Koňské novinky: Dobré i špatné proteoglykany

19. 1. 2010 The Horse Autor fotek: archiv TheHorse.com

Proteoglykany jsou molekuly bílkovin a cukrů, které představují nedílnou součást chrupavek, šlach i vazů. Jakou mají souvislost s artrózou a degenerativním onemocněním mezikostního vazu, dvěma závažnými neléčitelnými nemocemi koní, vám přiblíží další nahlédnutí do kuchyně zahraničních vědců.

thlogo

Hojení kloubní chrupavky není dokonalé

Autor původního textu: zemědělská fakulta University of Kentucky
21. prosince 2009, článek č. 15511

Když dojde ke zranění kloubní chrupavky koně, vzniklá rána se časem „opraví" (reparuje). Majitelé koní doufají, že postižený kloub se zahojí dobře a vrátí se mu jeho původní funkce. Bohužel, mnohem větší je pravděpodobnost, že po celý zbytek života bude tento kloub sužovat artróza, provázená chronickou bolestí a omezenou funkcí kloubu.

Podrobný výzkum prováděný Jamie MacLeodem, VMD, PhD a Michaelem Mienaltowskim, DVM, PhD z Gluck Equine Research Center zkoumal novou tkáň, která se vytvořila při reparaci rány pronikající celou tloušťkou kloubní chrupavky (dále reparační tkáň). Tento projekt probíhal ve spolupráci s veterinárními chirurgy Davidem Frisbiem, DVM, PhD a Waynem McIlwraithem, BVSc, PhD, FRCVS, DSc, DMV, Dipl. ACVS z Coloradské státní univerzity. Výsledky výzkumu byly publikovány ve volně přístupném časopise BMC Medical Genomics (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2751772/) a celou studii najdete i přiloženou pod článkem.

Vědci srovnávali tkáň vyplňující ránu pronikající celou tloušťkou kloubní chrupavky poté, co chirurgové provedli artroskopicky debridement a léčbu mikrofraktur (odstranění poškozených tkání a vytvoření malých otvorů v kosti pod chrupavkou, které umožní přístup krve a buňkám k poškozené oblasti), s normální kloubní chrupavkou dolního konce stehenní kosti v kolenním kloubu čtyři měsíce po operaci. Když vyšetřovali tkáň mikroskopicky, všimli si, že relativně normální chrupavka okolo rány vypadá jinak, než reparační tkáň uvnitř rány. Hlavní rozdíly byly (viz obrázek):

  • poškozená chrupavkaReparační tkáň nevrátila chrupavce normální strukturu,
  • okraje reparační tkáně se dostatečně nespojily s okolní chrupavkou,
  • speciální barvení v mnoha případech ukázalo, že reparační tkáň neobsahuje proteoglykany, klíčové molekuly normální chrupavky, které jí propůjčují odolnost vůči tlaku,
  • reparační tkáň nevrátila chrupavce hladký povrch.

Výzkumný tým použil účinnou moderní vědeckou metodu, tzv. microarray-based transcriptional profilig, která srovnává projevy genů reparační tkáně a normální chrupavky. Tato technika jim umožňuje studovat projevy tisíců genů najednou. Zjišťovali, která skupina genů byla ve které tkáni aktivní, a objevili, že se obě tkáně podstatně funkčně odlišují. Například ve zdravé chrupavce byly hladiny všech obvyklých biomarkerů, které se běžně popisují u zdravých chrupavek, výrazně vyšší než v reparační tkáni. Navíc projevy mnoha genů typicky spojovaných s jizvovitou tkání neboli vláknitou chrupavkou, která je mnohem rigidnější a méně odolává silám v kloubu koní, byly v reparační tkáni vyšší. Tento výzkum vědcům poskytl nové pohledy na to, proč hojivé procesy poškozené chrupavky nejsou dostatečné.

Na základě této studie vědci vyvodili závěr, že reparační tkáň, která vyplňuje ránu procházející celou tloušťkou kloubní chrupavky, je funkčně hodně rozdílná od normální kloubní chrupavky. Geny v buňkách reparační tkáně se neprojevují normálně, takže nenastolí a neudrží zdravou strukturu a funkci kloubní chrupavky.

Budoucí výzkum se soustředí na přesnější srovnání funkce buněk v reparační tkáni a zdravé chrupavky. Nové možnosti léčby se pak mohou snažit vrátit poškozené chrupavce původní strukturu i biomechanické vlastnosti.

Degenerativní onemocnění mezikostního svalu

Autor původního textu: Stacey Oke, DVM, MSc
17. prosince 2009, článek č. 15489

Majitelé peruánských pasů, arabů, amerických saddlebred horse a quarter horse s očekáváním vyhlížejí nové informace o diagnostice a léčbě tzv. equinní systémové akumulaci proteoglykanů (equine systemic proteoglycan accumulation, ESPA).

ESPA je nový název staré nemoci: degenerativní desmitidy mezikostního svalu (degenerative suspensory ligament desmitis, DSLD), což je syndrom charakterizován „pozvolným nástupem kulhání na dvě nebo čtyři končetiny bez předchozího zranění či úrazu," jak uvádí P.O. Eric Mueller, DVM, PhD, Dipl. ACVS, profesor chirurgie a ředitel equinních programů z výukové nemocnice pro velká zvířata georgijské univerzity.

Myslelo se, že toto onemocnění postihuje pouze mezikostní sval, je však často progresivní a vede k vracejícímu se neléčitelnému kulhání, které bývá příčinou utracení koně. Příčinou nemoci je nadbytek molekul zvaných proteoglykany (z části bílkoviny, z části cukry) v mezikostním svalu.

V roce 2006 vědci zjistili, že se nadměrné hromadění proteoglykanů objevuje i v dalších strukturách, které obsahují velké procento pojivových tkání. Vedle mezikostního svalu to jsou:

  • šlachy povrchového a hlubokého ohýbače prstu,
  • patní vazy,
  • srdečnice,
  • věnčité tepny,
  • oční bělima a
  • šíjový vaz.

Z tohoto důvodu se rozhodli nazývat toto onemocnění ESPA, je to totiž systémový problém, při němž se proteoglykany nehromadí pouze v mezikostním svalu, ale i jiných tkáních těla.

Decorin je malý proteoglykan, důležitý při tvorbě silných kolagenních vláken, které se nacházejí v pojivových tkáních, jako šlachy a vazy.

„Předpokládáme, že biochemicky a biologicky pozměněný decorin, nacházející se při ESPA, způsobuje narušení regulace tvorby kolagenu, snižuje tím biomechanickou sílu postižené tkáně a nakonec může vést až k případnému selhání funkce šlachy a vazu," vysvětluje Jaroslava Halper, MD, PhD, z fakulty veterinární medicíny na georgijské univerzitě.

degenerativní onemocnění mezikostního svaluToto onemocnění je obtížné diagnostikovat. „Na ultrazvuku má postižená struktura normální vzhled, pravidelný vláknitý vzor a vzácně lze najít kalcifikovanou vazivovou tkáň," vysvětluje Mueller. Dodává, že není možné odlišit zranění šlachy od ESPA pouze na základě vyšetření ultrazvukem. „Tkáň postižená ESPA však při pitvě nemá charakteristický jizvovitý vzhled, při mikroskopickém vyšetření nevykazuje známky zánětu; obojí lze očekávat u chronického zranění."

Vědecký tým začal proto posuzovat i vzorek odebraný biopsií ze šíjového vazu. „Odebrali jsme ze šíjového vazu vzorek tkáně, obarvili na proteoglykany a vyšetřovali pod mikroskopem, aby zjistili případnou přítomnost nadměrného množství proteoglykanu decorinu," vysvětluje Mueller. „Je to subjektivní vyšetřovací metoda, zatím nelze pouze na jejím základě vyřknout doporučení, aby se takto postižení jedinci dále nevyužívali v chovu."

Pokud je toto vyšetření pozitivní a kůň vykazuje příznaky odpovídající ESPA, lze vyslovit podezření na diagnózu ESPA. „Pokud však kůň nevykazuje žádné příznaky, přestože má abnormální množství proteoglykanů v šíjovém vazu, není to dostačující informace k tomu, abychom vyvozovali závěry, zda se u něho tento klinický symptom bude dále vyvíjet nebo ne."

Další frustrující skutečností je to, že není zatím známa příčina tohoto onemocnění. Na vědce ještě čeká celá řada dalších výzkumů. „Získali jsme grant pro spolupráci s vědci z texaského A&M, abychom mohli vyvinout specifičtější testy, které by odhalily postižené koně dříve, než se nemoc začne projevovat, čili než se objeví klinické příznaky," říká Mueller.

Přesná a včasná diagnostika postižených koní ještě před nástupem klinických příznaků pak pomůže rozhodnout, jak tyto jedince dále využívat v chovu a jak s nimi dále zacházet, aby se minimalizovalo jejich poškození i ekonomické ztráty následkem této ničivé nemoci.

Podobné články

Vědci se pustili už i do zkoumání samotného výcviku koně. Květnatá slova a přirovnání, která jsme zvyklí v souvislosti s ježděním či obecně výcvikem…

Je pravda, že koně nejvíce žvýkají a sliní, když žerou seno? Nemůže se stát, že pastevní náhubek způsobí koním trávicí problémy, protože omezuje…