O boală canină a vezicii biliare, care implică acumularea de mucus anormal similar cu cel observat la pacienții umani cu fibroză chistică (FC), este cauzată de exprimarea necorespunzătoare a genei asociate cu FC la oameni. Descoperirea ar putea avea implicații pentru pacienții umani cu fibroză chistică, precum și pentru modelele animale de fibroză chistică.

Boala, formarea mucocelelor vezicii biliare, este cauzată de acumularea lentă de mucus gros și deshidratat care interferează cu funcționarea normală a vezicii biliare și duce în cele din urmă la obstrucție și ruptură. Formarea mucocelelor este întâlnită mai ales la câinii de rasă - în SUA este mai frecventă la câinii ciobănești din rasa Shetland, în timp ce în Marea Britanie, border terrierii sunt cei mai afectați.
„Am început să vedem această boală abia acum 20 de ani la o mână de rase”, spune Jody Gookin, profesor de medicină internă pentru animale mici la Universitatea de Stat din Carolina de Nord și autor corespondent al cercetării. „Ceea ce mi-a atras atenția a fost cât de asemănătoare arătau aceste vezici biliare cu cele din modelele animale de fibroză chistică”.
Mucusul gros și imobil asociat cu FC la om provine dintr-un defect al unei gene numite CFTR, care este responsabilă pentru depunerea de canale în celulele epiteliale care apoi secretă clorură și apă. Aceste canale lubrifiază suprafața celulară, menținând mucusul umed și mobil. În CF, absența acestor canale lubrifiante înseamnă că mucusul se deshidratează și înfundă plămânii și intestinele. Dar la pacienții umani, veziculele biliare nu se umplu cu mucus deshidratat.

„Nu există cazuri înregistrate de fibroză chistică care să apară în mod natural la nicio specie non-umană", spune Gookin. „Dar atunci când cercetătorii studiază FC pe modele animale prin eliminarea genei CFTR, aceste animale dezvoltă adesea aceeași patologie a vezicii biliare pe care o vedem la câini cu formare de mucocele. „Acest lucru ne-a făcut să ne întrebăm dacă câinii cu mucocele au o mutație în CFTR - dar nu au. Ceea ce aveau era un eșec al CFTR de a funcționa.”

Gookin a efectuat secvențierea întregului genom pe sânge recoltat de la opt câini ciobănești Shetland cu formare de mucocele la vezica biliară și a comparat localizarea și frecvența variantelor din gena CFTR la 115 câini din 12 rase cu risc ridicat de formare a mucocelelor și 2.519 câini din 340 de rase considerate cu risc scăzut de formare a mucocelelor. Nu au existat diferențe semnificative între grupuri. În plus, câinii cu formare de mucocele nu prezentau mutații ale CFTR în locurile în care se află oamenii cu FC.

„Ceea ce înseamnă este că acești câini dobândesc cumva o disfuncție a canalului CFTR care nu se bazează pe un defect al genei”, spune Gookin. „Aceasta s-ar putea datora influenței altor gene și factori de mediu care influențează funcția CFTR. Următorii noștri pași vor fi examinarea întregului genom al acestor câini pentru a vedea dacă există alte mutații care ar putea fi un factor - dacă există altceva în genomul lor care îi face susceptibili de a dezvolta această boală.

„Elementul cel mai revelator pentru mine este ideea că este posibil să se dezvolte o boală asemănătoare fibrozei chistice care nu este cauzată de o mutație în gena CFTR. Identificarea cauzei care stă la baza disfuncției CFTR la câinii cu formare de mucocele are implicații importante pentru oameni, unde factori similari ar putea contribui la boli asemănătoare cu CF - sau dezvăluie noi ținte de tratament pentru CF.”
Cercetarea apare în Gastrointestinal and Liver Physiology și a fost susținută de Morris Animal Foundation (grant D17CA-068) și National Institutes of Health (granturi T35OD011070 și K01 OD027058). Tehnicienii de cercetare Jenny Holmes și Stephen Stauffer; studenta veterinară Nicole Torres-Machado; fosta studentă veterinară Bryanna Meredith; cercetătorul postdoctoral Michael Vandewege; radiologul Gabriela Seiler; chirurgul de animale mici Kyle Matthews; și decanul Colegiului de Medicină Veterinară Kathryn Meurs sunt coautori NC State. Steven Friedenberg de la University of Minnesota St. Paul și Lane Clark de la University of Missouri, Columbia, au contribuit, de asemenea, la această lucrare.

Sursa: Jody L. Gookin, Jennifer L. Holmes, Lane L. Clarke, Stephen H. Stauffer, Bryanna Meredith, Michael W. Vandewege, Nicole Torres-Machado, Steven G. Friedenberg, Gabriela S. Seiler, Kyle G. Mathews, Kathryn L. Meurs. Acquired dysfunction of CFTR underlies cystic fibrosis-like disease of the canine gallbladder.. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology, 2024; DOI: 10.1152/ajpgi.00145.2024