Atopic dermatitis in a cohort of West Highland white terriers in Switzerland. Part II: estimates of early life factors and heritability

Vet Dermatol. 2020 Aug;31(4):276-e66. doi: 10.1111/vde.12843. Epub 2020 Feb 19.

Abstract

Background: There is accumulating evidence in studies of allergic diseases in humans and dogs that environmental experiences during the first months of life can influence the development of allergic disease. No prospective study has evaluated this in veterinary medicine.

Hypothesis/objectives: To assess early-life risk factors for canine atopic dermatitis (cAD) and estimate its heritability.

Animals: A West Highland white terrier birth cohort (n = 107) followed up to three years of age recording the development of cAD.

Methods and materials: The effect of environmental factors [house dust mites (HDM), hygiene, feeding, lifestyle] and early-life determinants [breeder, mode of delivery, birth season, sex, litter size, early-life immunoglobulin E (IgE) levels] were assessed, using Stata SE 15.1 statistical analysis. Heritabilities were estimated using the R program packages MCMCglmm and QGglmm.

Results: Maternal allergic status [P = 0.013, odds ratio (OR 3.3)], male sex (P = 0.06), mode of delivery (P = 0.12), breeder (P = 0.06), presence of HDM (P = 0.11) and environmental hygiene level (P = 0.15) were identified as possible influence factors by bivariate analyses. In the multivariate analysis the male sex was significantly associated with the development of cAD in the offspring (P = 0.03, OR 2.4). The heritabilities on the observed scale were 0.31 (direct), 0.04 (maternal genetic effects) and 0.03 (maternal permanent environmental effects).

Conclusion and clinical importance: These results suggest that several environmental factors could influence the development of cAD but clearly demonstrate the genetic influence of the individual and the dam. Further studies are needed to identify specific environmental factors, which could be potential targets for primary disease intervention.

Contexte: Il existe de plus en plus d’éléments de preuves issus d’études sur les allergies de l'homme et du chien sur l'influence de l'environnement au cours des premiers mois de vie sur le développement d'allergies. Aucune étude prospective ne l'a déterminé en médecine vétérinaire. HYPOTHÈSES/OBJECTIFS: Déterminer les facteurs de risque de la dermatite atopique canine (cAD) au cours du début de vie et estimer sa transmissibilité.

Sujets: Une cohorte de nouveaux nés, West Highland white terrier (n = 107), suivie jusqu’à l’âge de trois ans avec enregistrement du développement d'une cAD. MATÉRIELS ET MÉTHODES: L'effet des facteurs environnementaux [acariens de poussière de maison (HDM), hygiène, alimentation, mode de vie] et déterminants du jeune âge [géniteurs, mode de mise au monde, saison de naissance, genre, taille de la fratrie, taux d'immunoglobuline E (IgE) au jeune âge] ont été déterminés à l'aide d'analyse statistique STATA SE 15.1. Les héritabilités ont été estimées par les packs de programme R MCMCGLMM et QGGLMM . RÉSULTATS: Le statut allergique maternel [P = 0.013, odds ratio (OR 3.3)], être un mâle (P = 0.06), le mode de naissance (P = 0.12), les géniteurs (P = 0.06), la présence de HDM (P = 0.11) et le niveau d'hygiène environnemental (P = 0.15) ont été identifiés comme facteurs d'influence possible par les analyses bi-variables. Dans les analyses multivariables le genre mâle était significativement associé au développement de la cAD dans la portée (P = 0.03, OR 2.4). Les héritabilités sur l’échelle observée étaient de 0.31 (direct), 0.04 (effets génétiques maternels) et 0.03 (effets environnementaux maternels permanents).

Conclusion et importance clinique: Ces résultats suggèrent que plusieurs facteurs environnementaux pourraient influencer le développement de la cAD mais démontre clairement l'influence génétique de l'individu et de l’élevage. Des études supplémentaires sont nécessaires pour identifier les facteurs environnementaux spécifiques qui pourraient être des cibles potentielles pour intervenir sur la maladie primaire.

INTRODUCCIÓN: en los estudios de enfermedades alérgicas en humanos y perros hay evidencia acumulativa de que las exposiciones ambientales durante los primeros meses de vida pueden influir en el desarrollo de enfermedades alérgicas. Ningún estudio prospectivo ha evaluado esto en medicina veterinaria. HIPÓTESIS/OBJETIVOS: evaluar los factores de riesgo en vida temprana para la dermatitis atópica canina (cAD) y estimar su heredabilidad. ANIMALES: un grupo de cachorros de raza West Highland White Terrier (n = 107) con seguimiento hasta los tres años de edad y registrando el desarrollo de cAD. MÉTODOS Y MATERIALES: el efecto de los factores ambientales [ácaros del polvo doméstico (HDM), higiene, alimentación, estilo de vida] y factores determinantes en la vida temprana [criador, modo de parto, época de nacimiento, sexo, tamaño de la camada, niveles de inmunoglobulina E temprana (IgE) )] se evaluaron mediante un análisis estadístico STATA SE 15.1. Las heredabilidades se estimaron utilizando los paquetes del programa R MCMCGLMM y QGGLMM . RESULTADOS: se identificaron como posibles factores que influían en el desarrollo de alergia el estado alérgico materno [P = 0,013, relación de probabilidad (OR 3,3)], sexo masculino (P = 0,06), modo de parto (P = 0,12), criador (P = 0,06), presencia de HDM (P = 0,11) y el nivel de higiene ambiental (P = 0,15) mediante análisis bivariados. En el análisis multivariante, el sexo masculino se asoció significativamente con el desarrollo de cAD en la descendencia (P = 0,03, OR 2,4). Las heredabilidades en la escala observada fueron 0,31 (directo), 0,04 (efectos genéticos maternos) y 0,03 (efectos ambientales permanentes maternos). CONCLUSIÓN E IMPORTANCIA CLÍNICA: estos resultados sugieren que varios factores ambientales podrían influir en el desarrollo de cAD pero demuestran claramente la influencia genética del individuo y la madre. Se necesitan más estudios para identificar factores ambientales específicos, que podrían ser objetivos potenciales para la intervención primaria de la enfermedad.

Hintergrund: Durch Studien von allergischen Erkrankungen gibt es zunehmende Evidenz bei Menschen und bei Hunden, dass die Umwelterfahrungen während der ersten Lebensmonate die Entwicklung allergischer Erkrankungen beeinflussen können. Bisher hat keine prospektive Studie dasselbe in der Veterinärmedizin evaluiert.

Hypothese/ziele: Eine Erfassung der Risikofaktoren im frühen Leben für die canine atopische Dermatitis (cAD) und eine Abschätzung ihrer Heritabilität.

Tiere: Ein Geburtsjahrgang von Westhighland White Terrieren (n = 107) wurde bis zu einem Lebensalter von drei Jahren weiter verfolgt und eine Entstehung von cAD festgehalten.

Methoden und materialien: Die Auswirkung von Umweltfaktoren [Hausstaubmilben (HDM), Hygiene, Fütterung, Lebensweise] und Faktoren des frühen Lebens [Züchter, Art und Weise der Geburt, Saison in der die Geburt fiel, Geschlecht, Wurfgröße, Immunglobulin E (IgE) Werte im frühen Leben] wurden erfasst und mittels STATA SE 15.1 statistisch analysiert. Die Heritabilität wurde mittels R Programm Paket MCMGLMM und QGGLMM geschätzt.

Ergebnisse: Der Allergiestatus der Mutter [P = 0,013, Odds Ratio (OR 3,3)], männliches Geschlecht (P = 0,06), Art der Geburt (P = 0,12), Züchter (P = 0,06), Präsenz von HDM (P = 0,11) und die Umwelt Hygienelevels (P = 0,15) wurden mittels bivariater Analyse als mögliche Einflussfaktoren identifiziert. In der multivariaten Analyse stand das männliche Geschlecht signifikant mit der Entwicklung einer cAD beim Nachwuchs im Zusammenhang (P = 0,03, OR 2,4). Die Erblichkeit der beobachteten Skala lag bei 0,31 (direkt); 0,04 (maternale genetische Auswirkungen) und 0,03 (permanente maternale Umweltfaktoren).

Schlussfolgerungen und klinische bedeutung: Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass mehrere Umweltfaktoren die Entwicklung einer cAD beeinflussen können, zeigen aber deutlich den genetischen Einfluss des Individuums bzw der Mutter. Es sind weitere Studien nötig, um spezielle Umweltfaktoren zu identifizieren, die potentielle Angriffspunkte für eine primäre Intervention bei der Erkrankung sein könnten.

背景: 人および犬のアレルギー疾患の研究では、生後1か月間の環境体験がアレルギー疾患の発症に影響を与える可能性があるというエビデンスが蓄積されている。これを獣医学で評価した前向き研究はない。 仮説/目的: 本研究の目的は、犬アトピー性皮膚炎(cAD)の幼少期の危険因子を評価し、その遺伝率を推定することであった。 供試動物: ウエスト・ハイランド・ホワイト・テリア出生群(n = 107)は、3歳までcADの発症を記録した。 材料と方法: 環境要因[ハウスダストダニ(HDM)、衛生、給餌、ライフスタイル]および幼年期の決定要因[ブリーダー、分娩様式、出生期、性別、同腹子の大きさ、幼年期の免疫グロブリンE(IgE )レベル]を、STATA SE 15.1統計分析を使用して評価した。遺伝率は、RプログラムパッケージMCMCGLMMおよびQGGLMMを使用して推定された。 結果: 母体のアレルギー状態[P=0.013、オッズ比(OR 3.3)]、雄(P=0.06)、分娩様式(P=0.12)、ブリーダー(P=0.06)、HDMの存在(P=0.11)環境衛生レベル(P=0.15)は、二変量解析により影響因子の可能性があると特定された。多変量解析では、雄は子孫のcADの発生と有意に関連していた(P = 0.03、OR 2.4)。観察されたスケールでの遺伝率は0.31(直接)、0.04(母体の遺伝的影響)、0.03(母体の永続的な環境影響)であった。.

背景: 在人类和犬过敏性疾病的研究中,有越来越多的证据表明,出生后前几个月的环境经历,会对过敏性疾病的发展产生影响。尚未在兽医领域进行前瞻性研究评估。 假设/目的: 评估犬异位性皮炎 (cAD) 的早期风险因素并计算其遗传度。 动物: 同期出生西高地白㹴群 (n = 107),随访到3岁,记录cAD的发展。 方法和材料: 使用STATA SE15.1统计分析评估环境因素 [屋尘螨 (HDM)、卫生、喂食、生活方式] 和早期生活决定因素 [繁殖者、分娩方式、出生季节、性别、产仔数、早期免疫球蛋白 E (IgE) 水平] 的影响。使用R程序包 MCMCGLMM 和QGGLMM 计算遗传度。 结果: 通过双变量分析,母代过敏状态 [P = 0.013,比值比 (OR 3.3)]、父代 (P = 0.06)、分娩方式 (P = 0.12)、繁殖者 (P = 0.06)、存在HDM (P = 0.11) 和环境卫生水平 (P = 0.15) 被确定为可能的影响因素。在多因素分析中,父代与子代发生 cAD 显著相关 (P = 0.03,OR 2.4)。观察量表上的遗传度分别为 0.31(直接)、0.04(母代遗传效应)和 0.03(母代持久环境效应)。 结论和临床意义: 这些结果表明,几种环境因素可影响cAD的发展,但明确证明了个体和母代的遗传度。需要进一步的研究来确定特定的环境因素,这可能是原发性疾病干预的潜在靶标。.

Contexto: Estudos de doenças alérgicas em humanos e cães têm gerado um acúmulo evidências de que experiências ambientais durante os primeiros meses de vida podem influenciar o desenvolvimento de doenças alérgicas. Nenhum estudo prospectivo avaliou isso em medicina veterinária. HIPÓTESE/OBJETIVOS: Avaliar os fatores de risco para dermatite atópica canina (DAC) no início da vida e estimar sua herdabilidade.

Animais: Uma coorte de ninhadas de West Highland white terrier (n = 107) acompanhada até os três anos de idade para o registro do desenvolvimento de DAC. MÉTODOS E MATERIAIS: O efeito de fatores ambientais [ácaros da poeira doméstica (HDM), higiene, alimentação, estilo de vida] e determinantes do início da vida [criador, modo de parto, estação do nascimento, sexo, tamanho da ninhada, níveis de imunoglobulina E no início da vida (IgE )] foram avaliados usando a análise estatística STATA SE 15.1. As herdabilidades foram estimadas usando os pacotes de programas R MCMCGLMM e QGGLMM .

Resultados: O status alérgico materno [P = 0,013, odds ratio (OR 3,3)], sexo masculino (P = 0,06), modo de parto (P = 0,12), criador (P = 0,06), presença de HDM (P = 0,11) e nível de higiene ambiental (P = 0,15) foram identificados como possíveis fatores de influência por análises bivariadas. Na análise multivariada, o sexo masculino foi significativamente associado ao desenvolvimento de DAC na prole (P = 0,03 ou OR 2,4). As herdabilidades na escala observada foram de 0,31 (direto), 0,04 (efeitos genéticos maternos) e 0,03 (efeitos ambientais permanentes maternos). CONCLUSÃO E IMPORTÂNCIA CLÍNICA: Esses resultados sugerem que vários fatores ambientais podem influenciar o desenvolvimento da DAC, mas demonstram claramente a influência genética do indivíduo e da matriz. Mais estudos são necessários para identificar fatores ambientais específicos que podem ser alvos potenciais para a intervenção primária da doença.

Publication types

  • Observational Study, Veterinary

MeSH terms

  • Allergens
  • Animals
  • Breeding
  • Dermatitis, Atopic / genetics*
  • Dermatitis, Atopic / veterinary*
  • Dog Diseases / etiology
  • Dog Diseases / genetics*
  • Dogs
  • Female
  • Immunoglobulin E / blood
  • Male
  • Prospective Studies
  • Pyroglyphidae / immunology
  • Risk Factors
  • Sex Factors
  • Switzerland

Substances

  • Allergens
  • Immunoglobulin E