Metabolic Bone Disease and Related Disorders
Metabolic bone disease (MBD) odnosi się do jednej z wielu patologii kości, które wynikają z zaburzeń metabolizmu wapnia. Od dawna jest rozpoznawany u naczelnych nieludzkich, ze szczegółowym opisem „paraliżu klatki” datowanym na 1904 rok przez nowojorskie Towarzystwo Zoologiczne . Początkowo uważany za zaburzenie układu nerwowego, ostatecznie ustalono, że stan ten ma charakter osteomalacyczny, z dotkniętymi zwierzętami wykazującymi zmniejszoną ambulację,” sztywność ” kończyn i patologiczne złamania; podczas sekcji kości szkieletowe, zwłaszcza kości obciążone, były poważnie zdeformowane z towarzyszącym im zanikiem mięśni. Od tego czasu opisano wiele rodzajów MBD, w tym krzywicę, włóknistą osteodystrofię (FOD) i osteopenię/osteoporozę, z marmozetami szczególnie predysponowanymi ze względu na unikalny metabolizm witaminy D.
krzywica, która jest chorobą rosnących zwierząt charakteryzujących się słabo zmineralizowanymi kośćmi i chrząstkami, oraz osteomalacja, która występuje u dojrzałych zwierząt i charakteryzuje się brakiem prawidłowej mineralizacji osteoidów, to dwie pokrewne choroby szkieletowe o etiologii metabolicznej, które są często zgłaszane u marmozetów. Historycznie, najczęściej obserwowaną chorobą kości u marmozetek jest krzywica zależna od witaminy D typu II . Wyniki badań radiograficznych obejmują zagęszczonych physes ze zmiennym metafizycznym Rozszerzanie, kifoza, zmniejszenie gęstości kości, patologicznych złamań i resorpcji kości podokostnej w rękach i pęcherzyków nasadowych (Fig. 14.3 C) . W badaniu histopatologicznym objętość osteoidów i liczba osteoklastów są znacznie zwiększone w dotkniętych marmozetach w porównaniu z nienaruszonymi zwierzętami, a płytki wzrostu mają dezorganizację komórkową z rozszerzoną strefą przerostu ze względu na zwiększoną liczbę przerostowych chondrocytów (Fig. 14.2 B). Krzywica u ludzi jest spowodowana niedoborem witaminy D i uważa się, że oporność marmozety na 1,25(OH)2D przyczynia się do wysokiej częstości występowania choroby, chociaż dokładny mechanizm nie został wyjaśniony.
inną patologią szkieletową opisywaną u dorosłych marmozetów jest włóknista osteodystrofia (Fod). Na zdjęciach radiologicznych szkielet marmozet z FOD wykazuje wygląd „zjedzony przez ćmy”, gdzie wieloogniskowe obszary radiolucencji znajdują się nie tylko w korze i rdzeniu głównie z udziałem długich kości, ale także czasami żuchwy, szczęki i kręgów (Fig. 14.3 B) . Zmiany histologiczne obejmują zwiększoną liczbę osteoklastów, zwłóknienie okołozębowe (szczególnie w czaszce), belekulację korową, resorpcję śródostną i tworzenie się nowej kości okostnej (Fig. 14.2 A). Brak kości wyrostka zębodołowego w żuchwie lub szczęce jest zmiennym stwierdzeniem, ale jest uderzający, gdy występuje. Podobnie jak u ludzi, PTH jest często podwyższony w przypadkach FOD, a poziom wapnia w surowicy jest zwykle niski . W przeciwieństwie do krzywicy i osteomalacji, FOD występuje głównie w marmozetach z współistniejącą chorobą przewodu pokarmowego .
w marmozecie pospolitym, zapalna choroba jelit (IBD) powodująca złe wchłanianie (historycznie określana jako zespół wyniszczenia marmozety) i MBD w różnych postaciach są związane, z marmozetami ponad siedem razy bardziej narażonymi na współistniejącą chorobę kości i przewodu pokarmowego, w przeciwieństwie do choroby tylko w jednym układzie narządów . Stwierdzono, że niski poziom wapnia i witaminy D w surowicy przyczynia się do niskiej BMD ; słaba wydajność trawienna była bezpośrednio związana z niskim poziomem wapnia i witaminy D w surowicy i korelowała z gęstością mineralną kości poprzez DEXA u zwierząt z niskim poziomem wapnia w surowicy . Badania te wspierają teorię, że IBD i MBD współdzielą proces patologiczny; zapalenie przewodu pokarmowego charakterystyczne dla IBD powoduje słabe wchłanianie składników odżywczych, które są krytyczne dla homeostazy kości, co prowadzi do MBD .
Osteopenia/osteoporoza jest kolejnym MBD opisanym w marmozetach i często jest jednocześnie diagnozowana z krzywicą i/lub FOD w sekcjach histologicznych . Osteoporoza jest układową chorobą szkieletową charakteryzującą się zmniejszoną masą kostną, prowadzącą do kruchości kości i zwiększonego ryzyka złamań patologicznych. U marmozetów ze zdiagnozowaną osteopenią kości mają rozproszone zmniejszenie radiodensity zarówno kory i rdzenia oraz zmniejszoną gęstość mineralną kości (Fig. 14.3 D). Histologicznie, grubość kory jest zmniejszona przy zmiennej resorpcji endostealnej i trabekulacji korowej (Fig. 14.2 C) . Jakość osteoidów pozostaje w normie, a ponieważ równowaga wapnia i fosforu nie wpływa na stan, Klasyczne terapie MBD nie są skuteczne .
aby podsumować różnicę w zmianach histopatologicznych: krzywica jest diagnozowana przez nieprawidłowo rozszerzoną i zdezorganizowaną płytkę wzrostu u młodego zwierzęcia; włóknista osteodystrofia jest diagnozowana przez utratę wymiany kości korowej i beleczkowej przez tkankę włóknistą; i osteopenia jest diagnozowana jako ogólny spadek kości korowej i beleczkowej. Nie jest niczym niezwykłym diagnozowanie więcej niż jednego z tych zmian jednocześnie u tego samego osobnika, co czasami utrudnia różnicowanie histologiczne tych chorób.
rozpoznanie Przedśmiertne MBD najczęściej uzyskuje się poprzez obrazowanie. Podczas gdy konwencjonalna radiografia stanowi najczęściej dostępną modalność w większości laboratoriów i klinik, ponieważ 40% minerałów musi być na ogół resorbowane, zanim zmiany staną się rozpoznawalne, często nie jest to diagnostyczne aż do późnej fazy MBD . Pomimo tego, dzięki zastosowaniu konwencjonalnej radiografii w połączeniu z paradygmatem analizy cyfrowej, marmozety z chorobą kości okazały się mieć znacznie zmniejszoną frakcję radiodensity kości w dystalnej kości udowej w porównaniu z nienaruszonymi zwierzętami . Inne, bardziej czułe metody obrazowania stosowane do oceny MBD w marmozetach obejmują tomografię komputerową i DEXA; w każdym z tych badań stwierdzono, że BMD jest zmniejszona w marmozetach z MBD . Inne diagnostyki przedśmiertne sugerujące obecność choroby kości u marmozetów obejmują wysokie stężenie PTH, niskie stężenie albumin w surowicy i małą masę ciała . Dodatkowo, zjonizowany wapń w surowicy może być obniżony, a stosunek wapnia do fosforu odwrócony .
leczenie MBD koncentruje się na rozwiązywaniu nierównowagi w metabolizmie wapnia i witaminy D3. Doustna kalcytonina łososiowa, syntetyczna forma hormonu kalcytoniny przepisana w leczeniu osteoporozy u kobiet po menopauzie, w połączeniu z witaminą D3 do wstrzykiwań oraz wstrzykiwaną i doustną suplementacją wapnia, okazała się skuteczna w leczeniu młodzieńczych przypadków MBD, ale jest mniej skuteczna u dorosłych marmozet . W innej Kolonii suplementacja witaminy D3 rozpoczynająca się od 1000 IU/zwierzę/dzień, a następnie zmniejszona do 500 IU/zwierzę/dzień w celu utrzymania okazała się bardzo skuteczna w leczeniu przypadków MBD . Ponieważ wiele przypadków MBD jest współistniejących z (i potencjalnie wtórnych) IBD, często uzasadnione są dodatkowe metody leczenia, które dotyczą zaburzeń wchłaniania jelitowego . W jednym ze przypadków opisano odwrócenie IBD w kohorcie Tamaryn Saguinus mystax poprzez zastąpienie komercyjnej zamkniętej (zastrzeżonej) diety formułowej bardziej odpowiednią pod względem odżywczym otwartą (publicznie dostępną) dietą formułową . W innym raporcie, normalna dieta kolonijna została przejściowo zastąpiona dietą „rekonwalescencyjną” z dodatkiem substytutu mleka ludzkiego . Niedawne terapie IBD w marmozetach, które okazały się obiecujące, obejmują podawanie budezonidu, glikokortykosteroidu specyficznego dla przewodu pokarmowego lub kwasu traneksamowego, inhibitora plazminy . Wtórne skutki kliniczne MBD, w szczególności złamania patologiczne, należy również wyeliminować stosując leczenie objawowe. Pomimo tych ostatnich postępów prognozy dla IBD i związanego z nim MBD pozostają słabe.
pomimo dostępności komercyjnych diet z odpowiednimi ilościami witaminy D3 i odpowiednim stosunkiem wapnia do fosforu, MBD nadal utrzymuje się w koloniach marmozetów, chociaż z znacznie zmniejszoną częstotliwością. W celu zapobiegania MBD zaleca się dzienne spożycie co najmniej 100 J .M./kg witaminy D3 i 250 mg/kg wapnia oraz stosunek wapnia do fosforu w diecie 1,5-2:1. Dodatkowo, uzupełniające doustne podawanie wapnia może zapobiegać osteomalacji i klinicznej hipokalcemicznej tężyczce u kobiet karmiących marmozety . W miarę możliwości, aby zapobiec rozwojowi krzywicy i osteomalacji, zaleca się dostęp do naturalnego światła słonecznego lub pełnego spektrum oświetlenia w pomieszczeniach w celu zapewnienia niestandardowej postaci witaminy D3 .