coordinare le attivit: 6. rapportarsi con la commissione nazionale di coordinamento e con i diversi enti coinvolti nel piano nazionale; 7. decidere, dietro proposta del servizio veterinario dellAUSL competente, se unazienda aderente al piano debba essere esclusa dallo stesso per inadempienza agli obblighi previsti.

Compiti dellallevatore Allevare e gestire i gruppi di monta Identificare (ID permanente) tutti i riproduttori ovini e caprini di et >6 mesi Segnalare alla AUSL i capi con sintomi sospetti e i morti Segnalare alla AUSL le introduzioni Introdurre ed utilizzare solamente montoni di genotipi ammessi dal piano

Compiti dellallevatore Macellare/castrare i riproduttori dichiarati non idonei nei tempi [30 gg.](indennizzo) Pulizia, disinfezione e raccolta delle placente Mantenere aggiornato il registro di stalla Aiutare il Servizio Veterinario A.USL nelle operazioni di verifica del piano Eseguire test del DNA aggiuntivi

Compiti della AUSL Identificare gli allevamenti aderenti al piano, raccogliere le domande. Effettuare i prelievi per la tipizzazione genetica dei montoni (veterinario riconosciuto). Assegnare le qualifiche sanitarie agli allevamenti aderenti al piano. Eseguire ispezioni semestrali per la verifica dell andamento del piano. Controlli a campione annuali. Predisporre le pratiche per lindennizzo dei riproduttori non idonei macellati

Schema di selezione Qualifica degli allevamenti La AUSL sulla base della situazione genetica rilevata e sugli esiti delle ispezioni periodiche assegna una qualifica di resistenza allallevamento.

Costi del piano Il SSN copre le spese relative alle analisi genetiche effettuate nelle aziende aderenti al piano. Il SSN indennizza (L.218/1988) i riproduttori (portatori dellallele VRQ) delle aziende aderenti al piano macellati ai sensi del piano nazionale (DM 17/12/04).

Sistema informativo Presso il CEA istituita la BDNSG; Presso il CEREV istituita la BD regionale: allevamenti aderenti (copia allegato 2) qualifiche resistenza (elenco al 31 dic.) ovini tipizzati (da laboratori) ...

Genotipi presenti in Emilia-Rom. Periodo gen.2004-feb.2005 Nellambito di un progetto di ricerca sono stati tipizzati geneticamente oltre 1.000 ovini della Regione. I soggetti tipizzati appartenevano a 13 razze diverse. Sono stati rilevati 17 genotipi diversi, alcuni dei quali neppure previsti dal piano nazionale (ARK/***).

Genotipi presenti in Emilia-Rom. Periodo gen.2004-feb.2005 Frequenze alleliche rilevate per le razze dellER

Risultati (dati al 4/11/05) 61 domande di adesione pervenute; 700 ovini di 64 aziende tipizzati nellanno corrente. Frequenze alleliche in Emilia-Romagna nel 2005 Riproduttori classificati in Emilia-Romagna

Punti critici La formazione e linformazione di allevatori e veterinari; La motivazione e la collaborazione degli allevatori e delle loro Associazioni; Lidentificazione degli animali; Il ruolo del veterinario aziendale.

Conclusioni 1 La scrapie una malattia trasmissibile fortemente influenzata dalla genetica; I genotipi che controllano la suscettibilit e la resistenza alla malattia sono LA cosa pi importante da sapere sul controllo con la genetica della scrapie

Conclusioni 2 Alla tipizzazione genetica non consegue una diagnosi di scrapie; Il successo del piano deriver dal numero di adesioni da parte di allevatori motivati; Risultati apprezzabili in tempi medio- lunghi (5-7 anni).

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