Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Polycystic kidney disease (PKD) är en av de vanligaste genetiska njursjukdomarna hos människa och som även förekommer hos flertalet andra arter, till exempel katt och hund. Det finns två olika former av PKD som delas in efter nedärvningssätt, en dominant (ADPKD) och en recessiv (ARPKD) typ. Hos katt förekommer sjukdomen framför allt hos kattrasen perser, där ett klart genetiskt samband för ADPKD setts och den är därför också vanlig hos kattraser där perser korsats in. Hos hund förekommer ADPKD hos bullterrier och ARPKD hos west highland white terrier och cairnterrier. Människa kan drabbas av både den dominanta och recessiva typen. Den här litteraturstudiens syfte är att besvara frågeställningarna kring vilken mutation som ligger bakom PKD, hur sjukdomsförloppet ser ut och vilka raser som drabbas, för att därefter diskutera likheter och skillnader.

Människan kan drabbas av flera olika mutationer som ger upphov till PKD. Mutationer vid den dominanta typen sker i antingen PKD1 eller PKD2. Katter drabbas av en nonsensmutation i genen PKD1 som orsakar förlust av 25% av proteinet. Det är ett nukleinsyrautbyte som lett till ett förtidigt stoppkodon. Hundar som drabbas av den dominanta typen har också en mutation i PKD1, vilket är en missensemutation som leder till omkodning av en aminosyra i proteinet. Genprodukterna av PKD1 och PKD2 är polycystin-1 och polycystin-2, vilka är proteiner som anses vara involverade i bland annat cellkontakter och celldelning. ADPKD är en progressiv sjukdom som leder till kronisk njursvikt hos samtliga arter. Symtom uppkommer i medelåldern, på grund av cystor som växer i storlek och antal med åldern. De växande cystorna orsakar destruktion av det normala njurparenkymet. Kliniska symtom är till stor del lika mellan arterna, bland annat polyuri, polydipsi, kräkningar, anorexi och viktminskning. Hos människa ses ofta fler extrarenala symtom.

ARPKD hos människa orsakas av mutation i PKHD1. Genen kodar för fibrocystin som anses vara involverat i cellsignalering. Ingen gen bakom ARPKD har identifierats hos hund. ARPKD har en högre dödlighet neonatalt hos både människa och hund. Kliniskt ses cystor i njurar och lever. Hos äldre människor ses symtom främst från lever medan hos nyfödda är förstorade njurar det mest framträdande. Hos valpar har vissa uppvisat symtom som letargi medan andra kullar har varit pigga med enbart utspänd buk som symtom.

Slutsatsen är att de olika typerna av PKD är mycket lika mellan arterna. Information borde kunna nyttjas mellan arterna för att indikera nya kandidatgener eller som modeller i studier. För människa är det viktigt att hitta ett botemedel, eftersom det i dagsläget inte finns något. Hos djur borde bra diagnostik och gentest göra att sjukdomen kan avlas bort.

Polycystic kidney disease (PKD) is one of the most common genetic disorders in humans and is also found in different cat and dog breeds. There are two kinds of PKD which are inherited differently, one autosomal dominant (ADPKD) and one autosomal recessive (ARPKD). In cats the disease is most common among Persians and Persian-related cats, where a genetic association has been seen. ADPKD among dogs has until today been reported to occur in Bull Terriers and ARPKD is reported to occur in West Highland White Terrier and Cairn Terrier. Humans can be affected by both types of PKD. The aim of this study is to determine the genetic mutation responsible for PKD, to describe the course of the disease, and to determinate which breeds are affected.

Many mutations are known to cause PKD in humans. Mutations behind ADPKD has been reported in PKD1 or in PKD2. The causative mutation identified in cats is a nonsense mutation in PKD1, which leads to loss of 25% of the protein. An exchange of nucleotides leads to an early stop codon. Dogs affected with PKD also have a mutation in PKD1, with a reported missense mutation that leads to a G>A transition. The gene products of PKD1 and PKD2 are polycystin-1 and polycystin-2. These are proteins that are believed to have a function in cell contacts and cell division. ADPKD is a progressive disease in all species, resulting in chronic renal failure as the enlarging cysts damage the normal renal parenchyma. Symptoms mostly develops later in life. Clinical signs of ADPKD are similar in all species: polyuria, polydipsia, vomiting, anorexia and weight loss. In humans, there are often more extrarenal lesions seen than in cats and dogs.

ARPKD in humans is caused by mutations in PKHD1, which encodes for a protein called fibrocystin. This protein is believed to have a function in cell signaling. Several mutations in PKHD1 have been found in humans and they are predicted to either truncate the protein or are due to missense mutations that causes a defect protein. No causative gene for ARPKD have been described in dogs. ARPKD has a higher mortality rate in neonates that can be seen in both humans and dogs. In ARPKD cysts occurs in both liver and kidneys. Clinical signs among older people are often due to liver damage, while in neonates clinical signs are due to enlarged kidneys. Affected puppies shows abdominal distension and can be lethargic while others remain alert.

In conclusion, both forms/types of PKD are very similar in all species. Therefore, information could be used in other animals; to predict causative genes or be used as models in studies. Since there is no cure for PKD, it is highly relevant to develop a treatment, especially for humans. In animals, genetic tests and selective breeding can help control the disease.