Metabolische Knochenkrankheit und verwandte Erkrankungen
Die metabolische Knochenkrankheit (MBD) bezieht sich auf eine von vielen Pathologien des Knochens, die auf Störungen des Kalziumstoffwechsels zurückzuführen sind. Es ist seit langem bei nichtmenschlichen Primaten anerkannt, mit einer detaillierten Beschreibung der „Käfiglähmung“ aus dem Jahr 1904 durch die New York Zoological Society . Ursprünglich als Störung des Nervensystems gedacht, wurde der Zustand schließlich als osteomalakaler Natur bestimmt, wobei betroffene Tiere eine verminderte Gehfähigkeit, „Steifheit“ der Extremitäten und pathologische Frakturen zeigten; Bei der Nekropsie wurde berichtet, dass das Skelettsystem, insbesondere die tragenden Knochen, mit begleitendem Muskelschwund stark deformiert war. Seitdem wurden mehrere Arten von MBD beschrieben, darunter Rachitis, fibröse Osteodystrophie (FOD) und Osteopenie / Osteoporose, wobei Marmosets aufgrund ihres einzigartigen Vitamin-D-Stoffwechsels besonders prädisponiert sind.
Rachitis, eine Erkrankung wachsender Tiere, die durch schlecht mineralisierten Knochen und Knorpel gekennzeichnet ist, und Osteomalazie, die bei reifen Tieren auftritt und durch das Versagen des Osteoids gekennzeichnet ist, richtig zu mineralisieren, sind zwei verwandte Skeletterkrankungen mit einer metabolischen Ätiologie, die häufig bei Marmosets berichtet werden. Historisch gesehen ist die am häufigsten beobachtete Knochenerkrankung bei Marmosets Vitamin D-abhängige Rachitis Typ II. Röntgenologische Befunde umfassen verdickte Prothesen mit variabler metaphysärer Abfackelung, Kyphose, verminderte Knochendichte, pathologische Frakturen und Resorption des subperiostalen Knochens in den Händen und in den Alveolen der Zahnhöhlen (Abb. 14.3C) . Bei histopathologischer Untersuchung sind das Osteoidvolumen und die Osteoklastenzahl bei betroffenen Äffchen im Vergleich zu nicht betroffenen Tieren erheblich erhöht, und die Wachstumsplatten weisen eine zelluläre Desorganisation mit einer erweiterten Hypertrophiezone aufgrund einer erhöhten Anzahl hypertropher Chondrozyten auf (Abb. 14.2B). Rachitis beim Menschen wird durch Vitamin-D-Mangel verursacht, und es wird angenommen, dass die Endorganresistenz des Marmosets gegen 1,25 (OH) 2D zur hohen Inzidenz der Erkrankung beiträgt, obwohl der genaue Mechanismus nicht aufgeklärt wurde.
Eine weitere Skelettpathologie, über die bei erwachsenen Äffchen berichtet wird, ist die fibröse Osteodystrophie (FOD). Auf Röntgenaufnahmen zeigt das Skelett von Marmosets mit FOD ein „Motten-gefressenes“ Aussehen, wo multifokale Bereiche der Radioluzenz nicht nur in der Kortikalis und Medulla gefunden werden, die hauptsächlich lange Knochen betreffen, sondern gelegentlich auch den Unterkiefer, Oberkiefer und Wirbel (Abb. 14.3B) . Histologische Läsionen umfassen eine erhöhte Anzahl von Osteoklasten, peritrabekuläre Fibrose (insbesondere im Schädel), kortikale Trabekulation, endosteale Resorption und periostale Knochenneubildung (Abb. 14.2A). Das Fehlen von Alveolarknochen im Unterkiefer oder Oberkiefer ist ein variabler Befund, der jedoch auffällt, wenn er auftritt. Ähnlich wie beim Menschen ist PTH bei FOD häufig erhöht , und der Serumcalciumspiegel ist normalerweise niedrig . Im Gegensatz zu Rachitis und Osteomalazie tritt FOD vorwiegend bei Marmosets mit gleichzeitiger gastrointestinaler (GI) Erkrankung auf .
Beim gemeinen Marmoset sind entzündliche Darmerkrankungen (IBD), die zu Malabsorption führen (historisch als Marmoset-Wasting-Syndrom bezeichnet) und MBD in ihren verschiedenen Formen assoziiert, wobei Marmosets mehr als siebenmal häufiger an Knochen- und GI-Erkrankungen leiden als an Erkrankungen in nur einem Organsystem . Es wurde erkannt, dass niedriges Serumcalcium und Vitamin D zu einer niedrigen BMD beitragen ; Eine schlechte Verdauungseffizienz wurde direkt mit niedrigen Serumcalcium- und Vitamin-D-Spiegeln in Verbindung gebracht und korreliert mit der Knochenmineraldichte über DEXA bei Tieren mit niedrigen Serumcalciumspiegeln . Diese Studien stützen die Theorie, dass IBD und MBD einen pathologischen Prozess teilen; Eine für IBD charakteristische GI-Entzündung führt zu einer schlechten Absorption von Nährstoffen, die für die Knochenhomöostase entscheidend sind, was zu MBD führt .Osteopenie / Osteoporose ist eine weitere MBD, die bei Marmosets beschrieben wird und häufig gleichzeitig mit Rachitis und / oder FOD in histologischen Schnitten diagnostiziert wird . Osteoporose ist eine systemische Skeletterkrankung, die durch eine verminderte Knochenmasse gekennzeichnet ist, was zu Knochenbrüchigkeit und erhöhtem Risiko für pathologische Frakturen führt. Bei Äffchen, bei denen Osteopenie diagnostiziert wurde, haben die Knochen die Radiodichte sowohl des Kortex als auch des Medullas diffus verringert und die Knochenmineraldichte verringert (Abb. 14.3D) . Histologisch ist die kortikale Dicke bei variabler endostealer Resorption und kortikaler Trabekulation reduziert (Abb. 14.2C) . Die Qualität des Osteoids bleibt normal und da das Kalzium-Phosphor-Gleichgewicht den Zustand nicht beeinflusst, sind klassische Therapien für MBD nicht wirksam .
Um den Unterschied in histopathologischen Läsionen zusammenzufassen: Rachitis wird durch eine abnormal verbreiterte und unorganisierte Wachstumsplatte bei einem jungen Tier diagnostiziert; fibröse Osteodystrophie wird durch Verlust des kortikalen und trabekulären Knochenersatzes durch fibröses Gewebe diagnostiziert; und Osteopenie wird als Gesamtabnahme des kortikalen und trabekulären Knochens diagnostiziert. Es ist nicht ungewöhnlich, mehr als eine dieser Läsionen gleichzeitig bei derselben Person zu diagnostizieren, was gelegentlich die histologische Differenzierung dieser Krankheiten erschwert.Die antemortale Diagnose von MBD wird am häufigsten durch Bildgebung erreicht. Während die konventionelle Radiographie in den meisten Labors und Kliniken die am häufigsten verfügbare Modalität darstellt, da 40% des Minerals im Allgemeinen resorbiert werden müssen, bevor Läsionen identifizierbar werden, ist sie oft erst spät im Verlauf der MBD diagnostisch . Trotz dieses, durch die Verwendung konventioneller Radiographie gepaart mit einem digitalen Analyseparadigma, Es wurde festgestellt, dass Marmosets mit Knochenkrankheit den Anteil der Knochenradiodichte im distalen Femur im Vergleich zu nicht betroffenen Tieren signifikant reduziert haben . Andere, empfindlichere Bildgebungsmodalitäten zur Bewertung der MBD bei Marmosets umfassen Computertomographie und DEXA; In jeder dieser Studien wurde festgestellt, dass die BMD bei Marmosets mit MBD reduziert ist . Andere Ante-Mortem-Diagnosen, die auf das Vorhandensein von Knochenerkrankungen bei Marmosets hindeuten, umfassen hohe PTH-Spiegel, niedrige Serumalbuminspiegel und ein niedriges Körpergewicht . Zusätzlich kann das ionisierte Calcium im Serum verringert und das Calcium-Phosphor-Verhältnis invertiert werden .
Die Behandlung von MBD konzentriert sich auf das Ungleichgewicht im Calcium / Vitamin D3-Stoffwechsel. Orales Lachs-Calcitonin, eine synthetische Form des Hormons Calcitonin, das zur Osteoporosebehandlung bei postmenopausalen Frauen verschrieben wird, kombiniert mit injizierbarem Vitamin D3 und injizierbarer und oraler Kalziumergänzung, hat sich bei der Behandlung von juvenilen Fällen von MBD als erfolgreich erwiesen, ist jedoch bei erwachsenen Äffchen weniger erfolgreich . In einer anderen Kolonie erwies sich eine Vitamin-D3-Supplementierung, die bei 1000 IE / Tier / Tag begann und dann zur Aufrechterhaltung auf 500 IE / Tier / Tag abnahm, bei der Behandlung von MBD-Fällen als sehr erfolgreich . Da viele Fälle von MBD mit IBD einhergehen (und möglicherweise sekundär dazu sind), sind zusätzliche Behandlungen, die sich mit der intestinalen Malabsorption befassen, häufig gerechtfertigt . Ein Fallbericht beschrieb die Umkehrung von IBD in einer Kohorte von Saguinus mystax Tamarinen durch den Ersatz einer kommerziellen geschlossenen (proprietären) Formeldiät durch eine ernährungsphysiologisch geeignetere offene (öffentlich verfügbare) Formeldiät . In einem anderen Bericht wurde die normale Koloniediät vorübergehend durch eine „Rekuperationsdiät“ mit zusätzlichem Humanmilchersatz ersetzt . Neuere Therapien für IBD bei Marmosets, die sich als vielversprechend erwiesen haben, umfassen die Verabreichung von Budesonid, einem GI-spezifischen Glukokortikoid, oder Tranexamsäure, einem Plasmininhibitor . Sekundäre klinische Folgen von MBD, insbesondere pathologische Frakturen, sollten ebenfalls symptomatisch behandelt werden. Trotz dieser jüngsten Fortschritte bleibt die Prognose für IBD und assoziierte MBD schlecht.
Trotz der Verfügbarkeit kommerzieller Diäten mit ausreichenden Mengen an Vitamin D3 und einem angemessenen Kalzium-Phosphor-Verhältnis besteht MBD weiterhin in Marmoset-Kolonien, wenn auch mit einer erheblich verringerten Häufigkeit. Die tägliche Einnahme von mindestens 100 IE / kg Vitamin D3 und 250 mg / kg Kalzium sowie ein Kalzium-Phosphor-Verhältnis von 1,5–2: 1 werden empfohlen, um MBD vorzubeugen . Darüber hinaus kann eine zusätzliche orale Calciumverabreichung Osteomalazie und klinische hypokalzämische Tetanie bei laktierenden weiblichen Äffchen verhindern . Wenn möglich, wird der Zugang zu natürlichem Sonnenlicht oder Vollspektrumbeleuchtung in Innenräumen zur Bereitstellung einer nicht-diätetischen Form von Vitamin D3 dringend empfohlen, um die Entwicklung von Rachitis und Osteomalazie zu verhindern .