Jump to content

Миопатия накопления полисахаридов у лошадей

Полисахаридная миопатия лошадей ( EPSM , PSSM , EPSSM ) — наследственное заболевание, связанное с накоплением гликогена у лошадей, которое вызывает рабдомиолиз при физической нагрузке . В настоящее время известно, что он поражает следующие породы американских четвероногих лошадей, американских пейнтбольных лошадей, теплокровных, початков, пони Дейлса, чистокровных, арабских, пони Нью-Форест и большое количество пород лошадей-тяжеловесов. Несмотря на то, что ПССМ неизлечим, его можно контролировать с помощью соответствующей диеты и физических упражнений. В настоящее время существует 2 подтипа, известные как ПССМ типа 1 и ПССМ типа 2.

Патофизиология нарушений накопления гликогена и подтипы ПССМ

[ редактировать ]
Представление молекул глюкозы, связанных α-1,4-гликозидными связями, с единственной α-1,6-гликозидной связью, ведущей к ответвлению цепи.

Гликоген — это молекулярный полимер глюкозы ), используемый для хранения энергии ( полисахарид и важный для поддержания гомеостаза глюкозы в крови, а также для обеспечения энергией сокращений скелетных мышц и сердечной мышцы. Молекулы глюкозы связаны в линейные цепи α-1,4- гликозидными связями . Кроме того, от цепи образуются ответвления глюкозы за счет α-1,6-гликозидных связей. Две молекулы глюкозы соединяются в α-1,4-гликозидные связи с помощью фермента, известного как гликогенсинтаза . Эта связь может быть разорвана амилазой , когда организм хочет расщепить гликоген на глюкозу для получения энергии. Фермент разветвления гликогена отвечает за необходимые α-1,6-гликозидные связи, необходимые для начала ответвления этих линейных цепей.

Любое нарушение этой системы приводит к болезни накопления гликогена . В настоящее время существуют две подкатегории болезней накопления гликогена у лошадей: миопатия накопления полисахаридов 1 типа, дефицит фермента разветвления гликогена и миопатия накопления полисахаридов 2 типа.

Тип 1 ПССМ

[ редактировать ]

PSSM типа 1 вызван аутосомно-доминантной генетической мутацией, известной как GSY1. Эта мутация вызывает активацию гликогенсинтазы и высокий уровень гликогенсинтазы по сравнению с ферментом разветвления гликогена (GBE). Это измененное соотношение гликогенсинтазы и GBE приводит к образованию молекул гликогена с длинными цепями и небольшим количеством разветвлений, что делает эти молекулы в некоторой степени устойчивыми к амилазе . [ 1 ] Мутация GSY1 связана с измененным метаболизмом глюкозы (но нормальным метаболизмом гликогена), а также с накоплением высоких уровней гликогена и аномальных полисахаридов в мышцах лошади. [ 2 ] Кроме того, было показано, что некоторые лошади обладают чувствительностью к инсулину, что улучшает поглощение глюкозы мышечными клетками и способствует избыточному накоплению гликогена, которое уже повышено вследствие мутации GSY1. [ 2 ]

Дефицит фермента, разветвляющего гликоген

[ редактировать ]

Низкий уровень фермента разветвления гликогена приводит к состоянию, известному как дефицит фермента разветвления гликогена. Это состояние вызвано мутацией гена GBE1, ответственного за выработку фермента разветвления гликогена. Впоследствии молекулы гликогена образуются с небольшим количеством разветвлений, что значительно уменьшает количество невосстанавливающих концов, резко замедляя скорость, с которой молекула может синтезироваться или расщепляться. Это приводит к низкому уровню мышечного гликогена, который очень устойчив к амилазе. [ 1 ] Это заболевание обычно наблюдается у жеребят четвероногих лошадей и приводит к летальному исходу.

Тип 2 ПССМ

[ редактировать ]

PSSM типа 2 — это категория заболеваний, которые приводят к аномальному отложению гликогена в скелетных мышцах лошади, не связанному с мутациями GSY1 или GBE1. [ 1 ]

Презентация

[ редактировать ]
Бельгийский тяжеловоз — порода с очень высокой распространенностью ПССМ в популяции.

PSSM наиболее распространен у американских четвероногих лошадей и родственных им пород ( пейнт-хорс , аппалуза , аппендикс-четверть-хорс ), тяжеловозных пород лошадей (особенно бельгийских тяжеловозов и першеронов ) и теплокровных пород. [ 3 ] Было показано, что в бельгийском драфте распространенность ПССМ составляет 36%. [ 4 ] Другие породы, у которых был диагностирован PSSM, включают арабскую , липиззанскую , морганскую , мустангскую , перуанскую пасо , скалистую горную лошадь , стандартбредную , прогулочную лошадь Теннесси , чистокровную и национальную выставочную лошадь . [ 3 ] Было высказано предположение, что мутация GSY1 принесла некоторую пользу трудолюбивым животным с некачественным рационом и теперь наносит вред представителям тех «бережливых» пород, которым приходится работать с умеренным или низким уровнем работы и диетой с высоким содержанием неструктурных углеводов. . [ 1 ]

PSSM типа 1 (гомозиготный или гетерозиготный по мутации GSY1) чаще встречается у четвероногих лошадей и родственных им пород, а также тяжеловозных пород, тогда как PSSM типа 2 (отрицательный по мутации GSY1) чаще встречается у других пород, включая теплокровных. Половой предрасположенности к заболеванию нет. [ 1 ]

Клинические признаки

[ редактировать ]

Лошади с PSSM типа 1 обычно выглядят нормальными в состоянии покоя, но имеют признаки рабдомиолиза при физической нагрузке («связывание»), такие как укороченный шаг, скованность, крепкая мускулатура, потливость, боль или нежелание выполнять физические упражнения, когда их просят выполнять легкую работу. [ 1 ] Хотя эпизоды рабдомиолиза при физической нагрузке являются одним из наиболее частых признаков, связанных с пораженными лошадьми (сообщается примерно у 37% больных животных), другие общие признаки включают нарушения походки, смещающуюся хромоту , мышечную слабость, которая может привести к невозможности встать, колики. такие как боль и мышечные фасцикуляции, атрофия и/или ригидность (чаще всего наблюдаются в полуперепончатых, полусухожильных и длиннейших мышцах). [ 3 ] [ 5 ]

Эти клинические признаки обычно впервые становятся очевидными, когда лошадь подвергается дрессировке в молодом возрасте; однако у пораженных лошадей в возрасте одного месяца будут наблюдаться гистологические изменения, соответствующие повреждению мышц, а также может наблюдаться повышение уровня креатинкиназы (КК), фермента, уровень которого повышается при повреждении мышц. [ 6 ] Сопутствующие заболевания, такие как респираторные или желудочно-кишечные инфекции, могут привести к повышению уровня КФК и потенциально опасному для жизни рабдомиолизу даже без физических упражнений. [ 1 ] [ 6 ] Лошади с ПССМ часто имеют устойчиво повышенный уровень КК в состоянии покоя, что отличает заболевание от рецидивирующего рабдомиолиза при физической нагрузке, при котором лошади имеют нормальные концентрации КК между эпизодами. [ 7 ]

Изменчивость фенотипа и модифицирующие гены

[ редактировать ]

У некоторых животных заболевание может оставаться субклиническим, у других могут наблюдаться легкие признаки, не препятствующие спортивным достижениям, а у некоторых лошадей наблюдаются клинические признаки, препятствующие любым принудительным упражнениям. В редких случаях лошади умирают от острых эпизодов рабдомиолиза. Причина такой изменчивости фенотипа до конца не выяснена. Темперамент, пол и тип телосложения не влияют на выраженность клинических признаков. [ 1 ] Однако факторы окружающей среды, такие как диета и физические упражнения, является ли лошадь гетерозиготной или гомозиготной по мутированному аллелю GSY1, а также наличие модифицирующих генов, играют свою роль. [ 8 ] Кроме того, у некоторых больных лошадей может быть PSSM типа 2, который вызывает различные клеточные изменения и, как следствие, разные фенотипические эффекты. [ 1 ]

Одним из таких модифицирующих генов является RYR1, который отвечает за регуляцию кальция в мышечных клетках. Мутация RYR1 вызывает злокачественную гипертермию — редкое, но потенциально смертельное заболевание, обычно связанное с анестезией. Хотя мутация RYR1 редко встречается у лошадей, включая общую популяцию четвероногих лошадей, она гораздо чаще встречается у четвероногих лошадей с мутацией GSY1. Лошади с обеими мутациями с большей вероятностью будут иметь тяжелый фенотип PSSM, включая более высокие уровни креатинкиназы в крови (КК), более тяжелую непереносимость физической нагрузки, более тяжелые эпизоды рабдомиолиза (более частые мышечные фасцикуляции, более частые эпизоды, не связанные с физической нагрузкой). , острая смерть) и плохой ответ на лечение ПССМ. [ 8 ]

Кроме того, у 14% лошадей-недоуздок были обнаружены дефекты как в гене GSY1, так и в гене SCNA4, ответственном за гиперкалиемический периодический паралич (HYPP) у четвероногих лошадей и родственных пород. [ 9 ] Комбинация обоих этих генов может вызвать тяжелый рабдомиолиз, если лошадь окажется в лежачем положении из-за приступа HYPP. [ 1 ]

Диагностика

[ редактировать ]

Доступен генетический тест на ПССМ типа 1. Для этого теста требуется образец крови или волос, и он менее инвазивн, чем биопсия мышц. Однако это может быть менее полезно для пород, которые чаще страдают ПССМ 2 типа, например, для легких пород лошадей. Часто биопсию мышц рекомендуют лошадям с клиническими признаками PSSM, но с отрицательными результатами на мутацию GSY1.

Мышечную биопсию можно взять из полумембранозных или полутендинозных мышц (подколенных сухожилий). Биопсия окрашивается на гликоген, и интенсивность впитывания красителя в мышцу, а также наличие каких-либо включений помогают поставить диагноз ПССМ. Этот тест является единственным методом диагностики ПССМ 2 типа. Лошади с PSSM типа 1 обычно имеют уровень гликогена в скелетных мышцах в 1,5-2 раза выше нормального. [ 10 ] Хотя аномалии, указывающие на повреждение мышц, можно увидеть на гистологических срезах мышц уже в возрасте 1 месяца, для развития аномального накопления полисахаридов может потребоваться до 3 лет. [ 6 ]

Управление

[ редактировать ]

Влияние на обмен веществ

[ редактировать ]

Лошади с ПССМ имеют повышенный уровень мышечного гликогена в состоянии покоя. Во время тренировки уровень гликогена истощается быстрее, чем у здоровых лошадей, и снижается до уровня, который считается нормальным для отдыхающей лошади, не страдающей ПССМ. Это демонстрирует, что метаболизм гликогена у этих животных на самом деле нормальный. [ 11 ] Однако после прекращения упражнений лошади PSSM синтезируют мышечный гликоген в два раза быстрее, чем нормальные лошади, что приводит к повышению уровня мышечного гликогена. [ 2 ] Точный механизм аномального метаболизма глюкозы еще не установлен, но он может иметь сходство с дефицитом фосфофруктокиназы у человека. [ 2 ]

Породы четвероногих лошадей с ПССМ демонстрируют чувствительность к инсулину, что улучшает усвоение глюкозы клетками, и эти лошади быстрее очищают кровь от глюкозы после еды, чем здоровые лошади. [ 12 ] Это обеспечивает легкий доступ мышц к глюкозе, которые затем могут использовать субстрат для производства гликогена. Дефект GSY1, который активирует фермент гликогенсинтазы, позволяет мышцам использовать эту глюкозу для быстрого производства гликогена для хранения в мышцах. [ 13 ] Удивительно, но повышенная чувствительность к инсулину не наблюдается у тяжеловозных пород лошадей. [ 14 ]

Для противодействия этим метаболическим изменениям можно использовать диетические и физические упражнения. Примерно у 50% лошадей, которые соблюдают диетические рекомендации, и у 90% лошадей, которые соблюдают как диетические рекомендации, так и физические упражнения, эпизоды рабдомиолиза при физической нагрузке практически отсутствуют. [ 13 ]

Для большинства лошадей диета оказывает существенное влияние на выраженность клинических признаков. Было показано, что у лошадей PSSM, получавших диету с высоким содержанием неструктурных углеводов (НСК), которые стимулируют секрецию инсулина, тяжесть рабдомиолиза увеличивается при физической нагрузке. [ 1 ] Текущие рекомендации для лошадей с ПССМ включают диету с низким содержанием крахмала и высоким содержанием жиров. Диеты с низким содержанием крахмала приводят к снижению уровня глюкозы в крови и инсулина после еды, что может снизить количество глюкозы, поглощаемой мышечными клетками. Диета с высоким содержанием жиров увеличивает концентрацию свободных жирных кислот в крови, что может способствовать использованию жира для получения энергии (путем окисления свободных жирных кислот) вместо метаболизма глюкозы. Лошади с наиболее тяжелыми клиническими признаками часто демонстрируют наибольшее улучшение диеты. [ 11 ]

Диетические рекомендации обычно включают сочетание ограничения калорий, снижения суточного содержания НСК и увеличения содержания жиров в рационе. животного Рекомендации по диете должны быть сбалансированы с оценкой упитанности и уровнем физической активности, поскольку может быть полезно отложить увеличение содержания жира в рационе после того, как животное, страдающее ожирением, похудело. [ 13 ] Диета должна содержать <10% перевариваемой энергии, поступающей из НСК, и 15-20% суточной перевариваемой энергии, поступающей из жиров. [ 15 ]

Упражнение

[ редактировать ]

Лошади с PSSM проявляют меньше клинических признаков, если их нагрузку постепенно увеличивают с течением времени (т. е. они медленно тренируются). Кроме того, у них гораздо выше вероятность развития мышечной ригидности и рабдомиолиза, если они тренируются после длительного отдыха в стойле. [ 6 ]

Лошади обычно имеют меньше клинических признаков, когда их просят выполнять короткие периоды работы с максимальным уровнем активности (анаэробные упражнения), хотя им трудно достичь максимальной скорости и они утомляются быстрее, чем здоровые лошади. У них происходит большее повреждение мышц, когда их просят выполнять деятельность с меньшей интенсивностью в течение более длительного периода времени (аэробная активность). [ 1 ] из-за дефицита энергии в мышцах. [ 16 ]

  1. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л Микельсон-младший, Валберг С.Дж. (2015). «Генетика заболеваний скелетных мышц у лошадей» . Анну. Преподобный Аним. Биосци . 3 : 197–217. doi : 10.1146/annurev-animal-022114-110653 . ПМИД   25387114 .
  2. ^ Jump up to: а б с д Аннандейл, Э.Дж.; Вальберг, С.Дж.; Микельсон-младший; Сиквист, скорая помощь (октябрь 2004 г.). «Чувствительность к инсулину и транспорт глюкозы в скелетных мышцах у лошадей с миопатией накопления полисахаридов у лошадей». Нервно-мышечные расстройства . 14 (10): 666–674. дои : 10.1016/j.nmd.2004.05.007 . ПМИД   15351424 . S2CID   121731 .
  3. ^ Jump up to: а б с МакКью М.Э., Рибейро В.П., Валберг С.Дж. (август 2006 г.). «Распространенность полисахаридной миопатии накопления у лошадей с нервно-мышечными расстройствами». Ветеринарный журнал лошадей . 38 (С36): 340–344. дои : 10.1111/j.2042-3306.2006.tb05565.x . ПМИД   17402444 . S2CID   1861689 .
  4. ^ Фиршман А.М., Бэрд Дж.Д., Валберг Дж.С. (15 декабря 2005 г.). «Распространенность и клинические признаки миопатии накопления полисахаридов и дрожи у бельгийских тяжеловозов» . ЯВМА . 227 (12): 1958–1964. дои : 10.2460/javma.2005.227.1958 . ПМИД   16379634 .
  5. ^ Валентин Б.А. (2003). «Миопатия накопления полисахаридов лошадей». Ветеринарное образование для лошадей . 15 (5): 254–262. дои : 10.1111/j.2042-3292.2003.tb00537.x .
  6. ^ Jump up to: а б с д Де Ла Корте Ф.Д., Вальберг С.Дж., Макли Дж.М., Микельсон Дж.Р. (2002). «Начало развития миопатии накопления полисахаридов у жеребят 4-четвертных лошадей» . Журнал ветеринарной внутренней медицины . 16 (5): 581–587. дои : 10.1111/j.1939-1676.2002.tb02391.x . ПМИД   12322710 .
  7. ^ Финно С.Дж., СПьер С.Дж., Валберг С.Дж. (2009). «Болезни лошадей, вызванные известными генетическими мутациями». Ветеринарный журнал . 179 (3): 336–347. дои : 10.1016/j.tvjl.2008.03.016 . ПМИД   18472287 .
  8. ^ Jump up to: а б МакКью М.Э., Вальберг С.Дж., Джексон М., Борджиа Л., Люсио М., Микельсон-младший (январь 2009 г.). «Фенотип миопатии с накоплением полисахаридов у четверородственных пород лошадей модифицируется наличием мутации RYR1». Нервно-мышечные расстройства . 19 (1): 37–43. дои : 10.1016/j.nmd.2008.10.001 . ПМИД   19056269 . S2CID   28059829 .
  9. ^ Трайон Р.К., Пенедо К.Т., МакКью М.Э. и др. (январь 2009 г.). «Оценка частот аллелей генов наследственных заболеваний в подгруппах американских четвероногих лошадей» . ЯВМА . 234 (1): 120–125. дои : 10.2460/javma.234.1.120 . ПМИД   19119976 .
  10. ^ Вальберг С.Дж., Кардине III GH, Карлсон Г.П., ДиМауро С. (1992). «Миопатия накопления полисахаридов, связанная с рецидивирующим рабдомиолизом при нагрузке у лошадей». Нервно-мышечные расстройства . 2 (5–6): 351–359. дои : 10.1016/S0960-8966(06)80006-4 . ПМИД   1284408 . S2CID   38373381 .
  11. ^ Jump up to: а б Рибейро В.П., Валберг С.Дж., Пэган Дж.Д., Густавссон Б.Е. (2004). «Влияние различного содержания диетического крахмала и жира на активность креатинкиназы сыворотки и доступность субстрата при миопатии накопления полисахаридов у лошадей». J Vet Intern Med . 18 (6): 887–894. дои : 10.1111/j.1939-1676.2004.tb02637.x . ПМИД   15638274 . S2CID   7326589 .
  12. ^ Корте Ф.Д., Вальберг С.Дж., Микельсон-младший, Хауэр-Мориц М. (июль 1999 г.). «Клиренс глюкозы в крови после кормления и физических упражнений при миопатии накопления полисахаридов» . Ветеринарный журнал лошадей . 31 (С30): 324–328. дои : 10.1111/j.2042-3306.1999.tb05242.x . ПМИД   10659276 .
  13. ^ Jump up to: а б с Вальберг, Стефани; Джеймс Микельсон. «Миопатия накопления полисахаридов (ПССМ) у лошадей» . Конный центр Университета Миннесоты . Университет Миннесоты . Проверено 15 июня 2015 г.
  14. ^ Фиршман А.М., Валберг С.Дж. и др. (июнь 2008 г.). «Чувствительность к инсулину у бельгийских лошадей с миопатией накопления полисахаридов» . Американский журнал ветеринарных исследований . 69 (6): 816–823. дои : 10.2460/ajvr.69.6.818 . ПМИД   18518664 .
  15. ^ Фиршман А.М., Вальберг С.Дж., Бендер Дж.Б., Финно С.Дж. (октябрь 2003 г.). «Эпидемиологические характеристики и лечение полисахаридной миопатии у четвероногих лошадей» . Американский журнал ветеринарных исследований . 64 (10): 1319–1327. дои : 10.2460/ajvr.2003.64.1319 . ПМИД   14596472 . S2CID   13060528 .
  16. ^ Аннандейл Э.Дж., Валберг С.Дж., Эссен-Густавссон Б. (май 2005 г.). «Влияние субмаксимальных упражнений на концентрацию адениновых нуклеотидов в волокнах скелетных мышц лошадей с миопатией накопления полисахаридов» . Являюсь. Дж. Вет. Рез . 66 (5): 839–845. дои : 10.2460/ajvr.2005.66.839 . ПМИД   15934611 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 9c143b0981dc2acab9e325fbdf8573b5__1721268960
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/9c/b5/9c143b0981dc2acab9e325fbdf8573b5.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Equine polysaccharide storage myopathy - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)