Ergebnisse der Varianzkomponentenschätzung

Die Heritabilitätsschätzungen erfolgten für die PRA und die Katarakt univariat und bivariat. Die Ergebnisse sind zusammen für die Katarakt und PRA dargestellt

Die Schätzungen wurden zunächst für beide Merkmale univariat vorgenommen. Sie wurden für das saturierte Modell (Modell 2) und die jeweils um einen zufälligen Effekt reduzierten Modelle (Modelle 3, 4, 5, 6, 7) durchgeführt.

Die Ergebnisse der univariaten Schätzungen sind in Tabelle 63 für die Katarakt und für die PRA in Tabelle 64 dargestellt

Tabelle 63: Geschätzte Varianzen, Heritabilitäten (h²) und deren Standardfehler (SE) für die Modelle 2, 3, 4, 5, 6 und 7 für die Prävalenz der Katarakt (univariat)

Modell

Für keinen der permanenten Umwelteffekte wurden die Varianz größer als 0,001 geschätzt, während die Schätzwerte für die additiv-genetische Varianz und

Heritabilität in allen Modellen stabil waren. Aufgrund dieses Ergebnisses wurde für die weiteren Analysen der Prävalenz der Katarakt Modell 7 gewählt.

Tabelle 64: Geschätzte Varianzen und Heritabilitäten (h²) der die Modelle 2, 3, 4, 5, 6 und 7 für die Prävalenz der PRA (univariat)

Modell

Für die permanenten Umwelteffekte der Mutter und des Zwingers wurden Varianzen unter 0,001 geschätzt. Diese Effekte tragen daher nicht zur Erklärung der Datenstreuung der Prävalenz von PRA bei. Für die permanente Wurfumwelt konnten Werte geschätzt werden, die 5,4 % der Varianz des Merkmals erklären.

Für die weiteren Analysen der Prävalenz von PRA wurde Modell 6 gewählt, das neben dem additiv-genetischen Tiereffekt nur die permanente Wurfumwelt berücksichtigt.

Nachfolgend erfolgte die Schätzung für beide Krankheiten, Katarakt und PRA, in einem bivariaten linearen Modell (Tabelle 65).

Tabelle 65: Genetische Parameter (Varianzen und Heritabilitäten (h²)), genetische (rg) und residuale Korrelationen (re) mit ihren Standardfehlern für die Prävalenz von Katarakt und PRA mittels eines bivariaten linearen Modells

σp² σa² σe² σw² h² cw² rg re

Die bivariat geschätzten Werte zeigen nur geringgradige Abweichungen von den univariat geschätzten genetischen Parametern. Alle nachfolgenden Auswertungen wurden deshalb bivariat durchgeführt.

Zwischen den Krankheiten Katarakt und PRA zeigte sich eine hohe genetische Korrelation. Für diesen Sachverhalt gibt es mehrere Erklärungen. Zum einen können eine enge genetische Kopplung oder gemeinsame Gene hierfür verantwortlich sein. Die Katarakt kann im Verlauf einer PRA auftreten. Aus dem Datenmaterial gingen 39 Hunde hervor, bei denen sowohl eine Katarakt als auch eine PRA diagnostiziert wurde. Bei fünf Hunden wurde die PRA vor der Katarakt diagnostiziert, in 30 Fällen gleichzeitig und bei vier Tieren wurde die Katarakt vor der PRA festgestellt.

Um die konsekutive Katarakt von der Heritabilitätsschätzung auszuschließen, wurden bei der folgenden Analyse nur Katarakt-positive Tiere berücksichtigt, die nicht auch gleichzeitig an PRA erkrankt waren. Diese Schätzung ergab folgende Werte: h²(Katarakt) = 0,119 ± 0,053, h²(PRA) = 0,219 ± 0,059 sowie rg = -0,095 ± 0,255 und re = -0,171 ± 0,047, rp= -0,015. Die negative phänotypische Korrelation ergibt sich aus der alternierenden Berücksichtigung der Augenerkrankungen.

Um Schätzwerte für die Heritabilität von Katarakt und PRA in einem Schwellenmodell zu prüfen, wurde die bivariate Analyse mit einem Gibbs-Sampling Algorithmus (MTGSAM) wiederholt (Tabelle 66).

Tabelle 66: Heritabilitätsschätzwerte (h²), additiv-genetische (unterhalb der Diagonalen) und residuale (oberhalb der Diagonalen) Korrelationen für die Prävalenz von Katarakt und PRA in einer bivariaten Schätzung im Schwellenmodell mittels Gibbs-Sampling

Katarakt PRA Katarakt 0,318 ± 0,054 1 ± < 0,001

PRA 0,542 ± 0,077 0,592 ± 0,030

Im Vergleich zur Varianzkomponentenschätzung mittels eines linearen Tiermodells unter REML, welches von der beobachteten Merkmalsausprägung ausgeht, wird im Schwellenmodell eine kontinuierlich verteilte Krankheitsanfälligkeit zugrunde gelegt.

Dieser Umstand erklärt die deutlich höheren Heritabilitätsschätzwerte der Schätzung mit dem Schwellenmodell. Die Relationen der Schätzwerte für die Heritabilitäten entsprechen der Varianzkomponentenschätzung mittels des linearen Tiermodells. Die Heritabilität der PRA ist etwa doppelt so hoch wie die der Katarakt.

Die additiv-genetische Korrelation zwischen den beiden Merkmalen stimmt zwischen beiden Modellansätzen überein.

Um den Einfluss der Kataraktlokalisation auf die Heritabilitätsschätzung zu überprüfen, wurde die Analyse multivariat für beide Kataraktlokalisationen und die nicht weiter differenzierten Kataraktfälle zusammen mit der PRA vorgenommen (Tabelle 67). Die multivariate Analyse ermöglichte auch die Schätzung der Korrelationen zwischen den einzelnen Kataraktlokalisationen und der PRA (Tabelle 68).

Tabelle 67: Genetische Parameter (Varianzen und Heritabilitäten (h²)) sowie deren Standardfehler für die Katarakt (differenziert nach Lokalisationen) und PRA (multivariates lineares Modell)

Schätz- werte

Katarakt sonstige

Katarakt postpolar

Katarakt

anterior PRA

σp² 0,099 0,086 0,008 0,094

σa2

0,011 0,008 <0,001 0,030

σe2 0,088 0,078 0,008 0,056

σw2

- - - 0,008

cw2

±SE - - - 0,083 ± 0,037

h²±SE 0,108 ± 0,048 0,098 ± 0,049 0,007 ± 0,013 0,321 ± 0,075 Die Schätzwerte für die Heritabilität zwischen den sonstigen und den Katarakten in postpolarer Position weichen kaum voneinander ab, während für die Lokalisation der Katarakt im vorderen Linsenbereich nur sehr geringe Heritabilitätsschätzwerte ermittelt wurden.

Tabelle 68: Geschätzte Heritabilitäten (dargestellt auf der Diagonalen) mit additiv-genetischen (rg, unterhalb der Diagonalen) und residualen Korrelationen (re,

oberhalb der Diagonalen) für die einzelnen Kataraktlokalisationen und die PRA (multivariates lineares Modell) Katarakt sonstige 0,108

± 0,048 Katarakt postpolar 0,527

± 0,370 Katarakt anterior -0,798

± 0,522

Da die Kataraktlokalisation in der Regel auf eine Region begrenzt war, erfolgte die Merkmalsdefiniton alternativ. Hierdurch ist die residuale Korrelation der Kataraktlokalisationen untereinander, wie zu erwarten, negativ oder sehr gering.

Die Gruppe der sonstigen Katarakte beinhaltete viele Tiere, die sowohl an einer Katarakt als auch an einer PRA erkrankt waren. Wie oben im Text bereits ausgeführt, wurden in 35 von 39 Fällen, beide Krankheiten gleichzeitig diagnostiziert bzw. bei fünf Tieren konnte zuerst eine PRA festgestellt werden.

Durch die hohe additiv- genetische Korrelation zwischen der Gruppe der sonstigen Kataraktlokalisationen und der PRA unter Berücksichtigung der phänotypischen Korrelation dieser beiden Merkmale (rp= 0,342) wird deutlich, dass es sich wahrscheinlich bei vielen Katarakten in dieser Gruppe um konsekutive Katarakte handelt. Die additiv-genetische Korrelation zwischen der postpolaren Katarakt und der PRA beträgt gut 10 % der additiv-genetischen Korrelation zwischen Kataraktlokalisation sonstiges und PRA. Diese Schätzung spricht dafür, dass diese beiden Merkmale von verschiedenen Genen kontrolliert werden. Die phänotypische Korrelation zwischen diesen beiden Merkmalen beträgt rp = 0,115.

Für die phänotypische Korrelation der Lokalisation anterior und PRA ergab sich eine Korrelation von Null.

Um den Einfluss der Geburtsjahrklassen auf die Heritabilität zu schätzen, wurde die Varianzkomponentenschätzung für Teildatensätze, die nur bestimmte Geburtsjahrgänge von Probanden, aber die gesamte Pedigreeinformation beinhalteten, durchgeführt (Tabelle 66). Da die Anzahl der positiv diagnostizierten Tiere ab dem Geburtsjahr 1997 im Datenmaterial deutlich abnahm, wurde die Analyse für die Geburtsjahrgänge 1980 – 1996 und 1997 – 2000 durchgeführt. Für eine weitere Differenzierung erfolgte die Analyse der Teildatensätze für die Geburtsjahrgangsgruppen 1980 – 1990, 1991 – 1994 und 1995 – 2000.

Tabelle 69: Geschätzte Varianzen, Heritabilitäten (h²), Wurfumwelteffekte (cw2

) für die Prävalenz der Augenerkrankungen Katarakt und PRA unter Berücksichtigung des Geburtsjahres

Für die Katarakt sind die Heritabilitätschätzwerte für die Geburtsjahrgänge 1980 – 1990 im Vergleich zu den anderen Teildatensätzen besonders hoch. Eine deutliche Abnahme der Heritabilitätsschätzwerte ist zu beobachten, wenn die Schätzzeiträume sich auf die Geburtsjahrgänge 1991 – 1995 und 1996 – 2000

beziehen. Bei der PRA zeigten sich zwischen 1980 – 1990 hohe Heritabilitätsschätzwerte, die für die Geburtsjahre 1991 – 1994 deutlich geringer ausfielen. Zwischen 1997 – 2000 stieg der Heritabilitätsschätzwert in hohem Maße an, da 1997 verhältnismäßig viele PRA-positive Hunde geboren wurden.

In den weiteren Analysen sollte der Einfluss der Erfahrenheit des untersuchenden Tierarztes auf die Heritabilitätsschätzwerte aufgezeigt werden. Deshalb wurden zwei Teildatensätze angelegt. Im ersten Datensatz wurden die Untersucher, die 1- 3 Untersuchungen durchführten und nicht Mitglied des DOK waren, sowie Tierärzte, unabhängig von der DOK-Mitgliedschaft, die 1- 30 Untersuchungen vorgenommen hatten, zusammengefasst. Der zweite Datensatz umfasste alle Tierärzte, die mehr als 30 Untersuchungen im Datenmaterial aufwiesen, unabhängig davon, ob sie dem DOK angehörten.

Tabelle 70: Geschätzte Varianzen, Heritabilitäten (h²) und Wurfumwelteffekt (cw2

) für die Prävalenz der Augenerkrankungen Katarakt und PRA unter Berücksichtigung der Erfahrenheit des Tierarztes

Katarakt PRA

Die Höhe der geschätzten Heritabilität variiert vor allem für die Prävalenz der PRA in Abhängigkeit von der Erfahrenheit des untersuchenden Tierarztes. In dem Datensatz, der nur Tierärzte mit mehr als 30 Untersuchungen einschliesst, steigt der Heritabilitätschätzwert um über das 6-fache im Vergleich zu dem Datensatz mit den Tierärzten, die bis zu 30 Untersuchungen durchführten.