Interdigitale Hyperplasie

Klauenkrankheit Tylom bei Kühen wesentlich genetisch bedingt

Wissenschaftlern der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und der Georg-August-Universität Göttingen ist der Nachweis gelungen, dass eine der Klauenkrankheiten von Kühen wesentlich genetisch bedingt ist. Bisher wird die Interdigitale Hyperplasie meist rein auf die Hygienebedingungen im Stall zurückgeführt.

Kleineres Tylom

Kleineres Tylom | Lucyin, eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, wikimedia

Das Team um Prof. Dr. Hermann Swalve stieß auf einen Betrieb, in dem die Krankheit gehäuft vorkam und identifizierte ein verantwortliches Gen. Mit gezielter Züchtung könnte die Krankheit nun eingedämmt werden. „Das passt alles zusammen, so einen Fall haben wir ganz selten“, sagt Swalve, Professor für Tierzucht am Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften der MLU. Um ein einziges Gen zu identifizieren, das eine Krankheit zu großen Teilen verantwortet, müssen viele Faktoren passen. Swalves Team gelang die Entdeckung, die jetzt veröffentlicht wurde, weil seine Arbeitsgruppe seit Jahren mit großen Datenbeständen von Kühen in Deutschland arbeitet. Dabei fiel ein Betrieb auf, in dem die Interdigitale Hyperplasie, auch Limax oder Tylom genannt, gehäuft auftrat. Unter der Krankheit leiden drei bis acht Prozent aller Kühe in Deutschland im Laufe ihres Lebens, meist jedoch in höherem Alter. Zwischen den beiden Zehen der Klaue von Rindern wächst dabei eine weitere, „verkümmerte“ Zehe heran, welche die eigentlichen Zehen auseinanderspreizt. „Es kommt zu Hautrissen, die wiederum Eintrittspforten für Bakterien und damit für weitere Erkrankungen bilden“, so Swalve. Die Tiere lahmen, die Lebensdauer wird verkürzt.

Genomweite Assoziierungsstudie

„Wir haben vorher schon Studien zur Genetik der Krankheit gemacht, hatten aber zu wenige betroffene Tiere, sodass eine statistische Absicherung schwierig war“, sagt Swalve. Für sie sei es also gewissermaßen ein Glücksfall gewesen, dass in einem Betrieb im Nordwesten Deutschlands fast 60 Prozent der Tiere darunter litten. Mit einer sogenannten Genomweiten Assoziierungsstudie wurden insgesamt 45.000 kleine DNA-Abschnitte, sogenannte SNPs, von gesunden und kranken Kühen verglichen. Dabei fielen zunächst zwei Stellen auf, die mit der Krankheit zusammenhängen könnten. Eine davon war das Gen für den Tyrosin-Kinase-Receptor 2 (ROR2). „Wir haben unsere Ergebnisse dann mit Studien aus der Humanmedizin verglichen und festgestellt, dass dieses Gen auch beim Menschen eine Rolle bei der Entstehung von Gliedmaßen spielt“, so Swalve. Den Beweis, dass das ROR2-Gen auch tatsächlich etwas mit der Entstehung der Erkrankung zu tun hat, lieferte im Anschluss das Team um Prof. Dr. Bertram Brenig von der Universität Göttingen. In seiner Arbeitsgruppe wurde der komplette Genabschnitt vergleichend sequenziert und festgestellt, dass eine Mutation bei den erkrankten Kühen zum Austausch einer Aminosäure führt. In weiteren Experimenten konnte Brenig außerdem nachweisen, dass der Fehler tatsächlich zu einer veränderten Proteinkonzentration führt. „Erst nachdem wir zeigen konnten, dass die Mutation die Genexpression beeinflusst, ließ sich der Zusammenhang mit der Erkrankung schlüssig erklären“, so Brenig.

Richard Götze vermutete schon 1952 genetischen Hintergrund

Für Swalve ist es überraschend, dass der genetische Hintergrund der Erkrankung so lange außer Acht gelassen wurde - obwohl bereits 1952 der damals international anerkannte Veterinärmediziner Richard Götze aus Hannover einen fast ausschließlich genetischen Hintergrund für die Interdigitale Hyperplasie vermutete. In die Züchtung habe dies keinen Eingang gefunden. Erst mit der nun vorliegenden Studie werde die Vermutung Götzes bestätigt. Durch gezielte Züchtung könnte die Krankheit nun eingedämmt werden, betonen die Wissenschaftler.

 

Literatur:

Zhang, et al.: Interdigital Hyperplasia in Holstein cattle is associated with a missense mutation in the signal peptide region of the Tyrosine-protein kinase transmembrane receptor gene. Frontiers in Genetics (2019). DOI: doi.org/10.3389/fgene.2019.01157.



Quelle: idw/Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg