Állatorvosi kórélettan. Az izomműködés zavarai

Átírás

1 Állatorvosi kórélettan Az izomműködés zavarai

2 Az izomműködés zavarai Myogen myopathia Elsődleges izomkárosodás Neurogen myopathia Másodlagos izomkárosodás a neuron vagy a neuromusculáris transzmisszió károsodásának következményeképpen motoros neuron betegségek (AMN, FMN)- (amyotrophic lateral sclerosis, ALS) junctiopathiák (myasthenia gravis)

3 Harántcsíkolt izom

4 4

5 5

6 6

7 Harántcsíkolt izom

8 A vázizom kóros reakciói Izomrost méretének változása: Atrophia Hypertrophia Rhabdomyolysis (necrosis) Myositis (gyulladás) Sarcolemma ingerület átvitelének zavarai

9 = az izomrost méretének csökkenése Kontraktilis és strukturális izomfehérjék megfogyása Myogen Atrophia éhezés, cachexia ( proteolízis) Kortikoszteroid kezelés ( fehérje szint.) Súlyos izom nekrózis után Atrophia (ex inanitione) egészséges Neurogen lokális (pl. perifériás idegsérülés) generalizált (pl. alsó motor neuron betegség) atrophiás

10 Hypertrophia = izomrost méretének növekedése A rostok száma nem nő! Élettani genetikai tényezők edzés Patológiás főleg lokális myostatin mutáció Homozigóta "double muscled." denerváció után, necrosis után dupla izomzat (myostatin aktivitás ) Myostatin: growth differentiation factor 8 izomnövekedés gátló

11 Charolais húsmarha muscle mouse myostatin deficiencia

12 Rhabdomyolysis / Necrosis Rhabdo= harántcsíkolt myo= izom lysis= bomlás A sarcolemma és a sejtorganellumok membránjának károsodása Okok: Hypoxia, ischemia anaerob glikolízis Szabadgyökök, lipidperoxidáció (LPO) Elektrolit zavarok Infekció (toxinok) Ellenanyagok, immun-mediált ATP szintézis zavara A sejten belüli Ca ++ szabályozás zavara Következmények: Vérben: enzim (CK, AST, LDH) és mioglobin kiszabadulása a sejtekből Szövettan: degeneráció (calcificatio, hialinrögös elfajulás vagy Zenker necrosis,)

13 Myositis / izomgyulladás Fertőző Immun mediált Gyulladásos sejtek infiltárciója (limfociták, plazma sejtek, leukociták, eozinofilok, macrofágok) Gyulladásos sejtek a nekrózist követő regeneráció során is megjelennek (főleg makrofágok)

14 Takarmányozási Anyagforgalmi Ion csatorna defektus Immun-mediált Fertőző Endokrin Toxikus Izombetegségek E vitamin és Se hiány Glikogén tárolási izombetegség Lipid tárolási izombetegség Elektrolit zavarok (K +, Ca ++, Mg ++ ) Malignus hyperthermia (Ca ++ ) Myotonia (Cl - ) Periodikus hyperkalaemiás paralízis (Na + /K + ) Rágóizom gyulladás Polymiositis Dermatomyositis Vírusos (Influenza) Baktérium (Clostridium) Parazitás (Toxoplasma, Sarcocystis) Hyperadrenocorticismus Hypothyroidismus Növények (white snake roote) Ionophor antibiotikumok (monensin)

15 E vitamin és Se hiány Előfordulás: Minden állatfajban, de főleg bárányban, borjúban, malacban, csikóban, nyúlban Okok: Nutritív myopathiák E vitamin vagy Se a takarmányban Lipidperoxidáció (LPO) Lipoprotein membrán károsodás (sejt és sejtorganellumokmembránjai) Rhabdomyolysis (hialinrögös elfajulás) Nemcsak izomkárosodásra vezet! Minden sejtben lehetséges membránkárosodás.

16 Fehérizom betegség

17 A fokozott LPO következményei állatfajokban Fehérizom betegség (borjú, bárány, csikó) Hepatosis diethetica (sertés, sokszor nincs izomkárosodás) Mulberry heart disease ( szederszív betegség, sertés) Hirtelen szívhalál, Enzootischer Herztod" (sertés stressz tünetegyüttes egyik formája) Sárga zsír betegség, Yellow fat disease (macska, sertés)

18 Yellow Fat Disease (Nutritional steatitis, Nutritional panniculitis) Pansteatitis A sárga zsír betegséget jellemzi a zsírszövet jelentős gyulladása és a ceroid pigment lerakódása a zsírsejtekben. Ez a miopátia macskákban patkányokban, nyércben, csikóban és sertésben jelentkezhet. Úgy gondolják, hogy a táplálékban a telítetlen zsírsavak túlzott mennyisége, valamint az E-vitamin vagy más antioxidánsok hiánya lipid-peroxidációt és a ceroid pigment lerakódását eredményezi a zsírszövetben. A legtöbb természetben előforduló és kísérletileg előidézett eset olyan állatoknál fordult elő, akiknek halak (tonhal) vagy hal melléktermékek voltak az étrendben. Úgy gondolják, hogy a konkrét ok együttesen kapcsolódik a halolaj zsírsavak magas telítetlenségéhez és az E-vitamin vagy más antioxidánsok általi védelem hiányához. Az érintett macskák gyakran elhízottak, általában fiatalok, és mindkét nemből származnak. Elveszítik az agilitást, nem hajlandóak mozogni, és fájdalmas a hát vagy a has tapintása. Az előrehaladt betegségben még a könnyű érintés is fájdalmat okoz. A láz állandó lelet, és anorexia is előfordulhat.

19 Yellow Fat Disease (Nutritional steatitis, Nutritional panniculitis) Pansteatitis Láz Étvágytalanság A depresszió jelei Zsíros, tompa kabát Rendkívül érzékeny bőr Letargia A fájdalom jelei Duzzanatok a bőrön vagy közvetlenül a bőr alatt Mozgásképtelenség Read more at: t/condition/yellow-fatdisease

20 Emberben, sertésben, kutyában, lovakban előforduló öröklött izombetegség, fontos külső befolyásoló tényezőkkel Az excitáció-kontrakció és a citoplazmatikus Ca ++ szabályozás zavara A Ca ++ kóros kiáramlását a sarcoplasmatikus reticulumból (SR) külső tényezők váltják ki: halogenizált anesztetikumok (halotán, enflurán) depolarizáló izomrelaxánsok (szukcinilkolin) stressz Malignus hyperthermia

21 Rianodin receptor A harántcsíkolt izom működésének kulcsfontosságú lépése a Ca ++ kijutása az intracelluláris raktárból (ESR) a rianodin receptor (RYR) aktiválódásán keresztül A RyR1 elsősorban vázizomban A RyR2 elsősorban a szívizomban (szívizom) A RyR3 szélesebb körben expresszálódik, de különösen az agyban.

22 Relaxation Ca 2+ in SR Contraction - Ca 2+ in sarcoplasm 22

23 Sertések stressz-tünetegyüttese (Porcine Stress Syndrome, PSS) 1. Ok: Rianodin receptort (RYR1) kódoló gén defektusa "Hal gén Öröklődő: főleg Pietrain, Landrace fajtákban gyakoribb Kiváltó tényezők: stressz (vágás előtt, szállítás, újracsoportosítás, hőmérsékletváltozások, műtét, oltás, stb.) altatás (halotán, enflurán) Előfordulás: 9 hetes kórtól PSS: porto szisztémás sönt! ne tévesszük össze

24 Sertések stressz-tünetegyüttese (Porcine Stress Syndrome, PSS) II. adrenalinszekréció - perifériás vasoconsrictio - intracelluláris Ca 2+ - foszforiláz aktivítás -glükogenolízis -oxidatív foszforiláció hőtermelés ATP reszintézis Izomkontrakció tejsav és pco 2, hőfelhalmozódás Szétkapcsolás! ph ATP hiány izomrost-necrosis

25 Sertések stressz-tünetegyüttese (Porcine Stress Syndrome, PSS) III. Következmények: hyperthermia, hypercalcaemia, hyperkalaemia, metabolikus acidózis, megnövekedett enzim aktivitás: Kreatin-kináz (CK), Aszparagináz-transzamináz (AST), Laktát-dehidrogenáz (LDH) mioglobin Pozitív halotán próba

26 Sertések stressz-tünetegyüttese (Porcine Stress Syndrome, PSS) IV. PSS formái: Akut szívelégtelenség (Enzootischer Herztod - 100% letalitású) Pale, soft, exudative (PSE) hús húsminőség (hús ph ) sápadt, puha, exudatív nem letális, sertéshúsban fordul elő Dark, firm, dry (DFD) hús - húsminőség (hús ph nem csökken) sötét, szilárd, száraz 80% letalitású (főleg húshasznú szarvasmarha) Malignanus hyperthermia (eredetileg emberben figyelték meg)

27 PSE

28 Lovak terheléses rhabdomyolysise Exertional rhabdomyolysis, ER Korábbi elnevezések: Igavonó lovak: Myoglobinuria paralytica Ünnepi betegség Monday morning disease Sport lovak: Tying-up Merevizom betegség Nem egy betegség, hanem szindróma! Fizikai terhelésre izomgörccsel, fájdalommal, súlyos esetben bénulással, myoglobinuriával és következményes vese elégtelenséggel járó tünetcsoport. Kóroktan: számos ok, és néha ellentmondásos elmélet létezik

29 Lovak terheléses rhabdomyolysise Kórfejlődés 1. Korábban: tejsav elmélet szénhidrát (zab, melasz) etetés glikogén felhalmozódás az izomsejtekben a pihenés időszaka alatt Hypoxia, anaerob glikogenolízis laktát, piroszőlősav Helyi és általános tejsavmérgezés Rhabdomyolysis Terhelés Azonban: Edzett lovakban 10 perc vágta után a plazma laktát szintje 10X emelkedik (10-15 mmol/l, normális: mmol/l) rhabdomyolysis nélkül!

30 Lovak terheléses rhabdomyolysise Kórfejlődés 1. Új elmélet: glikogén tárolási zavar izomsejten belül abnormális struktúrájú glikogén felhalmozódás az izomsejteken belüli glikogén felhalmozódás mögött az inzulin iránti érzékenységének változása áll. Amiláz rezisztens glikogén Amerikai Quarter lovakban leírták a glükogén-szintetáz aktivitásának fokozódását is

31 Insulin µui/ml Glucose mmol/l Intravénás glükóz terheléses teszt lovak glikogén tárolási betegségében Glükóz válasz Healthy Myopathy min iv. glükóz Inzulin válasz min

32 Mechanikai károsítás? Lovak poliszacharid tárolási izombetegsége Izomszövet inzulin érzékenysége glükóz felszívódás glikogén és poliszacharid felhalmozódás az izomsejtekben Energia hiány (ATP) Rhabdomyolysis

33 Az ún. exertional (terheléses) rhabdomyolysis (ER) jeleiről a lovak 39% -ánál számoltak be, és az ilyenek 51% -ánál volt glikogén-szintáz (GYS1) mutáció. A GYS1 mutációval rendelkező lovak esetén 7,1-szeresére növekedett az ER kialakulásának kockázata a normál genotípusúakhoz képest. Az ER családjába tartozó lovak összes izommintája poliszacharidok felhalmozódását mutatta a polysaccharide storage myopathy (PSSM) kórképnek megfelelően, amilázrezisztens 9/10 esetben volt. Bizonyítható volt, hogy a zsír vagy olaj kiegészítés javította az ER klinikai tüneteit. A környezeti tényezőknek az ER klinikai tüneteivel kapcsolatos egyéb hatásait nem találták. Equine Vet J Mar;43(2): doi: /j x. Epidemiological and genetic study of exertional rhabdomyolysis in a Warmblood horse family in Switzerland. Johlig L1, Valberg SJ, Mickelson JR, Klukowska J, Reusser HR, Straub R, Gerber V.

34 Lovak terheléses rhabdomyolysise További okok A poliszacharid tárolási izombetegség valószínűleg a gyakori oka a lovak rhabdomyolyzisének, de más okai is lehetnek: Nem megfelelő edzési program (ischemia, ATP hiány) Takarmányozási hibák Elektrolit zavarok (főleg távlovaglásban: K +, Mg ++, Ca ++ vesztés) Hormonális (kancákban gyakrabban sárlás alatt, ösztrogén hatás?) Intracelluláris Ca ++ szabályozás zavara (kontrakció-relaxáció) Klinikai tünetek hasznosítástól, fajtától is függenek (igavonó, sportlovak)

35 Rhabdomyolysis, myoglobinuria és vese elégtelenség Rhabdomiolysis Mioglobin Hypovolaemia Fe ++ Renalis vasoconstrictio Reaktív O 2 gyökök GFR Ischemia Hypoxia Tubuláris necrosis Heveny tubulonephrosis

36 Myoglobinuria / azoturia myoglobinaemia myoglobinuria myoglobinnephrosis

37 A rabdomiolízis osztályozása felnőtt lovakban Keen J. Diagnosis and management of equine rhabdomyolysis In Practice 2011;33:68-77

38 Lipid tárolási betegségek Emberek: enzimhiány a szabad zsírsavak ß-oxidációjában vagy a lipidek mitokondriumokba történő transzportjában (CPT: karnitin-palmitil-transzferáz-hiány) Kutyák: lipidcseppek I. típusú izomrostokban (myofibre) Klinikai tünetek: myalgia, gyengeség, izom atrófiája, myoglobinuria specifikus enzimhiány még nem azonosították

39 Myositis Immun-mediált myositis Generalizált gyulladásos myopathia (gim): a diffúz gyulladásos myopathia, beleértve a fertőző és preneoplasztikus szindrómákat Polymyositis: az autoimmun betegségek részeként nagy kutyafajtáknál: gyengeség, sántaság fájdalmas izomzattal A polymyositis együtt járhat megaoesophagusszal és immunközvetített rendellenességekkel (myasthenia gravis, lupus erythematosus, polyarthritis). Az izombiopszia a myonecrosist, a lymphocytás-plazmacytás perimuscularis infiltrációt, a fagocitózist és a rostok regenerálódását fedezi fel.

40 Myositis Fokális gyulladásos myopathia (fim): lokalizált szindrómák Masztikatorikus izom-myositis, masticatory muscle myositis (MMM) Ok: a rostfehérjék elleni autoantitestek képződése a masseter és temporalis izmokban Klinikai tünetek: Akut szakasz: duzzanat és fájdalom Krónikus szakasz: atrófia, fibrózis, trismus Általában a temporális izom biopsziás mintában: lymphocytásplazmasejtes celluláris beszűrődések, izom atrófia és a fibrózis.

41 Myositis eosinophilica, eb Heveny forma: m. temporalis duzzanat Idült forma: m. temporalis sorvadás

42 Myositis Fokális gyulladásos myopathia (fim): lokalizált szindrómák Extraokuláris myositis (EOM) Az extraokuláris izmok duzzanatából származó kétoldalú exophthalmosok az egyetlen klinikai tünet az EOM-ban.

43 Dermatomyositis (collie, sheltie): Izom- és bőrkárosodások Először a Collie-ban, majd a Shetland Sheepdog-ban és másokban írták le. Nem gyakori immunközvetített általános gyulladásos rendellenesség, amely a bőrt, a csontváz izmait és az érrendszert érinti.

44 Ingerület átviteli zavarok Ion csatorna defektusok

45 Myotonia Genetikai háttér kutyák (törpe schnauzer), kecskék Myotonia = akaratlan, elnyújtott, fájdalommentes vázizom kontrakció Ok: az izommembrán Cl - transzportjának zavara A csökkent kloridvezetés myotonia-t eredményezhet, mivel a kálium felhalmozódik a vázizom transzverzális tubulusaiban Az izommembrán ismétlődő depolarizációja, amit késői repolarizáció követ Fokozott sarcolemma excitabilitás

46 Emberekben Myotonia Myotonic muscular dystrophy A ClC-1 ioncsatorna felelős a vázizomsejtek kloridvezető képességének nagy részéért, és a megfelelő kloridvezető képesség hiánya myotoniát eredményezhet Myotonia congenita A csökkent kloridvezetés myotonia-t eredményezhet, mivel a kálium felhalmozódik a vázizom transzverzális tubulusaiban Paramyotonia congenita A mutációk megváltoztathatják a feszültséggel ellátott nátriumcsatorna (voltage-gated sodium channel) kinetikáját, úgy, hogy a csatorna nem képes megfelelően inaktiválni, így lehetővé válik a spontán akciópotenciálok kialakulása az önkéntes tevékenység befejezése után, meghosszabbítva az izom relaxációját, vagy bénuláshoz vezethet, ha a relaxáció súlyosan meghosszabbodott

47 Emberekben Myotonia congenita Myotonia

48 Hyperkalaemiás periodikus paralysis Emberben és Quarter lovakban genetikai betegség Ok: a sarcolemma Na + /K + csatornájának hibája Kiváltó tényezők: stressz, magas K + tartalmú takarmány Klinikai tünetek: Kóros mennyiségű Na + beáramlás és K + kiáramlás az izomsejtekből (átmeneti hyperkalaemia: meq/l) Izomsejtek tartós depolarizációja, amit gyengeség követ Súlyos forma (homozigóták): gégebénulás, paralízis Enyhe (heterozigóták): izomremegés A szivárgást a K- egyensúlyának kismértékű változása okozza, stressz, hirtelen étkezési változások, vagy magas K-t tartalmazó lucernatartalmú étrend válthatja ki.

49 Feline Hypokalemic Polymyopathy A macska hypokalemiás polymyopathia a macskák általános metabolikus izomgyengeség-rendellenessége, hypokalaemia következtében, túlzott vizeletürüléssel vagy nem megfelelő táplálékfelvétellel. Az extracelluláris hypokalaemia izomsejt membrán hiperpolarizációt és másodlagos túlzott nátrium-permeabilitást okoz. Ez az izomsejt hypopolarizációjához és az azt követő gyengeséghez vezet. A klinikai tünetek közé tartozik az általános gyengeség, a nyak ventroflexiója, rendellenes járás, anorexia és izomfájdalmak. A neurológiai tünetek nincsenek. Plazma biokémia: hypokalemia-t (<3,5 meq / L) és fokozott kreatinin- és CK-értéket mutatnak. A vizelet kis sűrűségű, a kálium kiválasztása fokozódik. A kezelés káliumkiegészítéssel történik. Periodikus hypokalaemikus polymyopátia burmai és szorosan rokon macskákban

50 Feline Hypokalemic Polymyopathy A szérum CK-aktivitás vizsgálata és az izmok betegségének egyéb lehetséges okainak kizárása macskákban (ideértve az izomdisztrófiákat, toxoplasma myositis-t, immun-mediált polymyositis-t, organofoszforintoxikációt és kígyómérgezést). Az érintett macskák gyakran gyengék, valószínűleg az étrendi tényezők változásainak és a stressz hatására, és egyes macskák nyilvánvalóan meggyógyulhatnak a betegségből. Gyakori az egyetlen mutáció a lizin-hiányos 4 protein-kinázt kódoló génben (WNK4), amely enzim elsősorban a disztális nephronban található. Az érintett macskák alapvető patomechanizmusa ezért valószínűleg káliumvesztő nephropátia, mivel ez az enzim részt vesz a vese komplex nátrium / kálium cseréjében.

51 Labrador Retriever Myopathy (Centronuclear myopathy) Related terms: CM; myotubular myopathy; hereditary myopathy; inherited myopathy; muscular dystrophy; spasticity Az öröklött (autoszomális recesszív) állapotot a 2. típusú izomrostok hiánya jellemzi, és ma centronukleáris myopathiának hívják. Klinikai tüneteket észlelnek. Az izomgyengeség jelei 6 hét és 7 hónap közötti életkorban kezdődhetnek, és általában a 1 éves korig súlyosbodhatnak: izomatrófia, késői növekedés, ataxia, gyengeség. A jelek addig fejlődnek, amíg az állat éretté nem válik, amikor stabilizálódnak. Az állatok élettartama normális lehet. Diagnosztika: kreatininuria, izom biopszia és elektromiográfia. Szövettan: izomrostok körüli megnövekedett kötőszövet és a 2. típusú rostok festési hiányát. A myotonikus kisüléseket elektromiográfiával láthatjuk. Nincs hatékony kezelés, bár a meleg háztartás és az L- karnitin kiegészítés segíthet. Type I lassú Type II gyors

52 Great Dane Myopathy (Inherited myopathy of great Danes) Az érintett kutyákat Angliában, Ausztráliában és Kanadában azonosították. Az autoszomális recesszív öröklés. A klinikai tünetek: testmozgásból eredő remegés, gyengeség és izomcsökkenés. A CK aktivitása általában növekszik, a vázizmokban fibrillációs képességeket észlelnek, és a szövettan: ún. central core myopathy. A kezelés legjobb esetben is csak támogató. Az összes eddigi esetnek elszíneződött, sápadt vagy a csíkos szőrzete volt. Mozgási intolerancia, amely fokozatosan romlik, különösen 6 hónapos kortól. A testmozgás-intolerancia mértéke napról napra változó. Időnként a kutyák képesek hosszú sétákra menni és alomtársakkal játszani. Gyakran előfordul, hogy a normál tevékenységek, például a séta és az étkezés, néhány percen belül észrevehető gyengeséget és remegést okoznak. A folyamatos testmozgás merev járást eredményez, rövid lépéssel, végül kimerültséggel és felállási képtelenséggel.

53 Central core disease (CCD), vagy központi mag myopatia A diagnózist a tipikus tünetek kombinációja és az izom biopsziás szövettan alapján végzik. A név a fénymikroszkópián alapuló biopsziának a jellemző megjelenéséből származik, ahol az izomsejtek magjai nem tartalmaznak mitokondriumokat és specifikus enzimeket. A légzési elégtelenség az esetek kis részében alakul ki. A kreatinkináz általában normális, és az elektromiográfia (EMG) rövid időtartamú, rövid amplitúdójú motoros egységek akciós potenciáljait mutatja. A NADH-TR folt szinte az összes rostban jelzi a központi magot ; lásd.: egyes magok szegélyeit (nyíl). Correlation of phenotype with genotype and protein structure in RYR1-related disorders Joshua J. Todd, Vatsala Sagar, +14 authors Katherine G. Meilleur Journal of Neurology2018

54 Fibrotic Myopathy in Small Animals Az iliopsoas izom fibrotikus myopathiája kutyában. A fibrotikus myopathia egy krónikus, progresszív, idiopátiás, degeneratív rendellenesség, amely a semitendinosus, a gracilis, a quadriceps, az infraspinatus és a supraspinatus izmokat érinti, elsősorban kutyákban. Az ok ismeretlen. Az érintett izmokat kontraktúra és fibrózis jellemzi. A normál szöveteket sűrű kollagén kötőszövet váltja fel. A klinikai tünetek között szerepel a fájdalommentes, mechanikus sántaság. A neurológiai funkció normális. Az érintett szövetek műtéti felszabadítása tenotomiával, myotenotomiával, Z-plasztikával vagy a teljes reszekcióval segíthet. A prognózis nem jó, mert a betegek visszaeshetnek.

55 Myositis Ossificans Doberman Pinscherekben ossifying myopathy A myositis ossificans a rostos kötőszövet és izom heterotopikus elcsontosodásának idiopátiás, nem daganatos formája, amely gyakran érinti a csípőízület közelében lévő szöveteket a Doberman Pinscherekben. Kapcsolódhat vérzési rendellenességhez (von Willebrand-kór) ezekben a kutyákban. Az elcsontosodott részek sebészeti reszekciója általában hasznos..

56 Izom trauma állatokban Izomdaganatok állatokban Az elsődleges vázizomdaganatok lehetnek jóindulatúak (rabdomióma) vagy rosszindulatúak (rabdomioszarkóma). A metasztatikus terjedéssel járó másodlagos daganatok között szerepel a lymphosarcoma, a haemangiosarcoma és az adenocarcinoma. A helyi daganatok (fibrosarcoma, osteosarcoma, hízósejtes daganatok) behatolhatnak a szomszédos izmokba. A lipomák behatolhatnak az intermuszkuláris szövetekbe is. A klinikai tünetek között szerepel a helyi duzzanat és a sántaság. A diagnózist a biopsziás minták szövettani elemzése adja. A kezelés műtéti excisio-val vagy végtag amputációval történik; kemoterápia és sugárterápia alkalmazható a tumortól függően.

57 A vázizom kóros reakciói Izomrost méretének változása: Rhabdomyolysis (necrosis) Myositis (gyulladás) Atrophia Hypertrophia Sarcolemma ingerület átvitelének zavarai