metabolisk bensjukdom och relaterade störningar

metabolisk bensjukdom (MBD) avser en av många patologier i benet som är resultatet av störningar i kalciummetabolism. Det har länge erkänts i icke-mänskliga primater, med en detaljerad beskrivning av ”burförlamning” som går tillbaka till 1904 av New York Zoological Society . Ursprungligen tänkt på som en nervsystemstörning, bestämdes tillståndet så småningom att vara osteomalaciskt i naturen, med drabbade djur som visar minskad ambulation, ”styvhet” i extremiteterna och patologiska frakturer; vid obduktion rapporterades skelettsystemet, särskilt de viktbärande benen, vara allvarligt deformerade med åtföljande muskelavfall. Sedan dess har flera typer av MBD, inklusive rickets, fibrös osteodystrofi (FOD) och osteopeni/osteoporos, beskrivits, med marmosets särskilt predisponerade på grund av deras unika vitamin D-metabolism.Rickets, som är en sjukdom hos växande djur som kännetecknas av dåligt mineraliserat ben och brosk, och osteomalacia, som förekommer hos mogna djur och kännetecknas av att osteoid misslyckas med att mineralisera ordentligt, är två relaterade skelettsjukdomar med en metabolisk etiologi som ofta rapporteras i marmosets. Historiskt sett är den vanligaste observerade bensjukdomen i marmosets vitamin D-beroende rickets typ II . Radiografiska fynd inkluderar förtjockade fysik med variabel metafyseal fackling, kyfos, minskad bentäthet, patologiska frakturer och resorption av subperiostealbenet i händerna och i alveolerna i tanduttagen (Fig. 14.3 C). Vid histopatologisk undersökning ökar osteoidvolymen och osteoklastantalet avsevärt i drabbade marmosetter jämfört med opåverkade djur, och tillväxtplattor har cellulär desorganisation med en utvidgad zon av hypertrofi på grund av ett ökat antal hypertrofiska kondrocyter (Fig. 14.2 B). Rickets hos människor orsakas av vitamin D-brist, och marmosets ändorganresistens mot 1,25(OH)2D tros bidra till den höga förekomsten av tillståndet, även om den exakta mekanismen inte har klargjorts.

en annan skelettpatologi som rapporterats hos vuxna marmosetter är fibrös osteodystrofi (FOD). På röntgenbilder uppvisar skelettet av marmosets med FOD ett” Mal-ätit ” utseende, där multifokala områden med radiolucens finns i inte bara cortex och medulla som främst involverar långa ben utan också ibland underkäken, maxilla och ryggkotor (Fig. 14.3 B). Histologiska lesioner inkluderar ökat osteoklastnummer, peritrabekulär fibros (särskilt i skallen), kortikal trabekulering, endosteal resorption och periosteal ny benbildning (Fig. 14.2 a). Frånvaro av alveolärt ben i underkäken eller maxilla är ett variabelt fynd men är slående när det inträffar. I likhet med det mänskliga tillståndet är PTH ofta förhöjt i fall av FOD, och serumkalciumnivåerna är vanligtvis låga . I motsats till rickets och osteomalacia finns FOD övervägande i marmosets med samtidig gastrointestinal (GI) sjukdom .

i den gemensamma marmoset är inflammatorisk tarmsjukdom (IBD) som resulterar i malabsorption (historiskt kallad marmoset wasting syndrome) och MBD i dess olika former associerade, med marmosets över sju gånger mer benägna att ha samtidig ben-och GI-sjukdom i motsats till sjukdom i endast ett organsystem . Lågt serumkalcium och D-vitamin har erkänts bidra till låg BMD ; dålig matsmältningseffektivitet har direkt associerats med låga serumkalcium-och D-vitaminnivåer och korrelerats med benmineraldensitet via DEXA hos djur med låga serumkalciumnivåer . Dessa studier stöder teorin att IBD och MBD delar en patologisk process; GI-inflammation som är karakteristisk för IBD resulterar i dålig absorption av näringsämnen som är kritiska för benhomeostas, vilket leder till MBD .

osteopeni / osteoporos är en annan MBD som beskrivs i marmosets och diagnostiseras ofta samtidigt med rickets och/eller FOD i histologiska sektioner . Osteoporos är ett systemiskt skeletttillstånd som kännetecknas av minskad benmassa, vilket leder till benbräcklighet och ökad risk för patologiska frakturer. I marmosets diagnostiserade med osteopeni har ben diffust minskad radiodensitet hos både cortex och medulla och minskad benmineraltäthet (Fig. 14.3 D). Histologiskt reduceras kortikal tjocklek med variabel endosteal resorption och kortikal trabekulering (Fig. 14.2 C). Kvaliteten på osteoiden förblir normal och eftersom kalcium–fosforbalansen inte påverkar tillståndet är klassiska terapier för MBD inte effektiva .

för att sammanfatta skillnaden i histopatologiska lesioner: rickets diagnostiseras av en onormalt breddad och oorganiserad tillväxtplatta hos ett ungt djur; fibrös osteodystrofi diagnostiseras genom förlust av kortikalt och trabekulärt benbyte med fibrös vävnad; och osteopeni diagnostiseras som en total minskning av kortikalt och trabekulärt ben. Det är inte ovanligt att diagnostisera mer än en av dessa lesioner samtidigt hos samma individ, vilket ibland gör den histologiska differentieringen av dessa sjukdomar svår.

Antemortemdiagnos av MBD uppnås oftast genom avbildning. Medan konventionell radiografi representerar den vanligaste tillgängliga modaliteten i de flesta laboratorier och kliniker, eftersom 40% av mineralet i allmänhet måste resorberas innan lesioner blir identifierbara, är det ofta inte diagnostiskt förrän sent under MBD . Trots detta, genom att använda konventionell radiografi parat med ett digitalt analysparadigm, har marmosets med bensjukdom visat sig ha signifikant minskad benradiodensitetsfraktion i den distala lårbenet jämfört med opåverkade djur . Andra, mer känsliga avbildningsmetoder som används för att utvärdera MBD i Marmoset inkluderar datortomografi och DEXA; i var och en av dessa studier har BMD visat sig reduceras i Marmoset med MBD . Andra antemortemdiagnostik som visat sig föreslå närvaron av bensjukdom i marmosetter inkluderar höga PTH-nivåer, låga serumalbuminnivåer och låg kroppsvikt . Dessutom kan serumjoniserat kalcium minskas och kalcium-till-fosforförhållandet inverteras .

behandling av MBD fokuserar på att ta itu med obalansen i kalcium / vitamin D3-metabolism. Oral laxkalcitonin, en syntetisk form av hormonet kalcitonin som föreskrivs för osteoporosbehandling hos postmenopausala kvinnor, kombinerat med injicerbart vitamin D3 och injicerbart och oralt kalciumtillskott, har visat sig vara framgångsrikt vid behandling av ungdomsfall av MBD men är mindre framgångsrikt hos vuxna marmoseter . I en annan koloni visade sig Vitamin D3-tillskott från 1000 IE/djur/dag och minskade sedan till 500 IE/djur/dag för underhåll vara mycket framgångsrikt vid behandling av fall av MBD . Eftersom många fall av MBD är samtidigt med (och potentiellt sekundärt till) IBD, ytterligare behandlingar som behandlar intestinal malabsorption är ofta motiverade . En fallrapport beskrev reversering av IBD i en kohort av Saguinus mystax tamariner genom ersättning av en kommersiell sluten (proprietär) formeldiet med en mer näringsmässigt lämplig öppen (offentligt tillgänglig) formeldiet . I en annan rapport ersattes den normala kolonidieten tillfälligt med en” återhämtning ” – diet med tillsatt mjölkersättning . Nya terapier för IBD i marmosets som har visat sig lovande inkluderar administrering av budesonid, en GI-specifik glukokortikoid eller tranexaminsyra, en plasminhämmare . Sekundära kliniska konsekvenser av MBD, särskilt patologiska frakturer, bör också behandlas med symptomatisk behandling. Trots dessa senaste framsteg är prognosen för IBD och tillhörande MBD fortfarande dålig.

trots tillgången på kommersiella dieter med tillräckliga mängder vitamin D3 och ett korrekt kalcium-till-fosforförhållande fortsätter MBD att kvarstå i marmosetkolonier, om än vid en avsevärt minskad frekvens. Dagligt intag av minst 100 IE/kg vitamin D3 och 250 mg/kg kalcium och ett dietkalcium-till-fosforförhållande på 1, 5-2:1 rekommenderas för att förhindra MBD . Dessutom kan kompletterande oral kalciumadministrering förhindra osteomalaki och klinisk hypokalcemisk tetani hos lakterande kvinnliga marmosetter . Om möjligt rekommenderas tillgång till naturligt solljus eller fullspektrumsbelysning inomhus för att ge en icke-dietform av vitamin D3 för att förhindra utveckling av rickets och osteomalacia .