Entendendo o Coeficiente de Endogamia

Escrito Por Carol Beuchat PhD

Você provavelmente vê referências para o coeficiente de consanguinidade ou Inbreeding (COI) muitas vezes, mas você entende o que isso significa?

Aqui estão as respostas a algumas perguntas frequentes.

O que é o Coeficiente de Consanguinidade – COI?

No início de 1900, os criadores de animais sabiam que animais reprodutores parentes produziam de forma consistentes e previsíveis traços na prole, mas eles também descobriram que houvia alguma perda de vitalidade e vigor.

Fertilidade foi menor, filhos eram menores, a mortalidade precoce foi maior, tempo de vida foi mais curtas – as coisas que reduziram o seu lucro e a qualidade de seus animais, e quanto maior o nível de endogamia, maiores serão os efeitos prejudiciais.

Ambos os benefícios e os riscos de endogamia são uma consequência da homozigose (veja abaixo).

Então, uma estatística que foi desenvolvida estimado o nível de consanguinidade que resultaria de uma cruza em especial, assim os criadores tinham uma maneira quantitativa de avaliar os riscos e benefícios.

O que significa o número me dizer?

O coeficiente de endogamia é a probabilidade de herdar duas cópias do mesmo alelo de um ancestral que ocorre em ambos os lados do pedigree.

Esses alelos são “idênticos por descendência”.

O coeficiente de endogamia (COI) é também a fracção de todos os genes de um animal que são homozigóticos (duas cópias do mesmo alelo). Assim, para um acoplamento que resultaria na descendência com um coeficiente de endogamia de 10%, há uma probabilidade de uma em 10 em qualquer local em particular que teria duas cópias do mesmo alelo, e 10% de todos os genes de um animal irá ser homozigótica.

O que é um valor “bom” para o COI? O COI é “muito alto”?

O propósito original do COI foi dar criadores um número que poderia indicar tanto o valor do benefício a ser obtido a partir da endogamia, bem como a magnitude dos efeitos prejudiciais à saúde que eles poderiam esperar.

O truque para o criador, em seguida, é necessário ponderar os benefícios e riscos de uma criação especial e julgar o que é um equilíbrio aceitável.

Um baixo COI terá de baixo risco, mas também só ter um benefício modesto. A COI alta produziria mais consistência e prepotência na prole, mas também haverá uma significativa perda de vigor e saúde.

“Vórtice de Extinção”

Os efeitos prejudiciais à saúde do endocruzamento começam a tornar-se evidente a um COI de cerca de 5%. Numa COI de 10%, há uma perda significativa de vitalidade na descendência, assim como um aumento na expressão de mutações recessivas prejudiciais.

Os efeitos combinados de fazer estes 10% o limiar do “vórtice de extinção” – o nível de endogamia em que menores ninhadas, a mortalidade mais elevada, e expressão de defeitos genéticos tenham um efeito negativo sobre o tamanho da população, e que a população recebe menor a taxa de endogamia sobe, resultando em um ciclo de feedback negativo que eventualmente conduz uma população à extinção.

Assim, em termos de saúde, uma COI menos de 5% é definitivamente melhor. Acima disso, existem efeitos e riscos prejudiciais, e o criador precisa avaliar muito bem em relação ao benefício esperados. Endogamia níveis de 5-10% terão efeitos negativos modestos sobre a prole. Endogamia níveis acima de 10% terão efeitos significativos não apenas na qualidade da prole, mas também haverá efeitos prejudiciais sobre a raça.

Para efeito de comparação, o acasalamento de primos de primeiro grau produz uma COI de 6,25%; em muitas sociedades isso é considerado incesto e é proibido por lei). Acasalamento de meio-irmãos produz uma COI de 12,5%; acasalamento de irmãos completos produz uma COI de 25%. (Biologicamente não existe diferenças entre humanos e animais).

Eu ainda precisa se preocupar com COI se eu estou fazendo os testes de saúde para minha raça?

SIM! Para desordens genéticas causadas por uma única mutação recessiva, o teste de DNA vai evitar o risco de 1 em 4 de produzir um animal afetado por cruzamento de dois transportadores. Assim, esse teste poderá reduzir em 25% o risco de uma problema genético herdado.

Mas cada cão tem muitas mutações, e você não tem nenhuma maneira de saber sobre elas, se um cão tem apenas uma cópia e eles não são expressos. Se você produzir dois cães com algumas das mesmas mutações, você pode esperar que a descendência será homozigoto para 25% deles.

Muitas dessas mutações podem só ter efeitos muito suaves que você não notaria como uma “doença”, mas é a acumulação destes pequenos efeitos que causam a perda de vigor e vitalidade em animais endogâmicos que é chamado de “depressão por endogamia”.

Testes de DNA

Testes de DNA podem dizer apenas cerca de um gene particular, um risco conhecido. Mas se o COI de uma ninhada é de 25%, você pode esperar que 25% das mutações que causam problemas de saúde em cada cachorro vai ser expressa.

Para criar animais saudáveis, você precisa se preocupar com todos os riscos potenciais, e uma coisa podemos ter certeza é que existem muitas mutações recessivas mais do que as que temos testes de DNA para avaliar.

Por que você iria investir em testes de DNA disponíveis para sua raça, em seguida, produzir uma ninhada em que 15% ou 25%, ou 40% das outras mutações em cada animal será expressa?

Você deve se lembrar que o COI não é uma medida de saúde. É uma medida de risco, e com ou sem testes de DNA, é a melhor maneira de avaliar o nível de risco genético que está a tomar quando você criar uma ninhada.

Quantas gerações devo usar para calcular o coeficiente de consanguinidade?

Se você quiser saber o risco de herdar duas cópias de um alelo (bom ou ruim) a partir de um antepassado, ancestral que deve ser incluído no seu banco de dados.

Se você tiver um banco de dados com apenas pais e avós, o coeficiente de endogamia não posso dizer nada sobre como provavelmente você está para herdar duas cópias de um alelo de seu tataravô. Um COI a partir de uma linhagem de cinco gerações será uma estimativa da probabilidade de herdar duas cópias do mesmo alelo de apenas os animais nesses cinco gerações que aparecem em ambos os lados do pedigree.

Mas todo o ponto do COI foi dar criadores uma forma de pesar os benefícios e riscos potenciais que resultariam de genes que são homozigotos. Então você precisa de todos os ancestrais de um cão para estar no banco de dados de pedigree que você usa, e para cães de raça pura, isto significa um banco de dados pedigree que remonta aos primeiros cães registrados na raça – os fundadores.

Quanto menos as gerações utilizados no cálculo do coeficiente de endogamia, maior será a tendência de um “BOM” COI aparece. Mas esta não é uma avaliação precisa do verdadeiro grau de homozigose em um cão, por isso não reflete o verdadeiro nível de depressão por endogamia e risco de doença genética.

Este gráfico mostra a forma como o COI calculada para cinco cães na mesma raça varia dependendo do número de gerações utilizadas nos cálculos. Você deve usar pelo menos 8 ou 10 gerações, e 20 gerações seria ainda melhor. Para a estimativa mais precisa, é claro, você deve usar todo o pedigree de volta a fundadores.

E se houver dados de pedigree desaparecidas?

Um cão com um ou dois pais ausentes é “desconectado” de seus antepassados, para que “no papel” não possa herdar duas cópias do mesmo alelo e seu coeficiente de consanguinidade será calculado de forma incorrecta a ser zero.
Claro, isso vai subestimar as estimativas de endogamia para todos os descendentes desse animal também. Uma forma de contornar este problema é gerar um cão “virtual” para o animal em falta e atribuir a ele o nível médio de endogamia de cães na mesma geração.

Posso usar o coeficiente de endogamia para reduzir o risco de doenças genéticas em meus cachorros?

Não só pode como Deve! Este foi exatamente o objetivo para que foi projetado.
Basta lembrar que o COI é uma estimativa prevista da perda de vigor e saúde geral que se espera como conseqüência da expressão de mutações recessivas.
Exceto durante o desenvolvimento de uma nova raça quando você quiser usar a consanguinidade para fixar o tipo, você deve se esforçar para manter endogamia abaixo de 10% para conseguir o benefício modesto, com risco moderado.

Uh oh. E se o nível de endogamia em minha raça já é muito alto?

O conjunto de genes restritos dos animais de raça pura (Cães e Gatos) resulta necessariamente em consanguinidade, e em muitas raças o nível médio de endogamia já é alto.

Esta é a razão da ocorrência de doenças genéticas em cães de raça pura é cada vez maior (você pode assistir o “contra desordem genética” aqui), ao mesmo tempo que baixa fertilidade, ninhadas menores, e a mortalidade mais elevada filhote de cachorro estão fazendo reprodução cada vez mais difícil.

Sua primeira opção é fazer o melhor uso possível da diversidade genética que ainda existe em sua raça.

Identificar as linhas que não estão intimamente relacionados com a sua, e mesmo se esses animais não forem a sua primeira escolha em termos de tipo, uma cruzamento irá produzir um COI menor que tratá benéficos na próxima geração em termos de saúde.

A análise genética de banco de dados pedigree da sua raça pode ajudá-lo a encontrar esses animais menos relacionados usando algo chamado análise de cluster.
Não presuma que os animais de diferentes linhas ou mesmo em diferentes países são menos relacionado. Calcule o COI de um acasalamento potencial de um banco de dados bom pedigree que remonta aos fundadores.
Um “outcross” a um cão que está mais relacionado do que você imagina é susceptível de produzir uma ninhada com muitas surpresas desagradáveis.

Falta de Opções

O que fazer se sua raça é tão relacionada que não há nenhum lugar para você ir para encontrar animais com menos relacionados?

Infelizmente, muitas raças estão de frente para com este problema. A diversidade genética de uma raça é inevitavelmente perdida a cada geração, e para restaurar a diversidade e reduzir a endogamia você precisa de uma forma de colocar os genes de volta por meio de cruzamento de um cão não relacionado, provavelmente, de uma raça diferente.

Se sua raça já é altamente parente entre si e lutando com problemas de saúde significativos, isso não é uma coisa simples de se fazer. Os animais selecionados para cruzar devem ser escolhidos com muito cuidado.

Por exemplo, o acasalamento de um outro cão com um COI muito alto, mesmo de uma raça diferente, vai produzir descendentes que todos têm os mesmos alelos para os genes que eram homozigotos no pai.

A chave para a gestão mutações recessivas em qualquer população é mantê-los raras, portanto, acrescentando animais para a população que compartilham muitas das mesmas mutações está pedindo para ter problemas no futuro.

Além disso, incorporando novo material genético na raça exigirá uma estratégia bem concebida trabalhado durante pelo menos as próximas 4 ou 5 gerações.

Um único cruzamento seguido por backcrossing sequencial (acasalamento entre parentes numa mesma linha, exemplo, avó e neto, pai e filha, etc.) na raça irá remover a maior parte da diversidade genética você estava esperando para apresentar.

Você definitivamente precisa começar com um plano cuidadosamente projetado por geneticistas com as ferramentas para fazê-lo corretamente.

Evitando altos níveis de endogamia em primeiro lugar é muito mais fácil do que tentar consertar as coisas depois de consanguinidade torna-se um problema.

Criadores devem trabalhar juntos para monitorar a endogamia de sua raça que eles podem se beneficiar com filhotes saudáveis que atendam seus objetivos como criadores, agora e no futuro.

Artigo traduzido do Original: COI FAQS: Understanding the Coefficient of Inbreeding

Eduardo Antunes

CEO do SistemaPET, Criador desde 1997. Bacharel de TI pela UFPEL 1998. Especialista em Marketing Digital.