Д-р Ед Кейн

Д-р Ед Кейн е изследовател и консултант по хранене на животните. Той е автор и редактор по хранене, физиология и ветеринарна медицина с опит в коне, домашни любимци и животни. Кейн е базиран в Сиатъл.

конете

Комбинация от растеж, хранене и наследство вероятно ще влезе в игра.

Остеохондрозата е проява на ортопедично заболяване в развитието, широко признато при младите коне при много породи. Това състояние е от особен интерес поради потенциала му да предизвика излив и куцота при коне, които се готвят за годишни продажби или влизат в обучение.

Остеохондрозата засяга много коне, като при някои рентгенографски проучвания честотата на разпространението е над 60%. Въпреки че хирургичното лечение често е лечебно, тежките или нелекувани лезии могат да доведат до дългосрочни дебилитивни последици.

Въпреки голямото му въздействие върху конната индустрия, рисковите фактори, допринасящи за развитието на остеохондроза, са неразбираеми. Но с появата на нови открития от изследователи, предишните теории се ревизират и, надяваме се, на хоризонта се появява по-категорична картина на нейната етиология, генетика, метаболитен профил и лечение.

Други състояния попадат в съзвездието за ортопедично заболяване за развитие, включително ъглови деформации на крайниците („кривоноги кончета“), физит, субхондрални костни кисти, кубоидна костна малформация (срутени или смачкани карпални и тарзални кости), малформация на шийните прешлени (синдром на воблера) и деформация на флексурен крайник.2 Тези състояния обаче са доста различни и въпреки че някои рискови фактори могат да бъдат споделени между тях, патофизиологията им се различава от тази на остеохондрозата.

Относно остеохондрозата

Остеохондрозата се характеризира с неуспех на нормалната ендохондрална осификация, процесът, при който шаблонът на хрущяла се превръща в кост в крайниците на растящо животно. Характеризира се с необичаен хрущял в ставата, който може да бъде удебелен, мек или срутен, или може да бъде отделен изцяло от подлежащата кост. В последния случай състоянието обикновено се нарича остеохондрит дисекан (OCD) .3 Остеохондрозата и OCD по този начин представляват един и същ патологичен процес, но са в различни точки от спектъра на заболяването. Термините често се използват взаимозаменяемо.

Болестта се диагностицира най-често при рентгенография на едногодишни коне, често преди клиничните признаци да станат очевидни. Характеризира се с неравности или загрубяване на ставната повърхност или с наличието на остеохондрален фрагмент, частично или напълно отделен от родителската кост (Фигури 1 и 2).

Фигура 1: Типичен остеохондрит дисекира лезията на дисталния междинен хребет на пищяла при млад кон. Стрелката сочи към остеохондралния фрагмент.

Докато остеохондрозата може да възникне в почти всяка става, някои области на пристрастие включват локтевата кост (странично трохлеарно било на бедрената кост), тарзус (дистален междинен гребен на пищяла, странични или медиални трохлеарни хребети на талуса, медиален малеол) и плод (дистално) дорзален средно-сагитален хребет на третия метакарпус/метатарзус) .4

Фигура 2: Остеохондрит дисекира лезията на страничния трохлеарен хребет на бедрената кост. Стрелката показва множество остеохондрални фрагменти на това място. Тази лезия е обширна и ще се счита за тежка.

Потенциални причини

Остеохондрозата е сложно заболяване, включващо взаимодействия на наследствени генетични и външни рискови фактори от околната среда. Екологичните фактори, за които се смята, че играят роля в развитието на болестта, включват хранене, упражнения, конформация и други биомеханични фактори, травма, реакция на стрес, вътреутробна среда, токсини, хормонални взаимодействия и ятрогенни фактори. 2,5,6 Предполага се, че остеохондрозата може да бъде причинено или от необичайни сили върху нормалния хрущял, или от нормални сили върху анормален хрущял.6 И в двата случая патологичното увреждане на податлива кост вероятно е с кратка продължителност, по време на прозорец на податливост на ставна уязвимост.6 Докато остеохондралните аномалии могат се наблюдават в началото на живота (още от няколко дни до седмици), много лезии се лекуват спонтанно и не се нуждаят от лечение.

Установено е, че хранителните фактори пораждат хрущялни и костни аномалии, включително остеохондроза, при младите коне. Те включват консумация на високоенергийни диети или диети с висок гликемичен индекс, дисбаланс на калций и фосфор или прекомерен фосфор с ниско съдържание на калций. Намалената мед и повишените концентрации на цинк също се смятат за свързани с повишена честота на различни ортопедични нарушения в развитието.

Документирана предразположеност към остеохондроза или OCD се забелязва при няколко породи еднокопитни животни, включително Warmbloods, Standardbreds, чистокръвни, квартални коне, араби и бои. Всъщност при Standardbreds до 50% от риска от заболяване се смята за наследство.8 Специфичен генетичен дефект, водещ до това предразположение, все още не е установен.

Режимът на упражнения също се предлага като потенциален фактор в етиологията или прогресията на различни ортопедични заболявания в развитието. За разлика от задържането, доброволното упражнение може да бъде от полза за намалената честота на заболяванията.7 Точната роля на упражненията при остеохондроза обаче далеч не е ясна. В едно голямо проучване беше установено, че принудителните упражнения влияят върху разпределението на лезиите на остеохондрозата в ставите, но не и на общия брой лезии.9 Друго проучване установи, че редовното, но ограничено упражнение изглежда намалява риска от развитие на остеохондроза.

Изясняването на специфични рискови фактори, лежащи в основата на развитието на остеохондроза или OCD, представлява актуален интерес за изследователите в няколко ветеринарни лаборатории в САЩ. Сред тях са:

  • Сара Ралстън, VMD, PhD, DACVN, доцент в Университета за конете в университета Rutgers, която изучава фактори за управление и хранене и метаболитни профили на коне, които развиват остеохондроза.

  • Molly McCue, DVM, PhD, DACVIM, асистент и Annette McCoy, DVM, DACVS, постдокторант, и двамата в Университета на Минесота, Колеж по ветеринарна медицина, ветеринарномедицинска катедра, които изучават генетични рискови фактори за остеохондроза.

Управление: Растеж и хранене

Сезонните скокове на растежа са свързани с повишена честота на костни аномалии при младите коне. Предпочитат се устойчиви умерени темпове на растеж, за да се сведат до минимум някои състояния на ортопедични заболявания, особено преди най-ранния прозорец на чувствителност за специфични стави.

„Растежът на жребчетата не е дори от раждането до 1-годишна възраст“, ​​казва Ралстън. „Една седмица те ще наддават - следващото покачване на ръста. И особено през първите шест месеца, темповете на наддаване могат да бъдат много бързи - над 2 паунда на ден за жребчета, които ще узреят на 1200 паунда.

„Високата честота на остеохондроза е свързана с бързия растеж, но не всички жребчета, които растат бързо, ще развият лезии“, продължава Ралстън. "А при предразположените жребчета дефектите на хрущяла могат да се появят дори по време на умерен растеж. Ключът е да се хранят за оптимално хранене, за да се поддържа стабилен растеж. Ако се опитате да забавите растежа, като лишите жребчето от протеини или енергия, когато то се възстанови, ще има да бъде бърз компенсаторен скок на растежа, който може да доведе до проблеми, макар и не непременно остеохондроза. "

Ралстън казва, че сега се смята, че най-голямата загриженост за остеохондрозата е свързана с прекомерен прием на калории или напълняване на жребчета и тласкане на растежа им с прекалено високоенергийни дажби. „Загрижеността за излишния протеин вече не е валидна“, казва Ралстън. "Многократно сме документирали, че високото съдържание на протеини не е основна грижа. По-важно е да се хранят достатъчно протеини за растеж и добро отлагане на костите."

Тя отбелязва силен генетичен компонент за развитието на остеохондроза при Standardbreds. „Има голям, отчетлив метаболитен профил на конете, които получават остеохондроза, когато другите не го получават, дори когато са на една и съща дажба“, казва тя. "След като открием подробностите за метаболитния профил, можем да се надяваме да идентифицираме конете, които са предразположени, и да определим метаболитния дефект, който е причината."

Тя казва, че изследователите са близо до възможността да идентифицират засегнатите кончета дори преди да получат лезията. "Ние също така сме в процес на разработване на целеви добавки, които потенциално ще заобиколят дефекта и ще позволят на жребчетата да се развиват нормално", казва Ралстън.

Отговорите на глюкозата-инсулин не са толкова важни за даден проблем, както някога се е смятало, казва Ралстън. Но тя препоръчва да се избягват големи количества фуражи с високо съдържание на нишесте. Ако обаче млад кон получава сладка храна в дажбата си, това не означава непременно, че конят ще развие остеохондроза. Според Ралстън общото съдържание на минерални съставки е от решаващо значение.

"Ако хранете концентрати, те трябва да бъдат балансирани за калций и фосфор и да имат достатъчно количество мед и цинк. Прекомерната добавка вероятно е също толкова лоша, колкото недостатъчната добавка", казва Ралстън.

Според Националния изследователски съвет е доказано, че достатъчно количество мед е необходимо за образуването и възстановяването на колаген, основният компонент на костната матрица.7 Съобщава се, че дажбите с дефицит на мед водят до клинично диагностицирани костни нарушения при жребчетата. А жребчетата, на чиито язовири е давана допълнителна мед в последните етапи на бременността, са имали по-ниска честота на остеохондроза.

Изясняване на генетиката на рисковите коне

Областта на интерес на McCoy е определянето на генетичните рискови фактори за остеохондроза, широко признати сред породите коне, особено при Warmbloods, Standardbreds и Thoroughbreds. Съществуват и документирани доказателства от проучване, направено в държавния университет в Канзас, че това може да се случи при популации на диви коне

„Старият аргумент, че това е единствено управленски или хранителен проблем, по същество е отминал“, казва Маккой. "Ние го признаваме като сложно заболяване; има генетични и екологични фактори дали дадено отделно конче ще бъде засегнато, в крайна сметка развиващо се заболяване."

Няколко групи се опитват да определят генетичните рискови фактори за развитие на остеохондроза. Един фактор може да е основното споделено предразположение към ортопедично заболяване в развитието като цяло, но изследователите трябва да стеснят фокуса си, за да разберат тези основни фактори. Изследователите са възприели няколко различни подхода, казва Маккой. Единият е кандидат генният подход.

„Има определени гени, за които знаем, че са важни за развитието на скелета, в хрущялите и ставите“, казва Маккой. "С този подход се предполага, че има мутации в един или повече от тези гени, които водят до развитие на болестта."

При хората фамилна форма на доста тежко ортопедично заболяване в развитието се дължи на мутация в ген, който кодира протеин, важен в хрущяла. "При конете не смятаме, че това е така, въпреки че виждаме силно предразположение за развитие на остеохондроза при някои породи при определени анатомични лезии или в рамките на определени семейни линии", казва Маккой. „Не смятаме, че има един ген, който да причинява остеохондроза или ортопедично заболяване в развитието, но е много по-вероятно поради комбинация от гени, които взаимодействат помежду си.“

По-новият подход, който изследователите възприемат, е изследване за асоцииране в целия геном (GWAS), което стана популярно не само в общността на генетиката на коне, но и в общността на човешката генетика за сложни заболявания, за които се смята, че са резултат от съвместната работа на много гени (също известни като полигенни черти).

„За да разследвате тези условия, разглеждате голяма популация коне - стотици до хиляди - и се опитвате да разберете какъв е техният генетичен код на определени предварително определени места в генома“, казва Маккой. Това са основи, за които е известно, че варират в рамките на индивиди в популация и са известни като единични нуклеотидни полиморфизми.

„Нашата съвременна технология ни позволява да оценим близо 70 000 отделни местоположения в целия геном“, казва Маккой. "След това правим статистически асоциации между честотите на алелите в отделните местоположения и състоянието на заболяването. Очакваме да видим дали има определени маркери, по-често срещани при коне, които имат заболяването, в сравнение с тези, които нямат."

Когато се установи, че геномните региони имат тази статистическа връзка с болестта, това позволява на изследователите да насочат усилията си. "Не смятаме, че тези действителни маркери ще причинят заболяване, защото те са просто често срещани маркери сред населението", казва Маккой. „Надяваме се, че те маркират действителните варианти, които са важни рискови фактори за основното заболяване.“

Това е подходът, който се възприема не само от групата на Университета в Минесота, колеж по ветеринарна медицина, но и от някои европейски групи. Изследванията в ЕС се извършват до голяма степен в Warmbloods, докато усилията за изследователска дейност в Минесота са съсредоточени върху стандартнопородни коне. И двете породи са избрани поради много високото разпространение на остеохондрозата. Това е от хуманно отношение към животните и икономически интерес и за двете породи.

„Настоящото състояние на генетичните познания е, че са идентифицирани няколко региона на асоцииране, които може да допринесат за риска от остеохондроза“, казва Маккой. „Следващата стъпка и където нашата лабораторна група се насочва, е да се използват някои от технологиите за секвениране от следващо поколение, които ще ни позволят да се съсредоточим върху гените в регионите, които сме идентифицирали чрез нашата GWAS и всъщност да намерим генни варианти или мутации, които комбинирайте, за да създадете повишен риск от остеохондроза. "

Дългосрочна цел

„Крайната дългосрочна цел за всички е, че ако измислим група от рискови фактори, тогава ще можем да съставим оценка на риска, която да се прилага за отделно животно“, казва Маккой. Това ще помогне да се идентифицира дадено животно като повишено или намалено генетичен риск от заболяване.

„Ако успеем да идентифицираме тези коне с висока генетична предразположеност към остеохондроза, тогава бихме могли да се намесим рано с промени в някои от факторите за управление, хранене или упражнения, които знаем, че са важни, и може да сме в състояние да помогнем за предотвратяване на болести развитие ", казва Маккой.

За високорисковите коне изследователите могат да започнат да проверяват рано за развитие на болестта, така че ветеринарните лекари да могат да вземат решение за консервативно лечение или хирургическа интервенция в млада възраст, преди да се развие патология. Най-големият риск за остеохондроза е, че ако не се лекува, младите засегнати коне могат да развият артрит в ставата. Знанието кои коне могат да бъдат засегнати също може да повлияе на решенията за разплод. Трябва да се отбележи, че конете, лекувани рано, често се представят много добре, така че животновъдите може да не са склонни да отстраняват засегнатите индивиди от развъдна програма.

„Ще трябва да се справим с някои от тези решения по пътя, осъзнавайки, че това е полигенно заболяване и има много гени, което усложнява нещата“, казва Маккой, „Разбира се, ако познавате и жребеца, и кобилата идват от високорискова линия, може би това не е отглеждане, което бихте избрали да направите. Това ще бъде още един инструмент за животновъди и ветеринарни лекари. "

Д-р Ед Кейн е изследовател и консултант по хранене на животните. Той е автор и редактор по хранене, физиология и ветеринарна медицина с опит в коне, домашни любимци и животни. Кейн е базиран в Сиатъл.

Препратки

1. Wittwer C, Hamann H, Rosenberger E, et al. Разпространение на остеохондроза в ставите на крайниците на южногерманските студенокръвни коне. J Vet Med A Physiol Pathol Clin Med 2006; 53: 531-539.

2. McIlwraith CW. Резюме на констатациите на панела, в Proceedings Panel on Development Orthopedic Disease. Американска асоциация на конните квартали, 1986; 58.

3. Hurtig MB, Pool RR. Патогенеза на конска остеохондроза. В: McIlwraith CW, Trotter GW, eds. Ставни заболявания в коня. Филаделфия, Пенсилвания: WB Saunders Co, 1996; 335-358.

4. McIlwraith CW. Клинични аспекти на осеохондрит дисекани. В: McIlwraith CW, Trotter GW, eds. Ставна болест при коня. Филаделфия, Пенсилвания: WB Saunders Co, 1996; 360-383.

5. Hintz HF. Фактори, които оказват влияние върху развитието на ортопедични заболявания, в Сборник. Американска асоциация на практикуващите коне, 1988; 33: 159-162.

6. Басейн RR. Трудности при дефинирането на остеохондроза при конете; диференциация на лезии в развитието и придобити. Eq Vet J Suppl 1993; 25 (S16): 5-12.

7. Ортопедично заболяване за развитие на Националния изследователски съвет. В: Изисквания към хранителните вещества на конете. 6-то изд. Вашингтон, окръг Колумбия: The National Academies Press, 2007; 242-248.

8. Grøndahl AM, Dolvik NI. Оценки за наследственост на остеохондроза в тибиотарзалната става и на костните фрагменти в палмарната/плантарната част на метакарпо- и метатарзофалангеалните стави на коне. J Am Vet Med Assoc 1993; 203: 101-104.

9. van Weeren PR, Barneveld A. Ефектът от упражненията върху разпределението и проявата на остеохондротични лезии в жребчето Warmblood. Eq Vet J Suppl 1999; 31: 16-25.

10. Lepeule J, Bareille N, Robert C, et al. Асоциация на растежа, хранителните практики и условията на физическо натоварване с преобладаването на ортопедично заболяване в развитието в крайниците на френските кончета при отбиването. Prev Vet Med 2009; 89: 167-177.

11. Valentino LW, Lillich DJ, Gaughan EM, et al. Рентгенографско разпространение на остеохондроза при едногодишни диви коне. Vet Comp Orthop Traumatol 1999; 12: 151-155.