Determinación genética de la epilepsia idiopática juvenil en lince ibérico (Lynx pardinus)

Abstract

[ES] Aunque el objetivo principal en la gestión de poblaciones en programas de conservación es mantener los niveles de diversidad genética lo más altos posible, las estrategias de manejo tienen que contemplar la posibilidad de realizar cierto grado de selección sobre defectos hereditarios que pueden aparecer. Así ocurre en el programa de cría en cautividad del lince ibérico (Lynx pardinus), donde se ha observado la aparición de casos de epilepsia idiopática juvenil que parecen tener un componente genético. Averiguar el tipo de determinación genética de esta enfermedad serviría para elaborar un protocolo de erradicación eficiente de la misma que no interfiriese con el objetivo principal del programa, ni pusiese en riesgo la viabilidad general de la especie. El objetivo del presente trabajo fue el estudio de la base genética de la epilepsia idiopática juvenil en el lince ibérico y determinar los factores que afectan a su manifestación en los animales. Para ello se utilizaron los datos que se han recolectado en el programa de cría en cautividad, incluyendo genealogías, registros fenotípicos de la incidencia de la enfermedad y otros factores, así como información molecular de ejemplares sanos y enfermos. En un primer análisis se comprobó que factores como el sexo, el lugar y el año de nacimiento no tenían efecto sobre el carácter. La edad de la madre mostró cierta incidencia (aunque tampoco significativa) siendo más probable la aparición de hijos epilépticos en madres jóvenes. El tipo de ancestría de los animales (origen Doñana o Sierra Morena) también mostró un efecto sobre la probabilidad de sufrir la epilepsia. El análisis usando un modelo umbral estimó altos niveles de heredabilidad y mostró una distribución de los valores mejorantes bimodal, lo que podría ser indicativo de la existencia de un gen con efecto grande que controlase la aparición de la enfermedad. Esta idea se vio reforzada por los resultados de un análisis de segregación, en el que el modelo más verosímil era el de la existencia de un gen con efecto grande con acción dominante, que se transmite de forma mendeliana, como causante principal de la enfermedad en el lince ibérico. La búsqueda de ese posible gen precisa del uso de información molecular. Actualmente, la cantidad disponible de datos moleculares no permitió tener potencia suficiente para obtener resultados concluyentes en un análisis de asociación, sobre todo teniendo en cuenta la estratificación de los datos. Las previsiones de un mayor número de genotipos con mayor densidad en un futuro cercano permitirán la realización de análisis de asociación, incluyendo variantes en genes candidatos identificados a partir de la anotación del genoma del lince ibérico.

[EN] Although the main objective of the management of populations under conservation programs is to maintain levels of the genetic diversity as high as possible, the management strategies need to consider the possibility of performing a certain degree of selection on hereditary defects that may appear. This is the case of the captive breeding program of the Iberian lynx (Lynx pardinus), where the appearance of some cases of juvenile idiopathic epilepsy (which seems to have a genetic component) has been reported. Finding out the type of genetic determination of this disease would help to develop an effective eradication protocol that would not interfere with the main target of the program or compromise the general viability of the species. The objective of this work was to study the genetic basis of the juvenile idiopathic epilepsy in the Iberian lynx and to determine the factors that may affect its appearance in this population. To reach this goal, the data collected in the captive breeding program were used, including pedigree, phenotypic records of the incidence of the disease and other factors, as well as molecular information of healthy and diseased individuals. In the first analysis it was found that factors like sex, place and year of birth had no effect on the trait. The age of the mother showed a certain trend (although non-significant either), with the appearance of epileptic cubs being more likely in young mothers. The animal¿s type of ancestry (Doñana or Sierra Morena origin) also showed an effect on the probability of suffering the disease. The analysis using a threshold model estimated high levels of heritability and showed a bimodal distribution of the estimated breeding values, which may suggest the existence of a gene with a major effect that controls the appearance of the disease. This idea was reinforced by the results of a segregation analysis, in which the most likely model was that of the existence of a major gene with dominant action and Mendelian transmission, as the main cause of the epilepsy in the Iberian lynx. The search for this possible gene requires the use of molecular information. Currently, the amount of available molecular data and the high level of data stratification did not allow to obtain conclusive results in an association analysis. The larger number of lynxes genotyped at higher density, and including variants in candidate genes identified from the annotation of the Iberian lynx genome, that can be foreseen in the near future will allow more powerful association analyses.