Ló poliszacharid tároló miopátia - Equine polysaccharide storage myopathy

A ló poliszacharid-tároló miopátia ( EPSM , PSSM , EPSSM ) a lovak örökletes glikogénraktározási betegsége , amely megerőltető rabdomiolízist okoz . Jelenleg ismert, hogy a következő fajtákat érinti: amerikai negyedlovak, amerikai festőlovak, melegvérűek, csövek, dalespónik, telivérek, arabok, újerdei pónik és nagyszámú nehéz lófajta. Bár gyógyíthatatlan, a PSSM megfelelő diétával és testmozgással kezelhető. Jelenleg 2 altípus létezik, az úgynevezett 1. típusú PSSM és 2. típusú PSSM.

A glikogén tárolási rendellenességek kórélettana és a PSSM altípusa

Az α-1,4-glikozidos kötésekkel összekapcsolt glükózmolekulák ábrázolása, egyetlen α-1,6-glikozidos kötéssel, amely a lánc elágazásához vezet.

A glikogén a glükóz ( poliszacharid ) molekuláris polimerje , amelyet energiatárolásra használnak, és fontos a vér glükóz homeosztázisának fenntartásához , valamint a vázizmok és a szívizmok összehúzódásához szükséges energia biztosításához. A glükózmolekulák a-1,4- glikozidos kötésekkel lineáris láncokká kapcsolódnak . Ezenkívül a glükóz ágai a láncból α-1,6-glikozidos kötésekkel képződnek. 2 glükózmolekulát egy glikogén-szintáz néven ismert enzim köt össze α-1,4-glikozidos kötésekké . Ezt a kötést az amiláz meg tudja szakítani, ha a test energiaként glükózzá akarja bontani a glikogént. A glikogén elágazó enzim felelős a szükséges α-1,6-glikozidos kötésekért, amelyek szükségesek ahhoz, hogy ezek a lineáris láncok elágazhassanak.

Ennek a rendszernek bármilyen megzavarása glikogén tárolási betegséget eredményez . A lovaknál jelenleg 2 alkategória van a glikogén tárolási betegségekkel kapcsolatban: 1. típusú poliszacharid tároló miopátia, glikogén elágazó enzim hiány és 2. típusú poliszacharid tároló miopátia.

1. típusú PSSM

Az 1. típusú PSSM-et egy autoszomális domináns genetikai mutáció okozza, GSY1 néven. Ez a mutáció a glikogén-szintáz és a glikogén-elágazó enzim (GBE) szintjéhez képest magas szintű glikogén-szintáz-szabályozást eredményez. A glikogénszintáz és a GBE ilyen megváltozott aránya hosszú láncú és kevés elágazással rendelkező glikogénmolekulákat eredményez, amelyek kissé amilázrezisztenssé teszik ezeket a molekulákat . A GSY1 mutáció a megváltozott glükóz-anyagcserével (de a normál glikogén-anyagcserével) jár, valamint a glikogén és a kóros poliszacharid magas szintjének felhalmozódásával a ló izmaiban. Ezenkívül egyes lovak inzulinérzékenységről tanúskodnak, ami javítja az izomsejtek glükózfelvételét és hozzájárul a túlzott glikogén tároláshoz, amely a GSY1 mutáció miatt már megnövekedett.

Glikogén elágazó enzim hiány

Fő cikk: Glikogén elágazó enzim hiány

A glikogén elágazó enzim alacsony szintje olyan állapothoz vezet, amelyet glikogén elágazó enzim hiánynak neveznek. Ezt az állapotot a glikogén elágazó enzim termeléséért felelős GBE1 gén mutációja okozza. Ezt követően kevés elágazással állítanak elő glikogénmolekulákat, amelyek nagymértékben csökkentik a nem redukáló végek számát, és drasztikusan lassítják a molekula szintetizálási vagy lebontási sebességét. Ez alacsony szintű izomglikogént eredményez, amely nagyon ellenáll az amiláznak. Ez a betegség általában a negyedlovas csikóknál jelentkezik, és végzetes.

2. típusú PSSM

A 2. típusú PSSM egy olyan rendellenességek kategóriája, amelyek a glikogén rendellenes lerakódásához vezetnek a ló vázizmaiban, és nem a GSY1 vagy a GBE1 mutációi következményei.

Bemutatás

A belga draft egy olyan fajta, amelynek populációjában nagyon magas a PSSM előfordulása.

PSSM legelterjedtebb amerikai Quarter lovak és rokon fajták ( Festék ló , Appaloosa , függelék quarter horse ), igásló fajták (főként belga tervezet és Percheron ) és melegvérű fajták. A belga drafton kimutatták, hogy a PSSM 36% -ban elterjedt. A PSSM-vel diagnosztizált egyéb fajták közé tartozik az arab , a lipicai , a morgan , a mustang , a perui paso , a Rocky Mountain Horse , a Standardbred , a Tennessee Walking Horse , a Telivér és a National Show Horse . Feltételezték, hogy a GSY1 mutáció némi előnyt nyújtott a rossz minőségű étrenddel dolgozó szorgalmas állatoknak, és most károsítja azoknak a "takarékos" fajtáknak a tagjait, akiket közepes vagy alacsony szintű munkával kezelnek, és magas a nem strukturális szénhidráttartalmú étrend. .

Az 1. típusú PSSM (homozigóta vagy heterozigóta a GSY1 mutáció szempontjából) gyakoribb a negyedlovakban és rokon fajtáikban, valamint a huzatos fajtákban, míg a 2. típusú PSSM (negatív a GSY1 mutáció esetében) más fajtáknál, beleértve a melegvérűeket is. Nincs nemi hajlam a betegségre.

Klinikai tünetek

Az 1-es típusú PSSM-sel rendelkező lovak nyugalmi állapotban általában normálisnak tűnnek, de az erőfeszítéses rabdomiolízis (" lekötés ") jeleit mutatják , például rövidített lépés, merevség, feszes izomzat, izzadás, fájdalom vagy a testmozgás vonakodása, amikor megkérik őket könnyű munkára. Míg epizódok terhelésre rhabdomyolysis egyike a leggyakoribb jelek járó érintett lovak (jelentették ~ 37% az érintett állatok), más gyakori tünetek közé tartozik a járászavar, változó sántaság , izomgyengeség, hogy előfordulhat, hogy egy képtelen emelkedni, colic- mint a fájdalom és az izomfascikuláció, atrófia és / vagy merevség (leggyakrabban a semimembranosus, a semitendinosus és a longissimus izmokban tapasztalható).

Ezek a klinikai tünetek általában akkor nyilvánulnak meg, amikor a lovat fiatal állatként gyakorolják; az érintett lovaknál azonban az egy hónapos korban az izomkárosodásnak megfelelő szövettani változások mutatkoznak, emellett a kreatin-kináz (CK), az izomkárosodás következtében emelkedő enzim szintje is emelkedhet. Az egyidejű betegség, például légúti vagy gyomor-bélrendszeri fertőzés, a testmozgás nélkül is megnövekedhet a CK-ban és potenciálisan életveszélyes rhabdomyolysisben. A PSSM-es lovaknál a nyugalmi állapotban gyakran tartósan megemelkedik a CK, ami megkülönbözteti a betegséget az ismétlődő megterhelő rabdomiolízistől, amelynek során a lovak normális CK-koncentrációval rendelkeznek az epizódok között.

A fenotípus és a módosító gének változékonysága

Néhány érintett állat szubklinikus maradhat, másoknak enyhe jelei lehetnek, amelyek nem akadályozzák a sportteljesítményt, míg egyes lovaknak olyan klinikai tünetei vannak, amelyek megakadályozzák az erőltetett testmozgást. A lovak ritkán pusztulnak el a rabdomiolízis akut epizódjai miatt. A fenotípus ilyen változékonyságának oka nem teljesen ismert. A temperamentum, a nem és a testtípus nincs hatással a klinikai tünetek mértékére. Azonban szerepet játszanak az olyan környezeti tényezők, mint az étrend és a testmozgás, függetlenül attól, hogy a ló heterozigóta vagy homozigóta-e a mutált GSY1 allélra, valamint a módosító gének jelenléte. Ezenkívül egyes érintett lovaknak lehet 2. típusú PSSM-je, amely különböző sejtváltozásokat és ezt követően eltérő fenotípusos hatásokat vált ki.

Az egyik ilyen módosító gén az RYR1, amely felelős az izomsejtek kalcium-szabályozásáért. A RYR1 mutáció malignus hipertermiát okoz , amely ritka, de potenciálisan halálos rendellenességet általában érzéstelenítéssel társít. Míg a RYR1 mutáció ritka a lovaknál, beleértve az általános negyedlovas populációt is, sokkal gyakoribb a GSY1 mutációval rendelkező negyed lovaknál. A mindkét mutációval rendelkező lovaknál nagyobb valószínűséggel fordul elő súlyos PSSM fenotípus, beleértve a magasabb vér kreatin-kináz (CK) szintet, a súlyosabb testmozgás intoleranciát, a rhabdomyolysis súlyosabb epizódjait (gyakoribb izomfascikulációk, gyakoribb epizódok, amelyek nem társulnak testmozgással) , akut halál) és a PSSM kezelésre adott rossz válasz.

Ezenkívül mind a GSY1, mind az SCNA4 gén hibáit, amelyek a hiperkalémiás periodikus bénulásért (HYPP) felelősek, negyedlovasok és rokon fajták esetében, a Halter lovak 14% -ában találtak. Mindkét gén kombinációja súlyos rabdomiolízist okozhat, ha a ló HYPP-támadás következtében fekvővé válik.

Diagnózis

Genetikai teszt áll rendelkezésre az 1. típusú PSSM-hez. Ehhez a teszthez vér- vagy hajmintára van szükség, és kevésbé invazív, mint az izombiopszia. Kevésbé hasznos lehet azonban azoknál a fajtáknál, amelyeket a 2. típusú PSSM gyakrabban érint, például a könnyű lófajtáknál. Gyakran izombiopsziát javasolnak azoknak a lovaknak, akiknek a PSSM klinikai tünetei vannak, de akiknek a GYS1 mutációja negatív eredménnyel jár.

Izombiopsziát lehet venni a semimembranosis vagy a semitendinosis (combhajlító) izmokból. A biopsziát glikogénre festik, és az izom foltfelvételének intenzitása, valamint az esetleges zárványok jelenléte segít meghatározni a PSSM diagnózisát. Ez a teszt az egyetlen módszer a 2. típusú PSSM diagnosztizálására. Az 1. típusú PSSM-es lovak vázizomzatában a normál glikogénszint 1,5-2-szerese van. Míg az izomkárosodásra utaló rendellenességek az izom szövettani metszetein már 1 hónapos korban is megfigyelhetők, a kóros poliszacharidok felhalmozódása 3 évig is eltarthat.

Menedzsment

Az anyagcserére gyakorolt ​​hatás

A PSSM-es lovak nyugalmi állapotában megemelkedett az izomglikogén szintje. Edzés közben a glikogénszint gyorsabban kimerül, mint az érintetlen lovaknál tapasztalható, és lefelé csökken a nyugalmi, nem PSSM ló esetében normálisnak tekintett szintre. Ez azt mutatja, hogy ezekben az állatokban a glikogén anyagcsere valójában normális. A PSSM lovak azonban az izomglikogént a normál ló sebességének duplájával szintetizálják, miután a testmozgás megszűnt, ami megemelkedett izomglikogénhez vezet. A kóros glükóz metabolizmus pontos mechanizmusát még nem sikerült megállapítani, de hasonlóságot mutathat az emberek foszfofruktokináz hiányával .

A PSSM-vel rendelkező, negyed lóhoz kapcsolódó fajták inzulinérzékenységet mutatnak, ami javítja a sejtek glükózfelvételét, és ezek a lovak evés után gyorsabban tisztítják a vért a glükózból, mint az érintetlen lovak. Ez lehetővé teszi az izmok könnyű hozzáférését a glükózhoz, amelyek aztán felhasználhatják a szubsztrátot glikogén előállításához. A glikogénszintáz enzimet felfelé szabályozó GYS1 hiba lehetővé teszi az izmok számára, hogy ezt a glükózt felhasználva gyorsan előállítsák a glikogént az izomban történő tároláshoz. Meglepő módon a megnövekedett inzulinérzékenység nem látható a huzatos lófajtáknál.

Az étrend és a testmozgás manipulálható ezen anyagcsere-változások ellensúlyozására. Az étrendi ajánlásokat betartó lovak körülbelül 50% -ának, az étrendi és testmozgási ajánlásokat egyaránt betartó lovak 90% -ának kevés vagy egyáltalán nincs epizódja a megterhelő rhabdomyolysisről.

Diéta

A legtöbb ló esetében az étrend jelentősen befolyásolja a klinikai tünetek mértékét. A nem strukturális szénhidráttartalmú étrendet tápláló PSSM lovaknak, amelyek serkentik az inzulin szekrécióját, kimutatták, hogy a testmozgás során fokozott a rhabdomyolysis súlyossága. A PSSM-lel rendelkező lovakra vonatkozó jelenlegi ajánlások alacsony keményítőtartalmú, magas zsírtartalmú étrendet tartalmaznak. Az alacsony keményítőtartalmú étrend étkezés után alacsony vércukorszintet és inzulinszintet eredményez, ami csökkentheti az izomsejtek által felvett glükóz mennyiségét. A magas zsírtartalmú étrend növeli a szabad zsírsavkoncentrációt a vérben, ami elősegítheti a zsír energiaként történő felhasználását (szabad zsírsav-oxidáció révén) a glükóz-anyagcserével szemben. A legsúlyosabb klinikai tünetekkel rendelkező lovak gyakran mutatják a legnagyobb javulást az étrenden.

Az étrendi ajánlások általában a kalória-korlátozás, a napi NSC-tartalom csökkentése és az étkezési zsír növekedésének kombinációját tartalmazzák. Az étrendre vonatkozó ajánlásokat egyensúlyba kell hozni az állat test állapotának pontszámával és a testmozgás szintjével, mivel előnyös lehet megvárni az étrendi zsír növelését, miután egy elhízott állat lefogyott. Az étrendnek az emészthető energia <10% -ának az NSC-ből kell származnia, és a napi emészthető energia 15-20% -ának zsírból kell származnia.

Gyakorlat

A PSSM-lel rendelkező lovak kevesebb klinikai tünetet mutatnak, ha testmozgásuk az idő múlásával lassan növekszik (azaz lassan kondicionálódnak). Ezenkívül sokkal nagyobb az esélyük az izommerevség és a rhabdomyolysis kialakulására, ha hosszan tartó leállás után gyakorolják őket.

A lovaknak általában kevesebb klinikai jele van, ha arra kérik őket, hogy rövid munkameneteket végezzenek maximális aktivitási szinten (anaerob testmozgás), bár nehezen érik el a maximális sebességet, és gyorsabban fáradnak el, mint az érintetlen lovak. Több izomkárosodásuk van, ha hosszabb ideig alacsonyabb intenzitású tevékenységet (aerob tevékenység) kérnek, az izom energiahiánya miatt.

Hivatkozások

  1. ^ a b c d e f g h i j k l Mickelson JR, Valberg SJ (2015). "A lovak csontvázizomzavarainak genetikája". Annu. Rev. Anim. Biosci . 3 : 197–217. doi : 10.1146 / annurev-animal-022114-110653 . PMID   25387114 .
  2. ^ a b c d Annandale, EJ; Valberg, SJ; Mickelson, JR; Seaquist, ER (2004. október). "Inzulinérzékenység és a vázizom glükóz transzportja lovak poliszacharid-tároló miopátia esetén". Neuromuszkuláris rendellenességek . 14 (10): 666–674. doi : 10.1016 / j.nmd.2004.05.007 . PMID   15351424 .
  3. ^ a b c McCue ME, Ribeiro WP, Valberg SJ (2006. augusztus). "A poliszacharid-tároló myopathia előfordulása neuromuszkuláris rendellenességekkel rendelkező lovaknál". Ló-állatorvosi folyóirat . 38 (S36): 340–344. doi : 10.1111 / j.2042-3306.2006.tb05565.x . PMID   17402444 .
  4. ^ Firshman AM, Baird JD, Valberg JS (2005. december 15.). "A poliszacharid-tároló miopátia és borzongás előfordulása és klinikai jelei a belga huzólovakon". JAVMA . 227 (12): 1958–1964. doi : 10.2460 / javma.2005.227.1958 . PMID   16379634 .
  5. ^ Valentine BA (2003). "Ló poliszacharid tároló miopátia". Lovas állatorvosi oktatás . 15 (5): 254–262. doi : 10.1111 / j.2042-3292.2003.tb00537.x .
  6. ^ a b c d De La Corte FD, Valberg SJ, MacLeay JM, Mickelson JR (2002). "A poliszacharid-tároló myopathia fejlődési kezdete 4 negyedik lócsikóban" . Journal of Veterinary Internal Medicine . 16 (5): 581–587. doi : 10.1111 / j.1939-1676.2002.tb02391.x .
  7. ^ Finno CJ, SPier SJ, Valberg SJ (2009). "Ismert genetikai mutációk által okozott ló betegségek". The Veterinary Journal . 179 (3): 336–347. doi : 10.1016 / j.tvjl.2008.03.016 . PMID   18472287 .
  8. ^ a b McCue ME, Valberg SJ, Jackson M, Borgia L, Lucio M, Mickelson JR (2009. január). "A poliszacharidokat tároló myopathia fenotípusát a negyedik lóval rokon fajtákban RYR1 mutáció jelenléte módosítja". Neuromuszkuláris rendellenességek . 19 (1): 37–43. doi : 10.1016 / j.nmd.2008.10.001 . PMID   19056269 .
  9. ^ Tryon RC, Penedo CT, McCue ME és mtsai. (2009. január). "Az örökletes betegség gének allélfrekvenciájának értékelése az amerikai negyedlovasok alcsoportjaiban". JAVMA . 234 (1): 120–125. doi : 10.2460 / javma.234.1.120 . PMID   19119976 .
  10. ^ Valberg SJ, Cardinet III GH, Carlson GP, ​​DiMauro S (1992). "Poliszacharid-tároló myopathia, amely visszatérő terheléses rabdomiolízissel jár lovaknál". Neuromuszkuláris rendellenességek . 2 (5–6): 351–359. doi : 10.1016 / S0960-8966 (06) 80006-4 .
  11. ^ a b Ribeiro WP, Valberg SJ, Pagan JD, Gustavsson BE (2004). "A változó étrendi keményítő- és zsírtartalom hatása a szérum kreatin-kináz aktivitására és a szubsztrát elérhetőségére a ló poliszacharid-tároló myopathiájában". J Vet Intern . 18 (6): 887–894. doi : 10.1111 / j.1939-1676.2004.tb02637.x .
  12. ^ Corte FD, Valberg SJ, Mickelson JR, Hower-Moritz M (1999. július). "Vércukor-clearance etetés és testmozgás után poliszacharid-tároló miopátiában" . Lovas állatorvosi folyóirat . 31 (S30): 324–328. doi : 10.1111 / j.2042-3306.1999.tb05242.x .
  13. ^ a b c Valberg, Stephanie; James Mickelson. "Poliszacharid-tároló myopathia (PSSM) lovaknál" . Minnesotai Egyetem Lovaközpontja . Minnesotai Egyetem . Letöltve: 2015. június 15 . CS1 maint: nem ajánlott paraméter ( link )
  14. ^ Firshman AM, Valberg SJ és mtsai. (2008. június). "Inzulinérzékenység belga lovaknál poliszacharid-tároló myopathiával". American Journal of Veterinary Research . 69 (6): 816–823. doi : 10.2460 / ajvr.69.6.818 . PMID   18518664 .
  15. ^ Firshman AM, Valberg SJ, Bender JB, Finno CJ (2003. október). "A poliszacharid-tároló miopátia epidemiológiai jellemzői és kezelése negyedlovakon". American Journal of Veterinary Research . 64 (10): 1319–1327. doi : 10.2460 / ajvr.2003.64.1319 .
  16. ^ Annandale EJ, Valberg SJ, Essen-Gustavsson B (2005. május). "A szubmaximális testmozgás hatása az adenin nukleotidkoncentrációkra a poliszacharid-tároló miopátiával rendelkező lovak vázizomrostjaiban". Am. J. Vet. Res . 66 (5): 839–845. doi : 10.2460 / ajvr.2005.66.839 .