Laminitida a mikrobiom – jaké jsou souvislosti?
Střevní mikrobiom koní , Výzkum týmu EquiNectar , Zdraví koní , Nejnovější zprávy , Vědecké studie / 31. ledna 2023 / Autor: Rosemary Waring
Laminitida je stav pozorovaný u zvířat s kopyty, kde dochází k zánětu lamely s konečným selháním závěsného aparátu distální falangy. Většina studií byla provedena na koních, ačkoli mohou být postiženi i osli, kozy a skot. Zdá se, že na rozvoji tohoto onemocnění se podílí několik faktorů, které mohou mít jak zánětlivé, tak relativně nezánětlivé aspekty. V druhém případě se zdá, že řídicím parametrem je dysregulace inzulínu, odvozená buď z dysfunkce pars intermedia hypofýzy, nebo z metabolického syndromu koní. Knowles a kol. (2023) zjistili, že měření hyperinzulinémie v bazálním stavu nalačno nebo 60 minut po podání kukuřičného sirupu prediktivní pro rozvoj endokrinopatické laminitidy (EL) jako systémové metabolické dysregulace. To může být zprostředkováno následnými účinky inzulínu na IGF-1R v lamelárních tkáních (Grenager, 2021); jako další cesta byla navržena dysregulace metabolismu sacharidů s tvorbou toxického methylglyoxalu (Vercelli a kol. 2021). Jiné zprávy naznačují, že EL a laminitida jsou spojeny se změnami v metabolismu glycerofosfolipidů a glukózy (Delarocque et al. 2021).
Strava může také hrát roli při vzniku zánětlivého stavu. Je známo, že konzumace velkého množství mladé trávy predisponuje koně k laminitidě. Ve vodě rozpustné sacharidy (WSC), zejména oligofruktany (OF), jsou syntetizovány v travách mírného pásma, zejména v jílku vytrvalém a kostřavě vysoké (Kramer et al. 2020); koncentrace WSC se zvyšují za nízkých teplot a během chladnějších období (Kagan, 2022), což se shoduje s vrcholy výskytu laminitidy. OF nejsou savci snadno metabolizovány, stejně jako vysoké hladiny škrobu v potravě. V obou případech dochází k nedostatečnému trávení potravy v horní části střeva, takže obsah střeva je metabolizován bakteriemi v zadním střevě. Několik studií prokázalo souvislost mezi abnormální střevní fermentací a následným rozvojem laminitidy; obecně bylo zjištěno, že u laminitických koní je bohatý výskyt Lactobacillus, Streptococcus a Enterobacteriaceae (Ayoub et al. 2022; Garber et al. 2020). Koně na dietě s vysokým obsahem škrobu měli podobně větší nárůst Lactobacillus (0,1 % až 7,4 %) a pokles Ruminococcaceae (11,7 % až 4,2 %) se zvýšeným břišním diskomfortem a kulháním (Bustamante et al. 2022). Toto zvýšení počtu bakterií syntetizujících kyselinu mléčnou spolu s poklesem počtu bakterií využívajících kyselinu mléčnou znamená, že se hladiny kyseliny mléčné zvyšují, což způsobuje kyselejší obsah střev. Výsledkem je metabolický zánět s tvorbou endotoxinů (lipopolysacharidů, LPS) a zvýšenou propustností střevní stěny pro exotoxiny. Jak se očekávalo, léčba oftalmofylaxaminy u koní způsobila laminitidu s nižším pH stolice, vyšší kyselinou mléčnou a zvýšenou hladinou lipopolysacharidu (LPS) v séru (Tuniyazi et al. 2021). Podobný vzorec byl pozorován u laminitického skotu (Guo et al. 2021) a koz na dietě s vysokým obsahem škrobu (Zhang et al. 2018), se změněným mikrobiomem, zvýšenou hladinou kyseliny mléčné v séru a LPS v obou případech. LPS následně způsobuje inzulínovou rezistenci (Lebrun et al. 2022; Perng et al. 2022) a dysregulovaný metabolismus glukózy a fosfolipidů (Javaid et al. 2022). LPS také zvyšuje růst bakteriálních druhů produkujících laktát (Dai et al. 2020), čímž posiluje toxický cyklus. Nedávno byl navrženo, že laktát v adipocytech zprostředkovává rozvoj obezity, zánětu a systémové inzulínové rezistence ((Lin et al. 2022), a tak poskytuje spojení mezi metabolismem střeva a endokrinním systémem. Zapojené mechanismy jsou jistě složité a byly diskutovány Fujisaka et al. (2023).
Laminitida může být také spojena se sepsí jako následek zánětlivých stavů, jako je kolitida, průjem, pneumonie nebo ischemické poranění střeva, které zřejmě vyvolávají syndrom systémové zánětlivé odpovědi (Garber a kol. 2020). Pravděpodobně se jedná o lokální produkci chemokinů s migrací a proliferací leukocytů; digitální kryoterapie a protizánětlivá terapie jsou užitečnými podpůrnými opatřeními (Leise a Fugler 2021). Bylo navrženo, že vzhledem k úzké souvislosti mezi metabolickou dysregulací a laminitidou se střevními bakteriemi by manipulace s koňským mikrobiomem byla užitečným terapeutickým opatřením (Chaucheyras-Durand a kol. 2022; Garber a kol. 2020). Potenciálně by pak mohly být doplňky stravy použity jako preventivní opatření pro řadu zánětlivých stavů.
Reference
1. Ayoub C a kol. J Vet Int Med 36(6) 2022 2213-2223
2. Bustamante CC a kol. Zvířata 12(23): 6. prosince 2022
3. Chaucheyras-Durand F et al. Mikroorganismy 10(12): 19. prosince 2022
4. Dai X a kol. Appl Env Microbiol 86(4), 2020 02 03
5. Delarocque J et al. BMC Vet Res 17(1):56, 28. ledna 2021
6. Fujisaka S. et al. J. Endocrinol 256(3), 2023, 1. března
7. Garber A a kol. J Equ Vet Sci 88:102943, květen 2020
8. Grenager NS Vet Clin N. America – Equine Practice 37(3): 619-638 prosinec 2021
9. Guo J a kol. Genes 12(12) 2021 12 16
10. Javaid A et al Metabolomics 18(10): 75, 2022 09 19
11. Kagan IA J Equ Vet Sci 110:103866 2022 03
12. Knowles EJ a kol. Equine Vet J 55(1) 2023 12-23
13. Kramer KJ a kol. J Equ Vet Sci 90:103014, 2020 07
14. Lebrun LJ a kol. Int J Mol Sci 23 (21), 30. října 2022
15. Leise BS a Fugler LA Vet Clin N. America – Equine Practice 37(3): 639-656 prosinec 2021
16. Lin Y a kol. Diabetes 71(4): 637-652, 2022 04 01
17. Perng W a kol. J Clin Endocrinol Metab 107(7): e3018–e3028 2022 06 16
18. Tuniyazi M a spol. BMC Vet Res 17(1):11, 6. ledna 2021
19. Vercelli C a spol. PLoS ONE 16(7): e0253840 2021
20. Zhang RY a kol. Zvíře 12 (12): 2511-2520 prosinec 2018