Controllo della Scrapie
Selezione genetica — Un nuovo
strumento per l’allevatore
Maggio 2005
1
Di che cosa parleremo

Scrapie:


Storia e distribuzione
concetti base della malattia
Genetica della Scrapie
Come usare la genotipizzazione per la
selezione genetica alla resistenza
Le vostre domande

2
Storia e Distribuzione della
Scrapie


Descritta per la prima volta in
Inghilterra nel XVIII secolo
Diffusa in tutto il mondo, solamente
l’Australia e la Nuova Zelanda vengono
considerate “Scrapie Free”
3
Concetti Base della malattia
Trasmissione e periodo d’incubazione



Gli ovini e i caprini che sono suscettibili alla
scrapie in genere si infettano da agnelli
attrraverso il contatto con placente e liquidi
fetali di pecore/capre infette – non
necessariamente dalla propria madre
In genere il periodo d’incubazione va da 2 a
5 anni
Sempre mortale — non esistono cure o
vaccini
4
La Scrapie e i montoni…



I montoni prendono la
scrapie
I montoni infetti non
sembrano in grado di
trasmettere la scrapie
La genetica del
montone influenza la
suscettibilità alla
scrapie dei propri figli
5
Capre
Ad oggi non sono stati identificati
genotipi resistenti nelle capre.
Pertanto, tutte le capre devono
essere considerate suscettibili.
6
I segni clinici (variabili) sono:

Modificazioni del
comportamento



Iperreattività ai rumori
Prurito e grattamento
Problemi neurologici



Perdita della
coordinazione
Sbattimento delle labbra
(nibble)
alterazione dell’andatura
(Bunny hopping/walking
on eggshells)



Perdita di peso
Debolezza,
incapacità ad
alzarsi
Morte, talvolta
improvvisa
7
Diagnosi

Animali morti


Cervello (SNC)
e tessuti
linfatici
Animali vivi

Tessuti linfatici
della terza
palpebra (o
tonsille)
8
Di che cosa tratteremo

La Scrapie:


Storia e Distribuzione
Concetti base della Malattia
 Genetica della Scrapie
Come si può usare la tipizzazione genetica negli
allevamenti infetti e aderenti al piano
 Le vostre Domande

9

I genotipi che controllano la
suscettibilità e la resistenza
alla malattia sono LA cosa
più importante che un
allevatore deve sapere sulla
genetica della scrapie!
10
La Genetica della Scrapie
Obiettivo di questa presentazione è:
 Aiutare gli allevatori a capire come
usare la genetica per proteggere i loro
allevamenti dall’infezione da scrapie.
 Non vogliamo farvi diventare dei
genetisti
11
La Scienza dietro la Genetica
della Scrapie ci dice:


Alcune pecore si
ammalano più
facilmente di altre
La Genotipizzazione
è usata per identificare
i geni che controllano
la suscettibilità o la
resistenza alla scrapie
?
?
12
Cos’è la Genotipizzazione?


La Genotipizzazione è un test del DNA
Un semplice esame del sangue o di
tessuti permette di determinare il
genotipo degli ovini


il genotipo non cambia mai. Un solo
esame basta per tutta la vita.
Può essere definito a qualsiasi età
13
Genotipizzazione




E’ preferibile usare un sistema di
identificazione permanente (microchip o 2
marche) sui capi da esaminare
Il prelievo deve essere eseguito sotto il
controllo di un veterinario riconosciuto
Usare provette con EDTA e farle arrivare al
Laboratorio prima possibile
Il Genotipo rimane lo stesso per tutta la
vita dell’animale
14
Genotipizzazione
Una genotipizzazione viene riconosciuta
ufficialmente se:




il sangue è prelevato da un veterinario
AUSL o riconosciuto
Il capo è identificato ufficialmente
Il campione è inviato al lab accompagnato
dall’allegato IV del DM 17/12/2004
Il lab è stato riconosciuto dal Min.Salute
15
Laboratori che effettuano le
genotipizzazioni

Laboratorio Gruppi sanguigni di
Cremona


solo per allevamenti iscritti a libro
genealogico
IZSLER - Sezione di Modena

Ovini della Regione Emilia-Romagna
16
Cos’è la Genotipizzazione?
(cont.)
 Può capitare che un ovino già genotipizzato
debba essere ricampionato:





Problemi di identificazione dell’animale o del
campione
Campione non idoneo per l’esame (degradato)
Errori nell’identificazione dell’animale
Verifica sul genotipo effettuata per sorveglianza da
parte della A.USL
Il test del genotipo misura solo la
suscettibilità e non se l’animale ha la scrapie
17
Dettagli di Genetica



Gli ovini hanno un paio di geni che
influenzano la suscettibilità alla scrapie
Questi geni sono conosciuti come geni
PRNP (PrioN Protein)
Ogni ovino ha due copie (un paio) di
geni PRNP — Una copia da ciascun
genitore
18
Dettagli di Genetica (cont.)

Negli ovini, il gene PRNP produce—


c
Una proteina prionica normale PrP
c
Negli ovini infetti da scrapie la PrP
viene modificata in:

sc
PrP , proteina prionica scrapie, la forma
patologica e infettiva della proteina
prionica
19
La teoria del prione


c
La PrP esiste in tutti gli animali con
piccole differenze di specie
sc
PrP produce più copie di sé stessa,
provocando una modificazione strutturale
della proteina prionica normale.
20
Dettagli sul Gene PRNP




Tutti i geni, PRNP compreso, sono composti da
codoni
Ciascun codone dice alla cellula di mettere uno
specifico aminoacido in un punto particolare di
una proteina che sta costruendo
La proteina prionica PrPc (prodotta dal gene
PRNP) ha 254 aminoacidi
I punti dei 254 aminoacidi sono numerati da 1 a
254
21
Geni e Scrapie

Nel gene PRNP, tre codoni influenzano
la suscettibilità alla scrapie



Codone 171
Codone 154
Codone 136
22
Genetica & Suscettibilità alla
Scrapie



Codone 136—Influenza la suscettibilità
negli ovini esposti ad alcuni ceppi di
scrapie
Codone 154— Gioca un ruolo minore
Codone 171— E’ il maggiore
determinante della suscettibilità alla
scrapie
23
Codoni 136 & 171 e i loro
specifici aminoacidi


Il Codone 136 codifica per l’aminoacido
Valina (V) o Alanina (A)
Il Codone 171 codifica per l’aminoacido
Glutamina (Q), Arginina (R), Istidina
(H), o Lisina (K):
Si considera che Q, H, K abbiano la stessa
suscettibilità e vengono refertati come Q dalla
maggior parte dei laboratori
24
Come si scrivono i Genotipi
I genotipi ovini possono essere scritti in
due modi:
 Lettere degli aminoacidi: ARQ/ARR,
ARR/VRQ, etc. (l’ordine delle lettere è quello
numerico dei codon 136, 154 e 171), oppure
 Il numero del Codone seguito dall’ amino
acido corrispondente: 171QR, 171RR, etc.
25
Geni Ovini: Uno da ciascun
genitore



Ogni genitore dà una copia del gene
all’agnello. Il gene è in genere uno di questi
tre: ARQ, VRQ, ARR,
Quindi, ogni agnello porta due copie del
gene. Le combinazioni possibili sono:
ARQ/ARQ, ARR/ARQ, ARR/ARR, ARQ/VRQ,
ARR/VRQ, VRQ/VRQ.
I genotipi rari AHQ, ARH, ARK, ecc. sono
considerati equivalenti all’ ARQ.
26
Combinazioni dei genotipi e suscettibilità
alla scrapie




ARR/ARR — sono resistenti (Classe I)
ARR/ARQ— sono semi-resistenti (Classe II)
ARQ/ARQ— sono suscettibili (Classe III)
ARQ/VRQ— sono molto suscettibili (divieto
di impiego come riproduttori)
 VRQ/VRQ— sono molto suscettibili (divieto
di impiego come riproduttori)
 ARR/VRQ— sono poco suscettibili (divieto
di impiego come riproduttori)
27
Tabella di suscettibilità
degli agnelli
Pecora
(136/154/171)
Montone (136/154/171)
ARQ
VRQ
ARR
ARQ
ARQ ARQ
VRQ ARQ
ARR ARQ
VRQ
ARQ VRQ
VRQ VRQ
ARR VRQ
ARR
ARQ ARR
VRQ ARR
ARR ARR
Molto
Suscettibile
SemiResistente
Resistente
28
La ricerca ha dimostrato che:
la Scrapie si diffonde alle pecore suscettibili (171QQ) e
alle capre attraverso il contatto con la placenta ed i
liquidi fetali infetti.


?
?

Tutte le placente 171QR di
pecore infette 171QQ esaminate sono risultate negative per
scrapie, mentre le placente
171QQ di pecore infette 171QQ
sono risultate positive.
Pertanto, le placente ed i liquidi
fetali 171QR di pecore infette
non dovrebbero essere in
grado di trasmettere la scrapie
alle altre pecore suscettibili.
29
L’importanza del genotipo della
placenta nella trasmissione della
scrapie
 Gli agnelli hanno una combinazione
del DNA della pecora e del montone;
 una pecora 171QQ accoppiata ad un
montone 171RR produrrà un agnello
171QR con fluidi e placenta 171QR.
 una pecora 171QQ accoppiata ad un
montone 171QQ produrrà un agnello
171QQ con fluidi e placenta 171QQ.
30
feto 171QQ
+
placenta
infetta da Scrapie
=
SCRAPIE
31
I genotipi che controllano la
suscettibilità e la resistenza alla
malattia sono LA cosa più
importante che un allevatore deve
sapere sulla genetica della
scrapie!
32
Come l’allevatore può usare la
Genotipizzazione per prevenire la Scrapie

Selezionando montoni resistenti (171RR / I
Classe) o semi-resistenti (171QR / II Classe)



Ogni individuo riceve un gene da ciascun
genitore.
Montoni resistenti produrranno solamente agnelli
resistenti (171RR) o semi-resistenti (171QR).
Montoni semi-resistenti (171QR) produrranno
agnelli resistenti, semi-resistenti o suscettibili a
seconda del genotipo della pecora coperta.
33
Come l’allevatore può usare la Genotipizzazione per prevenire la Scrapie (cont.)

Selezionando pecore resistenti (171RR / I
Classe) o semi-resistenti (171QR / II Classe)



Una pecora trasmetterà i suoi caratteri di
resistenza/suscettibilità allo stesso modo del
montone, ma solamente al suo agnello.
La genotipizzazione delle pecore ha un basso
costo/efficacia rispetto a quella del montone.
In pratica è utile solo per le madri di montoni
o quando si vuole accelerare al massimo la
selezione (allevamento infetto).
34
Tabella di suscettibilità
degli agnelli
Montone
Pecora
I Classe
I Classe
I Classe
II Classe
II Classe
III Classe
x
x
x
x
x
x
x
x
Pecora
Montone
I Classe
II Classe
III Classe
II Classe
III Classe
III Classe
dà
dà
dà
dà
dà
dà
dà
I Classe
100%
50%
0%
25%
0%
0%
Agnello
II Classe III Classe
0%
0%
50%
0%
100%
0%
50%
25%
50%
50%
0%
100%
35
Come l’allevatore può usare la Genotipizzazione per prevenire la Scrapie (cont.)

La Genotipizzazione deve essere
considerata come “uno” strumento non
come “unico” strumento di prevenzione


Il metodo più efficace per evitare
l’introduzione della scrapie è quello di non
comprare pecore
Se il tuo sistema di allevamento richiede
l’acquisto di pecore, compra pecore
resistenti (classe I - 171RR) o semiresistenti (classe II - 171QR).
36
Come l’allevatore può usare la Genotipizzazione per prevenire la Scrapie (cont.)
Se pensi che il tuo allevamento sia a rischio di
scrapie perché negli anni hai comprato pecore da
diversi greggi con stato sanitario sconosciuto e in
particolare pecore di razze ad alta prevalenza
(massesi, bergamasche, langhe)
Considera di aderire al piano di selezione genetica
per aumentare la resistenza del tuo gregge e inizia
a comprare pecore di classe I o II e/o
a ridurre il rischio di trasmissione delle pecore con
genotipo ignoto usando montoni di classe I.
37
Il Piano regionale di selezione
genetica per la resistenza alle
EST negli ovini


Il piano è obbligatorio per gli
allevamenti iscritti ai Libri
genealogici e per i greggi ad alto
merito genetico.
Tutti gli altri allevamenti ovini
possono aderire volontariamente.
38
Obiettivi del piano
Obiettivo generale del Piano è quello di incrementare la frequenza dei caratteri di
resistenza genetica alle TSE nella popolazione ovina al fine di:
a) contribuire alla tutela della salute umana ed
animale;
b) concorrere al controllo delle TSE degli ovini;
c) concorrere alla creazione di aziende ovine a
“basso rischio” di TSE.
39
Obiettivi del piano
Obiettivi specifici del piano sono:
a) eliminazione dell’allele VRQ dagli allevamenti
aderenti al piano;
b) incremento della frequenza dell’allele ARR negli
allevamenti aderenti al Piano.
c) aumento della disponibilità di montoni con
genotipo resistente (ARR/ARR), utili anche per il
ripopolamento degli allevamenti infetti;
d) progressiva diminuzione della frequenza
dell’allele ARQ negli allevamenti aderenti al piano.
40
Come funziona il piano




Selezione genetica per linea maschile: tutti i
montoni vengono tipizzati.
I montoni con genotipo non idoneo (VRQ)
vengono macellati con indennizzo.
Limitazioni nell’introduzione (solo da allev.
aderenti e per i primi 5 anni) e nell’utilizzo
nel tempo (per i primi 7 anni) di montoni di
classe III.
Stesse regole per le pecore genotipizzate.
41
Schema di selezione
Classificazione dei riproduttori


La selezione avviene per linea maschile;
per accelerare la selezione possono essere
testate anche le femmine (gruppi di monta).
Classe Riproduttori
1° Classe
2° Classe
3° Classe
Divieto d'impiego
Genotipi
ARR/ARR
ARR/ARQ ARR/AHQ
ARR/ARH
ARQ/ARQ ARQ/AHQ
ARQ/ARH ARH/AHQ
AHQ/AHQ ARH/ARH
VRQ/ARQ VRQ/AHQ
VRQ/ARH ARR/VRQ
VRQ/VRQ
Note
Genotipo resistente
Genotipo semi-resistente
Genotipi sensibili o rari
Portatori allele VRQ
42
Come funziona il piano (cont.)


Tutti i riproduttori del gregge devono
essere identificati in modo permanente
(microchip);
Tutti gli allevatori devono usufruire della
consulenza di un veterinario
riconosciuto
43
Schema di selezione
Utilizzo dei riproduttori

La Regione, su parere della Commissione,
definisce se una razza ha frequenza di
ARR superiore al 40%.
Classe Riproduttori
1° Classe
2° Classe
3° Classe
Divieto d'impiego
Ignota

Rimonta interna
Rimonta esterna o fecondazione artificiale
Da allevamenti con
da allevamenti senza
qualifica
qualifica
Autorizzato
Autorizzato
Autorizzato
Autorizzato
Autorizzato
Autorizzato
Autorizzato
Autorizzato
Vietato
Vietato
Vietato
Vietato
Vietato
Vietato
Vietato
Montoni di 3° classe:


introdotti solo nei primi 5 anni del piano
utilizzabili solo nei primi 7 anni del piano
44
Compiti dell’allevatore





Allevare e gestire i gruppi di monta
Identificare (ID permanente) tutti i
riproduttori ovini e caprini di età >6 mesi
Segnalare alla AUSL i capi con sintomi
sospetti e i morti
Segnalare alla AUSL le introduzioni
Introdurre ed utilizzare solamente
montoni di genotipi ammessi dal piano 45
Compiti dell’allevatore





Macellare i riproduttori dichiarati non
idonei (indennizzo)
Pulizia, disinfezione e raccolta delle
placente
Mantenere aggiornato il registro di stalla
Aiutare il Servizio Veterinario A.USL nelle
operazioni di verifica del piano
Eseguire test del DNA aggiuntivi
46
Compiti della AUSL





Identificare gli allevamenti aderenti al piano,
raccogliere le domande.
Effettuare i prelievi per la tipizzazione genetica dei
montoni (veterinario riconosciuto).
Assegnare le qualifiche sanitarie agli allevamenti
aderenti al piano.
Eseguire ispezioni semestrali per la verifica dell’
andamento del piano. Controlli a campione annuali.
Predisporre le pratiche per l’indennizzo dei
riproduttori non idonei macellati
47
Schema di selezione
Qualifica degli allevamenti

La AUSL sulla base della situazione
genetica rilevata e sugli esiti delle
ispezioni periodiche assegna una qualifica
“di resistenza” all’allevamento.
Livello resistenza
Qualifica nazionale
Criteri
Dec.2003/100/CE
Tutti i capi ARR/ARR
Livello I
Livello I
Livello II
Livello II
Livello III
Livello IV
Livello V
Livello II
Tutti i montoni ARR/ARR e i restanti
capi ARR/***
Tutti i montoni ARR/ARR
Non previsto
Tutti i montoni ARR/***
Non previsto
Greggi aderenti al piano
48
Costi del piano


Il SSN copre le spese relative alle analisi
genetiche effettuate nelle aziende
aderenti al piano.
Il SSN indennizza (L.218/1988) i
riproduttori (portatori dell’allele VRQ)
delle aziende aderenti al piano macellati ai
sensi del piano nazionale (DM 17/12/04).
49
Punti critici




La formazione e l’informazione di
allevatori e veterinari;
La motivazione e la collaborazione
degli allevatori;
L’identificazione degli animali;
Il ruolo del veterinario aziendale.
50
Conclusioni



Alla tipizzazione genetica non
consegue una diagnosi di scrapie;
Il successo del piano deriverà dal
numero di adesioni da parte di
allevatori motivati;
Risultati apprezzabili in tempi mediolunghi (5-7 anni).
51
Di che cosa abbiamo parlato

la Scrapie:



Storia e diffusione
Concetti base sulla malattia
Genetica della Scrapie
 Come usare la genotipizzazione per la selezione
genetica verso la resistenza alle EST
Di cosa parleremo ora:

Le vostre domande più frequenti
56
Cosa succede se la scrapie viene
diagnosticata nel mio gregge? - 1

In caso di diagnosi di scrapie su capi con
sintomi sospetti, morti in stalla o macellati
viene applicato il Regolamento CE
999/2001, come modificato dal Reg.CE
1492/2004, e dal DM 08/04/1999. Essi
prevedono:


sequestro dell’azienda e blocco delle
movimentazioni;
sequestro e distruzione del latte prodotto (con
indennizzo) fino al completamento delle
53
Cosa succede se la scrapie viene
diagnosticata nel mio gregge? - 2

poi:




Abbattimento e distruzione (con indennizzo) di
tutti i caprini presenti in azienda;
genotipizzazione di tutti gli ovini presenti in
azienda;
abbattimento e distruzione (con indennizzo) di
tutti i montoni, esclusi quelli di Classe I;
abbattimento e distruzione (con indennizzo) di
tutte le pecore, escluse quelle di classe I e II;
54
Cosa succede se la scrapie viene
diagnosticata nel mio gregge? - 3

Dopo l’abbattimento, il ripopolamento potrà
avvenire:





solo con montoni di Classe I;
solo con pecore di Classe I o di Classe II;
le pecore di Classe II potranno lasciare l’azienda
solo con destinazione macello;
indagini per le EST a campione su animali macellati
e test di tutti i morti in azienda;
Restrizioni mantenute per tre anni.
55
Cosa succede se la scrapie viene
diagnosticata nel mio gregge?
Negli allevamenti aderenti al piano, soprattutto in
quelli che hanno da tempo eliminato i montoni di
Classe III gli abbattimenti in caso di scrapie
riguarderanno una percentuale di animali
decisamente inferiore a quella che dovrebbe
essere abbattuta in un allevamento non aderente.
In un allevamento di Livello I o II non verrebbe
abbattuto neanche un ovino (solamente gli
eventuali caprini presenti).
56
Riassumendo
Domanda:
Abbiamo capito che la scrapie è una malattia
del sistema nervoso sempre mortale e che la
probabilità di ammalarsi è controllata dalla
genetica, ma vengono denunciati solamente
poche decine di casi all’anno in Italia, perché
tanta enfasi sulla sua eradicazione?
57
Riassumendo
Risposta:



La Scrapie costa diversi milioni di Euro agli
allevatori a causa di mancate vendite, degli
aumentati costi e mortalità legata alla malattia.
La Scrapie è una Encefalopatia Spongiforme
Trasmissibile (EST). I consumatori si aspettano
l’eradicazione di tutte le TSE.
Molti casi di scrapie non vengono diagnosticati.
E’ provato che un piano di selezione genetica è
un modo efficace per controllare questa
malattia.
58
Riassumendo
Domanda:
 Qual è la cosa più importante che dobbiamo
conoscere sulla genetica della scrapie?
Risposta:
La suscettibilità dei diversi genotipi:
 ARR/ARR (Classe I) — sono resistenti
 ARR/ARQ (Classe II) — sono semi-resistenti
 ARQ/ARQ (Classe III) — sono molto suscettibili

[ARQ=AHQ=ARH=ARK]
I portatori di VRQ — sono talmente suscettibili che
ne è vietato l’impiego come riproduttori
59
Riassumendo
Domanda:
Se il mio gregge è a rischio di scrapie perché ho
comprato delle pecore, che cosa dovrei fare?
Risposta:
Se si considera il proprio gregge a rischio,
diventa opportuno l’impiego di montoni di
Classe I per aumentare la percentuale di agnelli
geneticamente più resistenti alla scrapie.
60
Riassumendo
Domanda:
Se le mie pecore non hanno la scrapie devo
comunque pensare di aderire al piano di
selezione genetica?
Risposta:
Sì, soprattuto se:
il tuo gregge è a rischio di scrapie perché:
 allevi una razza nella quale la scrapie si manifesta e hai
comprato pecore da allevamenti con stato sanitario
sconosciuto;
 Hai comprato pecore da un allevamento infetto;
 Hai osservato in passato segni clinici di scrapie nel tuo
allevamento;
• Gli altri allevatori richiedono riproduttori di genotipi
resistenti alla scrapie.
62
Riassumendo
Domanda:
Se non ho la scrapie in allevamento, devo comunque
aderire al piano di selezione genetica per la resistenza
alla scrapie?
Risposta:



Sì, se sei iscritto a libro genealogico.
No, se non sei iscritto a libro e non ti interessa vendere
riproduttori ad altri allevamenti. Oppure i vantaggi legati
alla selezione per altri tratti genetici superano quelli
legati alla resistenza alla scrapie.
Ad ogni modo prendi in considerazione di applicare tutte
le pratiche per prevenire l’introduzione della scrapie nel
tuo allevamento attraverso l’acquisto di riproduttori di
classe I o classe II.
63
????—Altre domande--????
For maggiori informazioni visita questi siti
web:


http://www.bs.izs.it/cerev/
http://www.izsto.it/ceaindice.htm
63
Produced by the
National Scrapie
Education Initiative.
Fine
Tradotto a cura della
Commissione regionale
dell’Emilia-Romagna.
64