Genetic studies of canine anxiety
Doctoral thesis
Permanent lenke
http://hdl.handle.net/11250/2447789Utgivelsesdato
2017-07-04Metadata
Vis full innførselSamlinger
- Doctoral theses (VetMed) [138]
Sammendrag
Canine anxiety is a common behavioral problem in dogs, affecting the dog’s welfare
and health, and causing a strain in the relationship between the dog and its owner.
Undesirable behaviors, including anxiety disorders, is thus an important cause of
euthanasia and relinquishment. Common anxiety disorders include noise
sensitivity, separation anxiety, generalized anxiety disorder and phobias. A higher
prevalence of canine anxiety is observed within certain dog breeds, and an
underlying genetic predisposition is very likely. Specific genetic risk factors
however, largely remain to be identified. The present thesis addresses canine
behavioral genetics, with a special focus on canine anxiety.
In paper I, a descriptive study of dogs diagnosed with separation anxiety showed
that some breeds had a higher prevalence of separation anxiety. Over half of the
dogs were male and more male dogs diagnosed with separation anxiety were
neutered compared to female dogs in the material. The majority of the dogs had
other behavioral problems in addition to separation anxiety, the most common comorbid
diagnosis was noise sensitivities.
The prevalence of noise sensitivities was studied in seventeen breeds including
over 5,000 dogs in paper II. The major focus was on noise from fireworks, loud
noises such as bangs/gunshots, thunderstorms and heavy traffic. In general, the
frequency of fearful dogs was high, on average approximately 23% were reported
to be fearful of noises, with fireworks being the category where most dogs were
reported to be fearful. Significant differences in frequencies of fearful dogs were
also found between the breeds. Fearfulness in the different categories of noise cooccurred
and there was a significant trend of increasing fear with age. In this study
female dogs had higher odds of being fearful compared to male dogs, and neutered
dogs were generally more sensitive to noise than intact dogs. The dogs most fearful
of noises also had higher odds of showing separation related behavior.
In paper III a genome-wide association analysis was performed in five breeds to
identify (possible) genomic regions associated with canine anxiety. The study showed that allele frequencies varied greatly, both within breed and between the
breeds, as well as between cases and controls. However, the results did not show
robust associations between the phenotype and genetic markers. The study
indicates that the genetic heterogeneity between the breeds will make it difficult to
achieve genome-wide significance when including several unrelated breeds, and
thus an across breed analysis will be suboptimal to detect associations. In situations
with limited sample sizes from the same breed, candidate gene studies would
probably be a better approach to detect associations to behavior traits.
In the final paper a candidate gene approach was used to study genetic risk factors
associated with canine anxiety in five breeds and there was found an association
with generalized anxiety and noise sensitivity to the dopamine receptor gene DRD2
in three breeds. The dopamine receptor is important in the regulation of dopamine
levels in the synapses in the brain, and human studies have found association
between dopamine receptor density and anxiety disorders.
The present work has provided important findings in canine behavioral research,
including significant breed differences in the prevalence of canine anxiety, as well
as demonstrated highly different allele frequencies between and within breeds, and
between cases and controls with regards to noise sensitivity. In addition,
association between SNPs and canine anxiety was found in the dopamine receptor
gene DRD2 in several breeds. Finding genetic alterations underlying behavioral
problems has the potential to contribute to enhancements in diagnosis, and in a
long-term perspective improving the health and welfare of dogs. Angstlidelser hos hund er veldig vanlig og påvirker både hundens helse og velferd,
og kan gi ulike typer avvikende atferd. Problematferd kan føre til en negativ
innflytelse på forholdet mellom hund og eier, og er en viktig årsak til at hunder
avlives. Angstlidelser på hund inkluderer separasjonsangst, frykt for høye lyder,
generalisert angstlidelse og fobier. Noen hunderaser har høyere forekomst av
angstlidelser, og det er sannsynlig at en genetisk predisposisjon er underliggende.
Spesifikke genetiske risikofaktorer gjenstår fremdeles å bli identifisert. Dette
doktorgradsarbeidet omhandler atferdsgenetikk på hund, med et spesielt fokus på
angstlidelser.
Den første studien i denne avhandlingen er en deskriptiv studie av hunder
diagnostisert med separasjonsangst og viser at noen raser har en høyere forekomst
av separasjonsangst. Studien viste at hannhunder var overrepresentert i materialet,
i tillegg var flere hannhunder som ble diagnostisert med separasjonsangst kastrerte
sammenlignet med tisper i materialet. Majoriteten av hundene hadde andre
atferdsdiagnoser i tillegg til separasjonsangst, den vanligste diagnosen var
lydsensitivitet.
Prevalensen av lydsensitivitet ble videre studert i den andre delstudien der 17
hunderaser med over 5000 hunder totalt var inkludert. Hovedfokus var på fire
kategorier av lyder; nyttårsraketter, høye lyder og skudd, tordenvær og sterk
trafikk. Frekvensen av engstelige hunder var rundt 23%, og flest hunder viste angst
for nyttårsraketter. Signifikante forskjeller i forekomsten av engstelige hunder ble
funnet mellom rasene. Det ble vist en positiv korrelasjon mellom angst for lyd i de
ulike kategoriene, det vil si hvis hunden var engstelig for en type lyd økte
sannsynligheten for at den også var engstelig for andre typer lyder. Det ble også
funnet en trend med økende frykt korrelert med alder. Tisper hadde en høyre risiko
for å være engstelige sammenlignet med hannhunder, og kastrerte hunder var
generelt mer sensitive for lyd enn ukastrerte hunder. Hundene som var klassifisert
som engstelige i denne studien hadde også en høyere risiko for å vise
separasjonsrelatert atferd. I den tredje delstudien ble fem ulike raser med over 400 hunder totalt inkludert i
en GWAS for å identifisere regioner i genomet som kunne vært assosiert med
angstlidelsen lydsensitivitet. Resultatene viste ingen robuste assosiasjoner mellom
atferdsegenskapen og genetiske markører. Det ble funnet at allelfrekvensene
varierte betraktelig mellom rasene. Innenfor enkeltrasene kunne det også være
store variasjoner i allelfrekvenser mellom de hundene som viste frykt for høye
lyder og de hundene som ikke var engstelige i det hele tatt. Denne genetiske
heterogeniteten mellom raser vil trolig gjøre det vanskeligere å kunne finne
statistiske signifikante koblinger mellom atferd og markører i studier der flere
hunderaser er inkludert, selv om totalantallet av hunder inkludert er høyt. Studien
bekreftet at kandidatgenstudier kan være en bedre tilnærming for å finne koblinger
mellom genetiske markører og atferdsegenskaper dersom man ikke får tak i et
tilfredsstillende materiale med mange nok hunder innenfor samme rase.
I den siste studien ble det derfor gjennomført en studie av nedarvede mutasjoner i
gener kjent for å være assosiert med angst. Flere av rasene som var inkludert viste
assosiasjon mellom generell engstelighet og lydsensitivitet og genet for en
dopaminreseptor (DRD2). Dopaminreseptorer er viktige i reguleringen av
dopaminnivåer i synapsene som finnes i hjernen, humanstudier har blant annet
funnet koblinger mellom tetthet av dopaminreseptorer og angstlidelser.
Resultatene fra dette doktorgradsarbeidet har bidratt med viktige funn innen
atferdsforskning på hund, det ble funnet signifikante forskjeller i forekomsten av
frykt for høye lyder mellom ulike raser, i tillegg viste den ene studien av
lydsensitivitet store forskjeller i allelfrekvenser mellom og innad i rasene inkludert,
og også mellom kasus og kontroll. Det ble også funnet assosiasjon mellom SNPer i
dopaminreseptorgenet DRD2 og angst hos flere raser. Avdekking av genetiske
risikofaktorer for atferdsproblemer vil øke forståelsen av disse sykdommenes
etiologi og vil være et viktig grunnlag for utvikling av bedre diagnostikk og
risikoestimater, noe som på sikt kan bidra til redusert forekomst av angst og
bedring i hunders helse og velferd.