I rischi e i benefici dell’inbreeding

By Carol Beuchat PhD (tratto e tradotto dal sito Institute of Canine Biology)

Rischi e benefici dell’Inbreeding

Anche 100 anni fa, i costi e i benefici della consanguineità (inbreeding) sono stati riconosciuti e, anche se i meccanismi non sono stati completamente compresi, gli allevatori sapevano per esperienza che c’erano dei compromessi. Il coefficiente di consanguineità è stato formulato specificamente per fungere da strumento per quantificare rischi e benefici in modo da essere utilizzato per prendere decisioni sulla riproduzione. ( il coefficiente di inbreeding di Wright )

E’ facile fare una lista:

RISCHI / SVANTAGGI

• bassa fertilità
• basso vigore
• malformazioni neo-natali
• taglia ridotta
• progenie ridotta
• crescita lenta
• maggiore mortalità della progenie
• durata della vita inferiore
• aumento di problemi genetici
• riduzione del “potenziale genetico” (abilità di migliorare un tratto)

Perché la consanguineità aumenta l’uniformità e la prepotenza?

L’inbreeding aumenta l’omozigosi. Con ciò intendiamo che se ci sono due (o più) alleli nella popolazione per un gene, la frequenza di AA e aa aumenterà e Aa e aA diminuiranno. Se un cane è omozigote per AA, allora può trasmettere SOLO l’allele A alla sua progenie – è “fissato” per il gene A. Maggiore è il grado di omozigosi del genoma di un animale, più uniforme sarà la sua prole perché tutti otterranno lo stesso allele per molti geni da quel genitore. Se stai cercando di allevare per tratti specifici, questo è un enorme vantaggio. La variazione tra i compagni di cucciolata sarà ridotta e il genitore fissato da inbreeding sarà “prepotente” – crea prole con un “tratto” riconoscibile.

Tutto ciò sarebbe positivo, tranne che alla natura non piace particolarmente l’omozigosi. In centinaia di studi, in molte specie diverse sia vegetali che animali (inclusi animali domestici), ci sono prove inconfutabili che l’omozigosi ha un prezzo. Wright lo notò:

“… si può facilmente dimostrare che la diminuzione di vigore nell’avvio dell’inbreeding in uno stock precedentemente randomizzato dovrebbe essere direttamente proporzionale all’aumento della percentuale di omozigosi” e “Per quanto riguarda gli altri effetti della consanguineità, la fissazione di caratteri e maggiore prepotenza, questi sono ovviamente in proporzione diretta alla percentuale di omozigosi. “

Questo è illustrato nei grafici qui sotto. “Fitness” è una misura della capacità di un animale di produrre prole che può contribuire geneticamente alla generazione successiva. Produrre prole che non riproduce ti dà un Fitness pari a zero. Potrebbe essere che la prole sia sterile, o che muoia dopo la nascita, o che sia troppo lenta o troppo stupida per superare un predatore – non importa, la misura di interesse è se i geni di un animale rimarranno nel pool genetico attraverso la generazione successiva .

Quando il COI è zero, Il Fitness è al massimo e la prepotenza e l’uniformità sono al minimo. All’aumentare della consanguineità/inbreeding, la variazione della prole diminuisce ma anche il Fitness.

L’inbreeding riduce il fitness (la linea rossa) e il decremento del fitness è proporzionale al grado di consanguineità. Questa ridotta forma fisica (fitness) è chiamata “depressione da consanguineità“, che è un vero toccasana per tutti i fattori che hanno un ruolo nel ridurre il Fitness. Se inizi con una pianta outbred (eterozigosi così elevata) che si autoimpollina (autofecondazione, quindi non dobbiamo preoccuparci della genetica del compagno), la germinazione dei semi prodotti sarà ridotta. Mentre continui ad autoimpollinare le generazioni successive, la riduzione della germinazione è proporzionale al coefficiente di consanguineità e quindi alla quantità di omozigosi (linea blu).

Questa è una relazione molto utile. I rischi e i benefici della consanguineità sono direttamente proporzionali al COI (coefficiente di inbreeding). Ciò significa che un allevatore può scegliere un livello di consanguineità che sia un buon equilibrio tra rischi e benefici.

Depressione da consanguineità nei cani

Esistono dati che mostrano un effetto negativo della depressione da consanguineità nei cani? 

Ecco alcuni dati sulla dimensione della cucciolata in 6 razze di cani dai registri del Kennel Club svedese (Effetti dell’inbreeding sulla fertilità del cane). La prima cosa su cui vorrei mettere in guardia è che si tratta probabilmente di COI di 10 generazioni, che sappiamo già probabilmente sottostimeranno il vero COI soprattutto per le razze che sono in circolazione da un po ‘di tempo (ad esempio, Goldens e Labrador). Quindi capisci che il posizionamento di queste linee l’una rispetto all’altra e l’asse X non è probabilmente la “verità”.

Per i nostri scopi, tuttavia, non importa. Quello che vogliamo vedere è l’effetto del COI sulla dimensione della cucciolata e, come osservato da Wright e molti altri, la riduzione del numero di cuccioli, all’aumentare della consanguineità è lineare.

Il grafico ci dice esattamente qual’ è questo rapporto “costi-benefici”. Per queste razze, queste inclinazioni sono circa 0,1, il che significa che un aumento dell’allevamento del 10% riduce la dimensione della cucciolata di circa 1. Se la dimensione normale della cuciolata è di circa 6, un COI del 30% – che non è raro in molte razze – ridurrà le dimensioni della cucciolata alla metà. Quella è la metà della prole da cui scegliere il tuo “pick”, e soprattutto rendersi conto che questi cuccioli avranno un fitness ridotto nei modi indicati da Wright – sono probabilmente più piccoli, meno vigorosi, hanno più difetti alla nascita e mortalità più elevata, crescita rallentata, durata della vita più breve e, naturalmente, aumento dell’incidenza di disturbi genetici causati da mutazioni recessive.

Come si manifesta la depressione da consanguineità nella prole? L’impatto sulla mortalità dei cuccioli è evidente. Sfortunatamente, questi dati per i Beagle mettono insieme tutti i cani con COI inferiore al 25% (quindi non possiamo vedere alcun effetto lì, ma la mortalità media di 10 giorni per questo gruppo è stata superiore al 20%. Poiché la consanguineità aumenta al di sopra del 25%, la mortalità aumenta, a circa il 30% per i cani con COI tra il 25-50% e ancora più alta all’aumentare del COI.

In Standard Poodles, i cani con consanguineità (inbreeding) inferiore al 6% vivono 4 anni in più rispetto a quelli con COI più elevato e il rischio di aumento è approssimativamente proporzionale all’aumento di COI – un aumento del 10% di COI aumenta il rischio di aumento di circa lo stessa percentuale.

Nel Bovaro del Bernese, ogni aumento del 10% del COI riduce la durata della vita di 200 giorni. Per un cane con COI del 30%, si tratta di una riduzione della durata della vita di quasi due anni.

Quando l’inbreeding diventa eccessivo?

Questa è la domanda da un milione di dollari. Se la consanguineità/inbreeding fosse solo buona, gli allevatori di animali sarebbero felici e gli animali prospererebbero. Ma la maggior parte degli allevatori di animali (e piante) fa di tutto per gestire la consanguineità/inbreeding per le  ragioni sopra citate. Quindi, come valuta i rischi rispetto ai benefici?

La regola empirica per l’allevamento sostenibile di animali selvatici e domestici è di mantenere l’inbreeding al di sotto del 5% e di considerare il 10% un limite massimo per una popolazione. Potrebbero esserci animali occasionali con percentuale molto più alta di questo (ad esempio, nel mantenere più branchi da utilizzare per l’outcrossing all’interno di una linea), ma quando la media della popolazione supera il 10% circa le cose iniziano a precipitare.

Man mano che la fertilità diminuisce e le cucciolate si riducono, ci sono meno animali nati ogni generazione e quelli che hanno un aumentato rischio di disturbi genetici, durata della vita più breve e generale mancanza di vigore. Questo diventa un circuito di feedback negativo che si chiama “vortice di estinzione“, e una volta che una popolazione avanza su questa strada può essere molto difficile fermarsi. Nota ancora, che la soglia per questo fenomeno di vortice è circa COI = 10%. Per la maggior parte delle razze animali allevate in modo sostenibile, la consanguineità è mantenuta ben al di sotto di questa.

L’organizzazione per la guida all’allevamento e i cani guida mantengono la consanguineità inferiore al 10%. Ma tra i cani di razza altrimenti, un COI (calcolato in base ai fondatori) potrebbe essere molto difficile da trovare. E le prove della depressione da consanguineità e le altre conseguenze dell’inbreeding  sono molto evidenti: cucciolate con monocucciolo, alti tassi di cancro nei giovani cani, allergie e molti altri problemi che sembrano essere “normali” nell’allevamento dei cani in questi giorni.

L’inbreeding può essere usato per produrre animali eccezionali, ma i rischi sono reali.