АНАЛИЗ СВЯЗЕЙ МЕЖДУ ОСНОВНЫМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ ДИСПЛАЗИИ ТАЗОБЕДРЕННЫХ И ЛОКТЕВЫХ СУСТАВОВ У НЕМЕЦКИХ ОВЧАРОК Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

УДК 636.05:636.7.082 (006)

АНАЛИЗ СВЯЗЕЙ МЕЖДУ ОСНОВНЫМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ ДИСПЛАЗИИ ТАЗОБЕДРЕННЫХ И ЛОКТЕВЫХ СУСТАВОВ У НЕМЕЦКИХ ОВЧАРОК

ТИМОФЕЕВА О.А.,

доцент кафедры зоотехнии, ФГБОУ ВО Смоленская ГСХА, e-mail: club-avangard@yandex.ru, тел.: 89038928745.

ГЛАДКИХ М.Ю.,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры кормления и разведения животных, ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева, е-mail: marianna@timacad.ru, тел.: 8199707297.

КУЗНЕЦОВА О.В.,

кандидат биологических наук, доцент кафедры кормления и разведения животных, ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева, е-mail: razvedenie@timacad.ru.

Реферат. В статье приводится характеристика популяции немецких овчарок России, Украины, Беларуси, Латвии, Литвы и Эстонии, оцененных по признакам дисплазии локтевых и тазобедренных суставов (ТБС) в условиях ветеринарного центра, сертифицированного Союзом владельцев немецкой овчарки Германии (SV). Показано изменение соотношения собак с разной степенью дегенеративных изменений в локтевых суставах и ТБС в период с 2011 по 2018 годы, с учетом половой принадлежности собак, окраса, типа шерсти и коэффициента инбридинга. Установлены существенные связи между наличием дисплазии локтевых и тазобедренных суставов у родителей и появлением патологических изменений в локтевых и тазобедренных суставах их потомков. Выявлено, что повышение коэффициента инбридинга в среднем по породе или ее части может послужить причиной увеличения доли собак с признаками дисплазии суставов. Получены достоверные различия межкластерных средних по 12-ти основным признакам между двумя группами немецких овчарок: первая состоит из собак России, Латвии и Беларуси, а вторая образована собаками Литвы, Украины и Эстонии.

Ключевые слова: разведение животных, отбор, собаки, дисплазия, тазобедренные суставы, локтевой сустав, немецкая овчарка.

ANALYSIS OF CORRELATIONS BETWEEN THE MAIN SIGNS OF HIP AND ELBOW DYSPLASIA IN GERMAN SHEPHERD DOGS

TIMOFEEVA O.A.,

аssociate Professor, Department of Animal Science, FSBEI HE Smolensk State Agricultural Academy. GLADKIH M.U.,

сandidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, Department of Feeding and Breeding of Farm Animal, FSBEI HE RSAU-MTAA named after K.A.Timiryazev.

KUZNETSOVA O.V.,

сandidate of Biological Sciences, Associate Professor, Department of Feeding and Breeding of Farm Animal, FSBEI HE RSAU-MTAA named after K.A.Timiryazev.

Essay. The article characterizes the population of German shepherd dogs from Russia, Lithuania, Estonia, Belarus, Ukraine and Latvia, which were estimated for signs of elbow and hip dysplasia in a veterinary center certified by the «Verein für Deutsche Schäferhunde (SV)». The changes in the proportion of dogs with different degrees of degenerative changes in the elbow and hips is shown. That description covers the period since 2011 to 2018 and takes into account the gender of the dogs, colour and type of coat and inbreeding coefficient. It was found that an increase in average coefficient of inbreeding for the whole breed or part of the breed has led to higher proportion of dogs with signs of elbow and hip dysplasia. Significant differences in intercluster averages for 12 main characteristics between two groups of German shepherds were obtained: the

first consists of dogs from Russia, Latvia and Belarus, and the second is formed by dogs from Lithuania, Ukraine and Estonia.

Keywords: animal breeding, selection, dogs, dysplasia, hips, elbows, German Shepherd.

Введение. В последние годы одной из основных причин, влияющих на эффективность использования собак породы немецкая овчарка в различных службах и нормативах дрессировки, является увеличение доли особей с той или иной степенью отклонений в строении локтевых и тазобедренных суставов [11, 12].

Поэтому, при разведении немецких овчарок и других крупных и средних пород одним из главных критериев допуска к племенному использованию являются специфические для каждой из пород требования к здоровью помимо наличия оценок за экстерьер, конституцию и рабочие качества. В качестве селекционных признаков, характеризующих здоровье, применяют и такие признаки как итоговая степень дисплазии тазобедренных и локтевых суставов [5, 6, 7]. При этом отбор осуществляется на основании требований положения о племенной работе Российской кинологической федерации (РКФ), согласно которому в разведение могут быть допущены немецкие овчарки со степенью дисплазии тазобедренных суставов не выше C и локтевых - не выше 1.

К сожалению, в России до сего момента ни для одной из пород не сформирована единая селекционная стратегия, нацеленная на снижение как степени проявления патологии суставов, так и доли животных с этой патологией. В то же время в Германии Союз владельцев немецкой овчарки (Verein für Deutsche Schäferhunde (SV) e.V.- SV) уже более, чем 10 лет, проводит централизованную оценку и отбор производителей по данным признакам, используя разработанный R.Beuing селекционный индекс [2].

Известно, что зачастую невозможно напрямую перенести опыт использования селекционных индексов, разработанных для определенных условий, групп животных и селекционных стратегий, для улучшения тех же самых признаков в другой части породы без предварительного детального анализа сходства и различий между двумя и более селекционными ситуациями [1, 3, 7].

Поэтому наша работа была посвящена установлению связей между разными признаками, характеризующими проявление дисплазии локтевых и тазобедренных суставов, с рядом других характеристик у немецких овчарок

России, Украины, Беларуси и стран Прибалтики и возможности использования полученных показателей для составления селекционных индексов.

Материал и методика исследования. Материалом для исследования послужили следующие данные о собаках породы немецкая овчарка:

- идентификационная информация: дата рождения, пол, возраст прохождение обследования, страна происхождения собаки, степень инбридинга, окрас, тип шерсти;

- показатели строения тазобедренных суставов (ТБС): углы Норберга для левого и правого отдельно (HD-L и HD-R), итоговая степень дисплазии тазобедренных суставов (HD);

- показатели строения локтевых суставов: несросшийся крючковидный (локтевой) отросток (UAP), болезнь медиального компар-тмента (MCD), наличие остеоартрита (ОА) и инконгруэнтность суставной поверхности (INC) правого и левого локтевых суставов [3, 4], итоговая степень дисплазии локтевых суставов (ED).

Показатели локтевой и тазобедренной дисплазии оценивали как у самого животного, так и его родителей (например, HD-F и ED-F - у отца, HD-M и ED-M - у матери). Их определяли на основании анализа рентгенограмм, за основу была взята классификация SV.

В анализе участвовало более 700 собак, прошедших обследование в клинике «Jakov veterinary centre» (Литва) в период с 2011 по 2018 годы.

Для оценки нормальности распределения непрерывно варьирующих признаков (углы Норберга и коэффициент инбридинга) использовали критерий Колмогорова-Смирнова (d-статистика), поправочный коэффициент Лил-лиефорса и критерий Шапиро-Уилка (w-статистика).

Мерой среднего уровня степени дисплазии по классификации SV была принята медиана (Me), а мерой разброса значений признаков -25 % и 75 % процентили (1 и 3 квартили), характеризующих нижнюю и верхнюю четверти распределения, и использовались непараметрические методы статистического анализа данных.

Для оценки статистической взаимосвязи между анализируемыми признаками, учитывая характер распределения данных и тот факт, что выборки содержали много совпадающих значений, был применен непараметрический корреляционный анализ с использованием критерия Гамма.

Проведен кластерный анализ по методу Варда с использованием медиан 12 признаков (угол Норберга для правого и левого тазобедренных суставов, UAP, MCD, OCD, INC и OA для правого и левого локтевых суставов).

Все расчеты произведены с применением программного комплекса STATISTICA (StatSoft, Inc. (2011), STATISTICA, version 10. www.statsoft.com).

Результаты исследования. В результате кластерного анализа все обследованные немецкие овчарки четко разделились на два кластера. В первый кластер вошли собаки из следующих государств: Беларусь, Латвия и Россия, во второй - из Эстонии, Литвы, Украины. Однофакторный дисперсионный анализ с применением алгоритма k-средних Мак-Кина показал достоверные различия межкластерных средних (p < 0,01).

Такое разделение на кластеры может быть, как минимум, связано с двумя факторами. В качестве первого, мы предполагаем различия в подходах к допуску в племенное использование немецких овчарок в этих странах. Многие заводчики указывают, что в Эстонии, Украине и Литве гораздо раньше, чем в соседних странах, начали ужесточать требования к состоянию локтевых суставов и ТБС у немецких овчарок. В качестве второго фактора мы можем рассматривать относительную близость культурных связей между отдельными странами в последние десятилетия, что, возможно, оказывает влияние на уровень подразделенности популяции немецких овчарок и направления в ней потока генов.

Для более корректной и точной интерпретации полученного результата необходимо проведение дополнительного анализа данных, но собранных в большем объеме и более детализированных.

Динамика отдельных признаков в популяции по годам может иллюстрировать или указывать на наличие или отсутствие определенных процессов, в которые вовлечены селекционные признаки. Поэтому следующим этапом нашего исследования была характеристика распределений кобелей и сук с разной степе-

нью дисплазии локтевых и тазобедренных суставов по годам.

Установлено, что в 2016 г. поголовье немецких овчарок, которым провели оценку состояния тазобедренных суставов, стало примерно в два раза больше, чем в 2011 г. (таблица 1). За последние три года (2016-2018 гг.) это число практически не выросло и сохранилось на том же уровне. Скорее всего, это связано с тем, что достигнута предельная численность животных, которых может обследовать данная клиника вкупе с числом владельцев, которые могут посетить эту клинику в силу своего географического расположения и материальных возможностей.

Представляется, что такое существенное увеличение числа собак к 2016 году, прошедших рентгенографические исследования, связано, в первую очередь, с усилением требований национальных клубов породы немецкая овчарка и головной организации (SV) по допуску собак этой породы к племенному использованию: например, побуждающим фактором могло явиться введение обязательной диагностики не только тазобедренных, но и локтевых суставов.

Также свою роль сыграло и требование ассоциации владельцев немецких овчарок в Германии, где для участия зарубежных собак в национальных мероприятиях Германии стало необходимым наличие заключения по рентгенографическим исследованиям, проведенным специалистами, аккредитованными общегерманским союзом. Клиника «Jakov veterinary centre» - одна из немногих клиник, в которой владельцы собак из России и близлежащих государств могут получить подобные документы.

Обращает внимание то, что во все годы, а в последние три особенно, поголовье сук, прошедших обследование, значительно выше, чем кобелей. Также установлено, что и относительная скорость роста числа обследованных сук значительно выше по сравнению с кобелями (48,5 % против 32,6 %). Причина этого кроется, возможно, в том, что заводчики стараются использовать в селекционных целях всех сук, оценки которых по экстерьеру, рабочим качествам и здоровью позволяют это сделать. Поэтому, если от каждой суки за весь период ее жизни бывает получен хотя бы один помет, то не каждый кобель в течение жизни используется в качестве производителя.

Таблица 1 - Распределение числа немецких овчарок, прошедших обследование на диспла-

зию тазобедренных и локтевых суставов, по годам, голов

Пол Годы обследования

2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

Кобели 36 25 28 20 25 41 40 50

Суки 50 40 44 29 34 86 80 82

Всего 86 65 72 49 59 127 120 132

Таблица 2 - Распределение немецких овчарок с разным уровнем дисплазии тазобедренных суставов по годам, %__

Год Пол Степень дисплазии

A B C D E

2011 Кобели 80 17 3 0 0

Суки 82 12 4 2 0

2012 Кобели 76 12 8 4 0

Суки 80 8 5 5 2

2013 Кобели 86 7 7 0 0

Суки 68 14 9 7 2

2014 Кобели 85 5 5 5 0

Суки 62 10 21 5 0

2015 Кобели 80 8 8 4 0

Суки 62 15 9 9 5

2016 Кобели 71 10 15 4 0

Суки 71 17 9 3 0

2017 Кобели 83 5 7 5 0

Суки 75 15 6 3 1

2018 Кобели 94 2 4 0 0

Суки 83 9 8 0 0

В таблице 2 представлены данные об изменении доли животных с разной степенью дисплазии ТБС за весь исследуемый период.

Обращает внимание, что среди кобелей во все годы не выявлено животных с крайней степенью деструктивных изменений в тазобедренных суставах (Б). Это значит, что владельцы не проводят рентгенографическую диагностику собаки, когда наблюдаются явные симптомы дисплазии, поскольку такие особи не будут допущены в разведение.

Доля кобелей с изменениями, соответствующими степени D, находилась в пределах 4-5%, а в отдельные годы (2011, 2013, 2018) -была равна нулю.

Что касается распределения кобелей с до-пусковыми итоговыми оценками степени дис-плазии тазобедренных суставов (А, B и С), то, начиная с 2016 года, наблюдается явное изменение соотношений между долей животных без изменений в строении суставов (степень A) и долями животных с разной, но незначительной степенью изменений (Б). Доля кобе-

лей со степенью А к 2018 г. возросла до 94 % с 80 % в 2011 г., доля кобелей со степенью В снизилась до 2 % с 17 % соответственно.

Доля же кобелей со степенью дисплазии С была подвержена наибольшим колебаниям: 3 % в 2011 г., затем возрастание до 15 % в 2016 г. и последующее снижение до 4 % в 2018 г. Скорее всего, причина таких флюктуаций кроется в том, что в отдельные годы заводчики и сообщество владельцев немецкой овчарки более лояльно относились к возможности использовать в разведении собак с пограничной, но допусковой степенью дисплазии С. Далее требования к качеству тазобедренных суставов, а, следовательно, и отбор по этому признаку, опять стали более жесткими, что и привело к снижению доли собак с данной степенью дисплазии ТБС.

Следует обратить внимание, что при общей сходной тенденции изменения соотношений собак с разной степенью дисплазии по годам, доля кобелей с нормальным строением суставов в 2013-2015 гг. и в 2017-2018 гг. дос-

товерно выше (метод ф), чем доля сук. Это еще раз доказывает, что интенсивность отбора кобелей по этому признаку выше. Также этот вывод подтверждает и наличие небольшого, но постоянного во все годы процента сук со степенью дисплазии D и даже Е.

Это приводит к выводу о том, что независимо от степени вовлеченности в селекционный процесс и интенсивности использования собак разного пола нужно с равными требованиями подходить к выбору кобелей-производителей и племенных сук, чтобы снизить в следующем поколении долю собак с высокой степенью дисплазии ТБС.

Так как распределение всех признаков не соответствует нормальному, в дальнейшем для их анализа мы использовали непараметрические методы статистики, в частности, гамма-корреляцию. В таблице 3 приведены только достоверные значения коэффициентов корреляции.

Таблица 3 - Гамма-корреляция между показателями дисплазии локтевых и тазобедренных суставов и другими признаками собак и

Выявлена отрицательная, но средняя по силе связь между итоговой степенью дисплазии тазобедренных и локтевых суставов у ро-

дителей собаки и практически всеми показателями, характеризующими изменения в ее локтевых суставах (от -0,67 до -0,74), за исключением значения инконгруэнтности. Это значит, что если у родителей собаки выявлены деструктивные изменения в тазобедренных и локтевых суставах, то можно предполагать, что у их потомков могут возникнуть те или иные отклонения в локтевых суставах.

Также установлена слабая положительная связь между общей степенью дисплазии тазобедренных суставов и степенью дисплазии локтевых суставов у самой собаки и ее матери, и отца (0,21-0,27). Именно поэтому, при селекции немецких овчарок в Германии на первом этапе борьбы за снижение доли животных с дисплазией основным методом было исключение из разведения собак с высокой степенью проявления данной патологии в обоих типах суставов.

Интересно, что обнаружена слабая положительная связь между коэффициентом инбридинга и степенью дисплазии локтевых и тазобедренных суставов (17 и 9 %, соответственно). Можно предположить, что повышение среднего значения коэффициента инбридинга в популяции повлечет за собой увеличение вероятности получения животных с деструктивными изменениями в суставах. Поэтому в качестве одной из мер по снижению проявления дисплазии локтевого сустава и ТБС следует рассматривать централизованный контроль за частотой и степенью родственных спариваний в породе.

Отдельное внимание следует обратить на то, что обнаружены средние отрицательные и слабые положительные корреляции некоторых показателей дисплазии с полом собак. Однако полученные данные требуют дополнительного осмысления и анализа, чтобы понять, какова причина (физиологическая, организационная, генетическая или другая) формирования этих статистических связей.

Выводы. Таким образом, одним из предварительных выводов нашего исследования является утверждение, что проведение обязательной оценки степени дисплазии локтевых и тазобедренных суставов одновременно с использованием результатов, полученных для родителей собак, повысит точность оценки племенной ценности отдельных особей и, следовательно, эффективность селекционной работы с породой в целом. Для поступательного снижения доли животных с дисплазией суставов следует также составить селекционные индексы для ранжирования собак по их пле-

их родителей

Признаки Гамма

UAP R - НО-Р -0,70

UAP R - ЕО-Р -0,71

ОА Ь - НО-Р -0,70

МСО Ь - НО-Р -0,70

МСО Ь - ЕО-Р -0,71

МСО Ь - ЕО-М -0,74

МСО R - ЕО-М -0,61

ОА Ь - Пол -0,51

МСО R - Пол -0,46

МСО Ь - Пол -0,37

НОЬ - Тип шерсти 0,29

НО - НО-Р 0,27

НО - ЕО-Р 0,23

НО - Пол 0,22

НО - ЕО-М 0,22

НО - НО-М 0,21

Коэф. инбридинга - НО-Р 0,17

НО - Тип шерсти 0,16

ЕО - Тип шерсти 0,14

ЕО - Пол -0,14

ЕО - НО-М 0,12

Коэф. инбридинга - НО-М 0,09

менной ценности, используя полученные ко- дисплазии разных суставов и в разных поко-эффициенты корреляции между показателями лениях.

Список использованных источников

1. Heritability of Unilateral Elbow Dysplasia in the Dog: A Retrospective Study of Sire and Dam Influence / G. Baers, G.G. Keller, T.R. Famula, A.M. Oberbauer // Front Vet Sci. - 2019. - V. 6:422.

2. Prevalence and inheritance of canine elbow dysplasia in German Rottweiler / R. Beuing, Ch. Mues, B. Tellhelm, G. Erhardt. // Journal of Animal Breeding and Genetics. 2000. V. 117. P 375-383.

3. Hazewinkel H.A.W. Elbow dysplasia, definition and known aetiologies // Proceedings of the 22nd Annual Meeting of the International Elbow Working Group. (8 September 2007, Munich, Germany). - P. 6-17.

4. Computed tomography morphology and anatomy of the elbow joint of specific dog breeds focussing on the medial coronoid process in ED 0 scored dogs / S. Klumpp, H. Karpenstein, B. Tellhelm, K. Failing, M. Kramer // Kleintierpraxis. - 2013. - V. 58 (2). - P. 57-64. 10.2377/0023-2076-58-57.

5. Genetic evaluation of elbow scores and the relationship to hip scores in UK Labrador retrievers / T.W. Lewis, J.J. Ilska, S.C. Blott, J.A. Woolliams, // The Veterinary Journal. - 2011. Aug; 189(2). -P. 227-233.

6. Oberbauer A.M., Keller G.G., Famula T.R. Long-term genetic selection reduced prevalence of hip and elbow dysplasia in 60 dog breeds // PLoS One. 2017; 12(2):e0172918.

7. Skjervold H. The optimum group size of progeny groups and optimum use of young bulls in A.I. breeding // Aacta Agric. Scand. - 1963. - V. 13. - P. 131-140.

8. Genetic Correlations among Canine Hip Dysplasia Radiographic Traits in a Cohort of Australian German Shepherd Dogs, and Implications for the Design of a More Effective Genetic Control Program / B.J. Wilson, F.W. Nicholas, J.W. James, et al. // PLoS One. - 2013. - 8(11): e78929.