3 Eigene Untersuchungen
3.2 Analyse der Prävalenz von Distichiasis beim Elo
3.2.1 Einleitung
Bei der noch jungen Hunderasse Elo wurde die Augenerkrankung Distichiasis gehäuft beobachtet. Hierunter versteht man das Vorkommen zusätzlicher Wimpern, Distichien, die aus den Öffnungen der Meibomschen Drüsen in Richtung Bulbus wachsen (BEDFORD, 1980).
Distichiasis entsteht durch die unvollständige Differenzierung der Meibomschen Drüsen, welche modifizierte Haarfollikel sind (SMITH, 1989). Distichiasis kommt bei Hunden recht häufig vor und wird als erbliche Augenerkrankung angesehen (SMITH, 1989). Bei Bobtail, Pekingese, Samojede und Dalmatiner, die Gründerrassen des Elo sind, wurde das Auftreten von Distichiasis beschrieben (BARNETT, 1976; HALLIWELL, 1967; LAWSON, 1973).
In der vorliegenden Untersuchung sollte das Vorkommen der Distichiasis beim Elo untersucht werden. Mittels Varianzanalysen waren die Effekte Geschlecht, Inzuchtkoeffizient, Wurfgröße, Untersuchungsalter, Geburtsjahr, Anteil von untersuchten Tieren pro Wurf, Anzahl der pro Tierarzt beim Elo durchgeführten Untersuchungen, Zwingergröße, Anteil von untersuchten Tieren pro Zwinger und Genanteile der Gründerrassen auf ihren Einfluss auf das Auftreten von Distichiasis zu untersuchen. Zur Quantifizierung erblicher Komponenten wurde die Heritabilität für die Prävalenz der Distichiasis geschätzt.
3.2.2 Material und Methoden
Als Datenmaterial standen sämtliche Zuchtbuchunterlagen der Elo Zucht- und Forschungsgemeinschaft e.V. vom Beginn der Zucht dieser Rasse 1987 bis Ende 2002 zur Verfügung. Somit wurden alle Tiere dieser Neuzüchtung in den Pedigrees erfasst. Das Datenmaterial umfasste Angaben zum Individuum (Zuchtbuchnummer, Tiername, Zwingername, Wurfdatum, Geschlecht, Wurfgröße, Wurfnummer, Farbschlag) und Angaben zur Abstammung (Pedigree bis zu 9 Generationen).
Weiterhin lagen sämtliche Augenuntersuchungsergebnisse seit der Einführung der Untersuchungspflicht für Zuchttiere ab dem Jahr 1999 bis Mai 2003 vor. Diese wurden noch ergänzt durch weitere Untersuchungen, wobei auch Elos untersucht wurden, die nicht in der Zucht eingesetzt werden sollten. Die Augenuntersuchungen wurden, von zwei Ausnahmen abgesehen, ausschließlich von Tierärzten des DOK durchgeführt und die Ergebnisse wurden
Insgesamt lagen 252 Untersuchungsbögen von 234 Probanden (113 Rüden und 121 Hündinnen) vor. 18 Tiere wurden mehrfach untersucht. Da die meisten Tiere nur einmal untersucht wurden, erfolgte eine Reduzierung der Ergebnisse der Mehrfachuntersuchungen auf einen Befund pro Tier, indem bei Tieren, bei denen keine Distichiasis festgestellt wurde, die letzte Untersuchung und bei Tieren mit Distichiasis die erste Untersuchung, bei der diese Diagnose gestellt wurde, in die Auswertung einging.
Die verschiedenen Datenquellen wurden mit dem Programm OPTI-MATE Version 3.84 (WREDE und SCHMIDT, 2003) zu einem Datensatz zusammengefasst. Die Daten wurden auf Konsistenz und Plausibilität geprüft und gegebenenfalls korrigiert.
Insgesamt wurden 2053 Tiere aus den Zuchtbuchunterlagen auf EDV erfasst, wovon 16 Hunde Gründertiere waren. Von den bis Ende 2002 im Zuchtbuch registrierten 2037 Elos waren 976 Hündinnen (48 %) und 1061 Rüden (52 %). Diese Tiere wurden in 65 verschiedenen Zwingern gezüchtet und entstammten 322 Würfen. Da für vier Würfe nur ungenaue Angaben zur Verfügung standen, gingen nur 318 Würfe in die Auswertung ein.
Weiterhin wurden nur im Zuchtbuch registrierte Welpen berücksichtigt, da Totgeburten und kurz nach der Geburt eingegangene Welpen erst ab 1994 vollständig erfasst wurden. Die Wurfgröße lag zwischen einem und dreizehn Welpen pro Wurf, bei einem Mittelwert von 6,39 ± 2,36.
Zur Bestimmung der Genanteile der Gründerrassen an der Gesamtpopulation war die Rassezugehörigkeit der Gründertiere entscheidend. Den größten Anteil an der Gesamtpopulation hatte der Eurasier mit ca. 48 %, gefolgt vom Bobtail mit ca. 23 %. An dritter Stelle stand der Chow-Chow mit ca. 10 %. Der Einfluss der anderen Gründerrassen war deutlich geringer und betrug für Kleinspitz, Pekingese und Samojede ca. 5 %, für den Japanspitz ca. 4 %, und für Mittelspitz und Dalmatiner lagen die Genanteile unter 1 %.
Der durchschnittliche Inzuchtkoeffizient für die Gesamtpopulation betrug 11,24 ± 6,50 %, bei einem maximalen Inzuchtkoeffizienten von 31,84 %. Von den 2037 Tieren der Gesamtpopulation waren lediglich 138 (6,8 %) frei von Inzucht (siehe Kapitel 3.1).
Die Abstammungsinformationen der 234 Probanden waren in der Eltern- und Großelterngeneration vollständig vorhanden. In der Generation der Urgroßeltern lagen die Abstammungsinformationen zu mindestens 79 % bis zu 100 % vor.
Die statistischen Auswertungen zur Prävalenz von Distichiasis wurden mit dem Statistical Analysis System (SAS), Version 8.2 (SAS Institute, Cary, North Carolina, USA, 2003) durchgeführt.
Mit einfachen und multiplen Varianzanalysen wurde die Bedeutung systematischer Einflüsse auf das Auftreten von Distichiasis untersucht. Dabei wurden das Geschlecht, der Inzuchtkoeffizient, die Wurfgröße, das Untersuchungsalter, das Geburtsjahr, der Anteil untersuchter Tiere pro Wurf, die Anzahl der pro Tierarzt beim Elo durchgeführten Untersuchungen, die Zwingergröße und die Genanteile von Eurasier, Bobtail und Chow-Chow berücksichtigt.
Es konnten nur die Genanteile der am stärksten vertretenen Gründerrassen in der Analyse verwendet werden, da die Genanteile der anderen Gründerrassen zu einem sehr geringen Anteil bei den Probanden vertreten waren. Die Varianzanalysen wurden mit der Prozedur GENMOD (Generalized Linear Model; SAS, Version 8.2) durchgeführt. Für die binomial verteilte Auswertungsvariable wurde die Verteilungsfunktion BINOMIAL und die LINK-Funktion PROBIT verwendet. Als signifikant galten Effekte, deren Irrtumswahrscheinlichkeit kleiner als 5 % war (p < 0,05).
Um ein Modell zu bestimmen, welches die Verteilung des Merkmals mit möglichst wenigen Parametern beschreibt, wurde ausgehend von einem Referenzmodell, mit allen aus den Daten ermittelbaren Effekten, ein Modellvergleich mittels Likelihood-Ratio-Tests durchgeführt.
Dafür wurden die Differenzen der -2 log Likelihoods zwischen dem Referenzmodell und den zu vergleichenden Modellen verwendet. Das nachfolgend dargestellte Modell erklärte die Prävalenz der Distichiasis am besten und wurde deshalb für die multiple Varianzanalyse verwendet (Differenz der -2 log Likelihoods zwischen dem Auswertungsmodell und dem Referenzmodell, das alle oben genannten fixen Effekte einschloss: χ² = 0,78; p = 0,91). Für die Varianzkomponentenschätzung wurden dieselben fixen Effekte berücksichtigt und zusätzlich noch der zufällige additiv-genetische Effekt des Tieres (aq, q = 1 – 407) aus der gesamten Verwandtschaftsmatrix in das Modell aufgenommen.
Modell der Varianzanalyse für die Prävalenz von Distichiasis mittels GENMOD (nur fixe Effekte)
Yijklmnopq = µ + INZi + WGRj + U_ALTk + U_PWl + USm + ZW_GRn + GA_EURo + GA_BOBp + eijklmnopq
mit
Yijklmnopq Merkmalsausprägung der Distichiasis beim ijklmnopq-ten Tier
µ Modellkonstante
INZi Inzuchtkoeffizient(i = 1-5) WGRj Wurfgröße(j = 1-3)
U_ALTk Untersuchungsalter (k = 1-3)
U_PWl Anteil untersuchter Tiere pro Wurf (l = 1-3) USm Untersucher (m = 1-2)
ZW_GRn Zwingergröße (n = 1-3)
GA_EURo Genanteile vom Eurasier (o = 1-3) GA_BOBp Genanteile vom Bobtail (p = 1-3) eijklmnopq zufälliger Restfehler
Aus den Lösungen für die Schätzwerte wurden Least Square-Mittelwerte berechnet. Die Least Square-Mittelwerte geben die Wahrscheinlichkeit an, mit der Distichiasis in der jeweiligen Faktorstufe der verschiedenen Effekte auftritt. Für die Schätzung der genetischen Parameter mittels Residual Maximum Likelihood (REML) wurde das Programm VCE (Variance Component Estimation), Version 4.2.5 (GROENEVELD, 1998), verwendet. Die Heritabilität (h2) ergab sich aus: h2 = σ2a / (σ2a + σ2e), wobei σ2a = additiv genetische Varianz und σ2e = residuale Varianz ist. Die linear geschätzte Heritabilität wurde anschließend in das Schwellenwertmodell transformiert (DEMPSTER und LERNER, 1950).
3.2.3 Ergebnisse
Die Analyse der Befundbögen zeigte, dass 234 Tiere (11,40 %) der Gesamtpopulation einer Augenuntersuchung unterzogen wurden. Diese Hunde stammten aus 135 Würfen und 41 Zwingern. Am häufigsten wurden 20 bis 40 % der Tiere aus einem Wurf untersucht. Die
Augenuntersuchungen wurden von insgesamt 24 Tierärzten durchgeführt. 14 Tierärzte waren nur mit einer Untersuchung vertreten, 8 Tierärzte mit 2 bis 10 Untersuchungen. Die meisten Untersuchungen erfolgten von zwei Tierärzten. Sie untersuchten 87 bzw. 100 Tiere.
Von den 234 untersuchten Tieren wiesen 65 (33 Rüden und 32 Hündinnen) eine Distichiasis auf. Das entspricht 27,8 % der untersuchten Tiere (Tabelle 1). Das Alter der Probanden lag zwischen 99 Tagen und 9,2 Jahren. Im Durchschnitt waren die Probanden bei der Untersuchung 1,8 Jahre alt. Der jüngste Elo, bei dem Distichiasis festgestellt wurde, war 99 Tage alt. Die Anzahl der Distichien schwankte zwischen 1 und 31 bei einem Mittelwert von 4,86 ± 5,66. Insgesamt wurden am Oberlid fast doppelt so viele Distichien gefunden wie am Unterlid, wobei das rechte und das linke Auge gleich stark betroffen waren.
Die Untersuchung der Prävalenz von Distichiasis mit einer multiplen Varianzanalyse ergab einen signifikanten Einfluss für die Wurfgröße, die Anzahl der pro Tierarzt beim Elo durchgeführten Untersuchungen und die Genanteile vom Eurasier. Die Effekte Inzuchtkoeffizient und Genanteile vom Bobtail überschritten die Signifikanzgrenze von p = 0,05 nur knapp. Die anderen untersuchten Einflussfaktoren Geschlecht, Untersuchungsalter, Geburtsjahr, Anteil der untersuchten Tiere pro Wurf, Zwingergröße, Anteil der untersuchten Tiere pro Zwinger und Genanteile vom Chow-Chow waren nicht signifikant (Tabelle 2). Die mit der multiplen Varianzanalyse berechneten Least Square-Mittelwerte für die verschiedenen Ausprägungen der im Modell enthaltenen Effekte sind in Tabelle 3 dargestellt. Die höchste Erkrankungswahrscheinlichkeit hatten Tiere mit einem Inzuchtkoeffizienten zwischen 14 und 17 %. Tiere aus kleinen Würfen mit bis zu 6 Welpen waren signifikant häufiger von Distichiasis betroffen als Tiere aus größeren Würfen. Die Anzahl der untersuchten Welpen pro Wurf zeigte für Hunde aus Würfen, die zu mehr als 40 % untersucht waren, die geringste Erkrankungshäufigkeit. Die Tierärzte, die mehr als 10 Untersuchungen durchführten, stellten signifikant häufiger die Diagnose Distichiasis als die Untersucher, die weniger als 10 Untersuchungen vornahmen. Tiere mit einem niedrigen Genanteil vom Bobtail, hatten eine signifikant geringere Prävalenz für Distichiasis als Tiere mit höheren Genanteilen des Bobtails, während Hunde mit einem hohen Genanteil vom Eurasier eine signifikant geringere Prävalenz aufwiesen.
Für das Untersuchungsalter und die Zwingergröße war kein signifikanter Unterschied in der Prävalenz von Distichiasis festzustellen.
Die Schätzung der Heritabilität in einem linearen Tiermodell ergab für die Distichiasis einen Wert von h2 = 0,238 ± 0,122 bzw. nach Transformation in das Schwellenwertmodell von h2 = 0,425.
3.2.4 Diskussion
Bei der Untersuchung der Probanden fiel besonders die hohe Prävalenz der Distichiasis beim Elo auf. Sie lag mit 27,78 % deutlich höher als bei Untersuchungen anderer Rassen. Für den Tibet Terrier wurde von KETTERITZSCH et al. (2003) eine Prävalenz von 11,43 % und beim Bobtail wurde eine Prävalenz von 1,52 % (ACVO, 1999) festgestellt. Lediglich bei den beiden Cocker Spaniel-Rassen wurden höhere Prävalenzen gefunden. Sie lagen für den Amerikanischen Cocker Spaniel bei 74 % (WILLIAMS et al., 1979) und für den Englischen Cocker Spaniel bei 37 % (LEHMANN et al., 2000). Das Geschlecht hatte, wie auch von HALLIWELL (1967), KETTERITZSCH et al. (2003), LAWSON (1973) und WILLIAMS et al. (1979) festgestellt, keinen signifikanten Einfluss auf das Auftreten von Distichiasis. Die Feststellung von BEDFORD (1973), HALLIWELL (1967) und WILLIAMS et al. (1979), dass Distichien am Oberlid häufiger vorkommen als am Unterlid, konnte mit dieser Untersuchung ebenfalls untermauert werden. Weiterhin konnte, wie von BEDFORD (1999) schon festgestellt, gezeigt werden, dass Distichiasis bereits im Welpenalter erkennbar ist. Die Anzahl der pro Tierarzt durchgeführten Untersuchungen spielte bei der Diagnose der Distichiasis eine große Rolle, denn die Tierärzte, die sehr viele Elos untersucht hatten, stellten die Diagnose Distichiasis signifikant häufiger als die Tierärzte mit nur wenigen Untersuchungen bei dieser Rasse.
Das Ergebnis der Varianzkomponentenschätzung, bei der nach Transformation in das Schwellenwertmodell eine Heritabilität von 0,43 geschätzt werden konnte, legt den Schluss nahe, dass es sich bei der Distichiasis beim Elo um eine vererbbare Augenerkrankung handelt.
Die bei den Elos gefundene Heritabilität war deutlich höher als bei den Tibet Terriern, wo eine Heritabilität von 0,043 ± 0,028 und nach Transformation in das Schwellenwertmodell von 0,117 geschätzt werden konnte (KETTERITZSCH et al., 2003). Allerdings dürfte in der hier vorliegenden Analyse die noch fehlende gleichmäßige Durchmischung aller untersuchten Tiere mit den Genanteilen der Ausgangsrassen entsprechend ihren verwendeten Proportionen zu dem hohen Schätzwert beigetragen haben.
Einen wesentlichen Anteil an der Verbreitung der Distichiasis hatten die Bobtails. In der Zucht wurden insgesamt drei Hunde der Rasse Bobtail eingesetzt (eine Hündin und ihr Sohn und ein weiterer unverwandter Rüde). Eine Mischlingshündin (Mutter: Bobtail-Chow-Chow- Mischling; Vater: Eurasier) brachte ebenfalls Genanteile vom Bobtail in die Population ein.
Diese Hunde hatten einen unterschiedlich starken Einfluss auf die Gesamtpopulation. Auch in der Gruppe der von Distichiasis betroffenen Tiere waren diese Hunde unterschiedlich stark repräsentiert. Die Bobtailhündin hatte den größten Einfluss. Im Durchschnitt hatten die von Distichiasis betroffenen Tiere 17,22 % ihrer Genanteile von dieser Hündin und es gab kein Tier mit Distichiasis ohne ihre Genanteile. Die anderen Bobtails waren nur zu durchschnittlich 2,68; 1,58 und 0,19 % in der Gruppe der Hunde mit Distichiasis vertreten. Es dürfte also anzunehmen sein, dass die Bobtail-Zuchthündin maßgeblich zum Auftreten von Distichiasis beim Elo beigetragen hat.
Tabelle 1
Übersicht über die Anzahl der untersuchten und der von Distichiasis betroffenen Hunde der Rasse Elo und deren Prävalenz von Distichiasis nach Geschlecht, Geburtsjahr und Untersuchungsalter
Anzahl Hunde mit
Untersuchungen Distichiasis
Prävalenz (%)
Tiere gesamt 234 65 27,78
Rüden 113 33 29,20
Hündinnen 121 32 26,45
Tiere pro Geburtsjahr
≤ 1999 73 25 34,25
2000 61 11 18,03
2001 56 17 38,64
2002 44 12 27,27
Untersuchungsalter in Jahren
≤ 1 83 27 32,53
≤ 2 96 21 21,88
> 2 55 17 30,91
Tabelle 2
Varianzanalyse für die Frequenz von Distichiasis
Einfache Varianzanalysen Multiple Varianzanalyse Variationsursache FG
χ² p χ² p
Geschlecht 1 0,22 0,638 - -
Inzuchtkoeffizient 4 7,51 0,111 9,32 0,054
Wurfgröße 2 3,74 0,154 6,83 0,033
Untersuchungsalter 2 2,92 0,232 2,47 0,290
Geburtsjahr 3 4,80 0,187 - -
untersuchte Tiere pro Wurf 2 0,62 0,732 4,71 0,095
Untersucher 1 7,45 0,006 9,81 0,002
Zwingergröße 2 0,38 0,826 3,37 0,186
untersuchte Tiere pro Zwinger 2 2,52 0,283 - - Genanteile vom:
Eurasier 2 1,29 0,523 6,42 0,040
Bobtail 2 2,41 0,299 5,71 0,057
Chow-Chow 2 1,31 0,520 - -
FG: Freiheitsgrade; p: Irrtumswahrscheinlichkeit.
Tabelle 3
Least Square-Mittelwerte (x) und 95 %-Vertrauensintervall (95 %-KI) der fixen Effekte der multiplen Varianzanalyse für die Prävalenz von Distichiasis beim Elo
relative Häufigkeit (%) Effekt Faktorstufe Anzahl der
Beobachtungen x 95 %-KI
< 6 % 34 13,53abc 3,68 – 33,95
a, b, c: unterschiedliche Buchstaben stehen für signifikante Unterschiede (p < 0,05).
3.3 Untersuchung zur Vererbung von Distichiasis beim Elo mit komplexen