Koirien hammaskiilteen kehityshäiriöön löytyi kaksi uutta geeniä

Koirien hammaskiilteen kehityshäiriöön löytyi kaksi uutta geeniä

Perinnöllisiä hammaskiilteen kehityshäiriöitä esiintyy ihmisen lisäksi myös koirilla ja niillä on merkittävä vaikutus yksilön hyvinvointiin. Tuore tutkimus paljastaa koirilta ihmisen kiillehäiriöitä vastaavia sairauksia ja liittää ne kahteen aiemmin ihmisiltä kuvattuun geeniin, ENAM ja ACP4.

Hampaan kiille on elimistön kovin rakenne. Sen kehitys on monisyinen prosessi ja kehityshäiriöt voivat johtaa kiilteen vähyyteen, puuttumiseen tai rakenteelliseen heikkouteen. Esteettisen ongelman lisäksi kiillehäiriöt vaikuttavat hammasterveyteen ja yleiseen hyvinvointiin. Amelogenesis imperfecta (AI) -sairaudet ovat joukko perinnöllisiä kiilteen kehityshäiriöitä ja niihin on ihmisellä liitetty toistakymmentä eri geeniä.

AI aiheuttaa koirallekin merkittävän hyvinvointiongelman.  Sairaus on kuitenkin koirilla huonosti tunnettu ja jää usein diagnosoimatta. Koirien AI on liitetty aiemmin ENAM ja SLC24A4 -geeneihin kahdessa rodussa.  Helsingin yliopistossa tehdyssä tuoreessa tutkimuksessa kuvattiin koirista kaksi uutta peittyvästi periytyvää kiillesairautta ja niitä aiheuttavat geenimuunnokset ENAM- ja ACP4-geeneistä. Löydetyt geenit on aiemmin liitetty perinnöllisiin kiilteen kehityshäiriöihin myös ihmisellä.

– Olemme havainneet kiilteen kehityshäiriöitä useissa eri roduissa.  Tässä tutkimuksessa löysimme uudet geenimuunnokset ENAM-geenistä parsonrusselinterriereiltä ja ACP4-geenistä akitoilta ja amerikanakitoilta. Erityisesti ACP4-geenilöydös on kiinnostava, sillä sen rooli hampaiden kiilteen kehityksessä on huonosti tunnettu, eikä aiempia eläinmalleja ole kuvattu lainkaan, kertoo geenlilöydöt tehnyt yliopistotutkija FT Marjo Hytönen.

ENAM koodaa keskeistä kiilteen proteiinia, enameliinia ja sillä on tärkeä merkitys oikean kiilteen paksuuden saavuttamisessa hampaan kehityksen aikana. Merkittävä osa osa AI:stä ihmisellä liittyy ENAM-geenin muutoksiin.  ACP4 puolestaan koodaa fosfataasi-entsyymiä, jonka tarkempi merkitys hampaan ja kiilteen kehitykseen on toistaiseksi epäselvä, mutta saattaa vaikuttaa solujen erilaistumiseen ja mineralisoitumiseen. ACP4-mutanttien koirien hampaistossa oli nähtävissä kiilteen ohenemista ja lievää mineralisaatiohäiriötä.

Toisin kuin hiirillä, koirilla on ihmisen tapaan maito- ja pysyvät hampaat ja määrältään lähempänä toisiaan. Koira tarjoaa näin erinomaisen mallin erilaisten hammassairauksien ja niiden geenien kartoittamiseen.

 –Tässä tutkimuksessa havaitut spontaanit kiillehäiriöt vastaavat hyvin sitä mitä on aiemmin kuvattu ihmispotilailta ja liittyvät samoihin geeneihin. Geenilöydökset tuovat geenitestien myötä uusia diagnostisia työkaluja eläinlääkäreille ja jalostuksen apuvälineen rodun kasvattajille ja samalla auttavat ymmärtämään kiillehäiriöiden syitä, mekanismeja ja periytyvyyttä. Tämä on tärkeää varhaisen ja paremman hoidon kehittämiseksi, kertoo tutkimusryhmää johtava professori Hannes Lohi.

Amelogenesis imperfecta voi olla osana laajempia oireyhtymiä tai itsenäinen sairaus. Kaikkiaan tällaisia sairauksia on kuvattu yli 90. AI-sairaustyypistä riippuen kiillettä on normaalia vähemmän, sen rakenne on epänormaali tai kiille on huonosti mineralisoitunutta. Sairauden piirteisiin kuuluvat epätasainen ja ohut kiille, hampaiden kellanruskea väritys, nopea kuluminen ja epämuodostumat. AI diagnoosi perustuu kiilteen kliiniseen ja radiologiseen poikkeavuuteen.  AI:n taustalta tunnetaan kaikkiaan ainakin 14 eri geeniä.

Tutkimusryhmä on aiemmin julkaissut koirien FAM20C-geenimuunnoksen hampaiden hypomineralisaatioon. Geenikartoituksia jatketaan erilaisten hammassairauksien osalta eri roduissa ja parhaillaan valmistellaan julkaisua, jossa kuvataan aiemmin tuntematon AI-geeni.

Hannes Lohen johtama tutkimusryhmä toimii Helsingin yliopiston eläinlääketieteellisessä ja lääketieteellisessä tiedekunnassa sekä Folkhälsanin tutkimuskeskuksessa. Tätä tutkimusta ovat tukeneet muun muassa Suomen Akatemia, Jane ja Aatos Erkon Säätiö ja Wisdom Health.

Viite:

Hytönen MK, Arumilli M, Sarkiala E, Nieminen P and  Lohi H. Canine models of human amelogenesis imperfecta: identification of novel recessive ENAM and ACP4 variants. Hum Genet, 2019. https://doi.org/10.1007/s00439-019-01997-8

Yhteystiedot:

Yliopistotutkija Marjo Hytönen

https://researchportal.helsinki.fi/fi/persons/marjo-kristiina-hytönen