Laminitis: A betegség megértésének kulcsa a patafal normális növekedési folyamatainak és a felfüggesztési funkciónak a megismerésében rejtőzhet

Szinte valamennyi hagyományos elveket valló laminitis-kutató úgy véli, hogy a patafal a láb teherviselő szerkezete, melyben a lemezek a patacsont felfüggesztéseként funkcionálnak. A mi elképzelésünk szerint azonban azáltal, hogy a patafalat teherviselő szerkezetként kezeljük, a konkrét esettől függetlenül laminitisesnek állítjuk be.

Fotó: bigstockphoto.com

A lópata szerkezeti felépítése három elkülönülő alaktani rétegre bontható (1):

1. A külső réteg (stratum externum) vékony és felületi, és viszonylag változatlan marad disztális ereszkedése során.

2. A stratum medium a legvastagabb részből, a felnőtt állat patafalának elsődleges tartószerkezetéből áll, és úgy vélik, hogy azt szinte kizárólag a párta mélyedésében meghúzódó epidermális alapsejtek hozzák létre.

3. A lemezes szerkezet alapjánál található egy kis betüremkedés a belső patafal irányába az elszarusodott elsődleges epidermális lemezek alapjai között elhelyezkedő dermális papillákból.

Ezzel az epidermális szaruval összefüggésben a szarutokból kialakuló csövecskéket figyelhetünk meg, amelyek a pata belső falába épülnek be. A szarutokhoz hozzájáruló és a másodlagos epidermális lemezes szerkezetet (SEL – secondary epidermal laminae) szegélyező epidermális alapsejtekről úgy vélik, hogy jelentős proliferációjuk teszi lehetővé az elszarusodott patafal számára, hogy a mozdulatlanabb jellegű, a SEL réteg alaphártyájához kapcsolódó keratinsejteken túl is elmozdulhasson.

Ez az epidermális támogatás állítólag elegendő növekedést biztosít a patafal számára, hogy az disztálisan is kiterjedhessen (2). Mindig is hiányzott azonban a bizonyíték a kiterjedt sejtproliferációra a belső pata mentén. A legkorábbi tanulmányok szerint a belső lemezes szerkezetek – a felnőtt ló elsődleges, illetve másodlagos epidermális lemezes szerkezetei – gyakorlatilag azonosak a belső patafal mentén. Az újabb kutatások azonban azt mutatják, hogy a kifejlett lópatában alaktani különbségek fedezhetők fel a lemezes kapcsolódási pont és a SEL méretének növekedése terén a disztális patafalszinteken. Ezek a megfigyelések arra engednek következtetni, hogy esetlegesen más tényezők, mint például környezeti erőhatások, is befolyással lehetnek a lemezes szerkezet alakjára és szerkezetére.

Laborunk korábbi munkái (3) megkérdőjelezték azt a vélekedést, miszerint a párta lenne a patafal növekedésének egyetlen forrása a lovaknál, különösképpen a fiatal csikóknál. Mivel a fejlődő patafal nem csak hosszirányban növekszik, de a kerülete is tágul, úgy véltük, hogy a patafal növekedésével kapcsolatos hagyományos nézetek nem képesek megfelelő magyarázatot biztosítani a fiatal csikók lábát jellemző megnövekedett körméretre.

Úgy gondoljuk továbbá, hogy a fiatal állatot az annak születése és kb. 4, 5 éves kora közötti időszakban jellemző alapvető élettani mechanizmusok nem csupán az egészséges növekedéséhez szolgálhatnak alapul, de hozzájárulhatnak a laminitisnél tapasztalható változásokhoz is. Vagyis a bőr vagy a test felhámja – és ebben az esetben a patafal – csupán néhány módon tud reagálni az őt érő behatásokra vagy betegségekre. Úgy gondoljuk, hogy a laminitis során megfigyelhető változások nem feltétlenül térnek el azoktól, amiket a fiatal, fejlődő állatok esetében tapasztalhatunk.

AZ EMBERI BŐR, A PATAFAL NÖVEKEDÉSE ÉS A CSÖVECSKÉK A LOVAKNÁL

Mikroszkóp alatt megfigyelhető, hogy a patafal a bőrhöz hasonló módon nő. Az emberek tenyerét és talpát bőr fedi; más állatoknál a lábtőpárnát is ez takarja. Mivel nagymértékű az elhasználódás, nagy felszíni területre van szükség az újabb bőr előállításához.
A hasat és a hátat fedő bőr például nagyon vékony. Amikor azonban a lábtőpárnát vagy a patákat vizsgáljuk, nagyobb felszíni területet észlelhetünk. A vastagabb bőr esetében epidermális barázdák figyelhetőek meg, amelyek gyorsan kopnak. Így még nagyobb felszíni területre van szükség annak érdekében, hogy, ezt a nagyon gyors növekedést ellensúlyozandó, több hámsejt jöjjön létre. Nagyobb felszín hiányában a sejtosztódásnak gyorsabbnak kell lennie a megfelelő pótlás érdekében. Az embereknél ezeket bőrbarázdának nevezzük. A lovak patájában pedig lemezeknek hívjuk őket.

A bőr alapsejtjei nőnek, osztódnak, a felszínre emelkednek, és ahogyan nőnek, érnek. A bőr tüskés rétegének (stratum spinosum) sejtjei a felszín felé haladnak, növekedésük során pedig elkezdik elveszíteni sejtmagjaikat. Mire a szaruréteg (stratum corneum) sejtjei a felszínre kerülnek, már elvesztették sejtmagjaikat, és ekkor tapasztalhatjuk az elhalt lemezek jelenlétét. Ugyanez a folyamat megy végbe a lovak patájában is. A pata talprészén megfigyelhető száraz, pikkelyes réteg a talp stratum corneum része, amelynek sejtjei már elvesztették sejtmagjaikat.

A vastagabb bőrű élőlények talpa és a lópata fala közötti különbség patában lévő csövecskék létrehozásának szükségessége.

2003-ban rámutattunk, hogy mennyire alkalmazkodóképes a csikók lába (4). Lábuk a földet érés előtt még sohasem érintkezett semmiféle külső környezeti felülettel; kizárólag a vemhes kanca méhében jelenlévő dolgokkal volt kapcsolata. Bizonyára meglepjük az olvasót azzal a kijelentéssel, miszerint ez a lemezes szerkezet, a patafal szerkezete nem csupán disztálisan nő; nem csupán a pártából ered.

Azt tapasztaltuk, hogy a pata növekedésének jelentős része a lemezes szerkezetből származik. Ezt tapasztaltuk a fiatal csikók lábától kezdődően, a felnőtt lovakon át egészen a 20 éves állatokig. Az idősebb állatok esetében a növekedés nagyon lassú, így megfigyelése nagyon alapos szöveti vizsgálatot igényel, ellentétben a fiatal csikóknál tapasztalható gyors folyamattal.

A csikók lábában gyorsan zajlanak az események. A patafal nem csak a pártából kiindulva növekszik, illetve kerületében, miközben egy 3 cm széles lábból 8 cm széles láb lesz, de belülről kifelé is nő. Ez a láb belső részéből kiinduló növekedés a fiatal csikó legelőn való megfigyelése és gondozása során nem válik láthatóvá számunkra; a gyorsan fejlődő csikóban azonban mindez rövid ideig figyelhető meg. A patafal csövecskéi az epidermális lemezekből alakulnak ki. Nem a pártából fejlődnek ki, a semmiből.

Amikor a ló már 4-5 évesnél idősebb, a gyors növekedési folyamatok elkezdenek lelassulni. A felnőtt állat patafalában már minden többé-kevésbé változatlan formában van jelen, ahogyan mi is lassan növünk, kivéve, ha túl sokat eszünk, és zsírt halmozunk magunkra. A növekedés stabil vagy nyugalmi állapotában minden megfigyelhető változás hosszú időn keresztül megy végbe. Mindannyian növünk, de ha egy felnőtt embert egy újszülött csecsemőhöz hasonlítunk, a csecsemő minden egyes nap változik. Ahogyan a csecsemők idősebbek lesznek, továbbra is változnak, de nem minden nap. A megfigyelő tudósnak nagyon nagy figyelmet kell fordítania a szövettani változásokra, hogy kimondhassa, növekedés zajlik.

Ha egy kicsit hátrébb lépünk és veszünk egy mély levegőt, rájöhetünk, hogy pontosan ez történik a laminitis során is. És ezért gondoljuk úgy, hogy a csikóként a lovak patájával történő változások megegyezhetnek a laminitis során a lovak patájával történő változásokkal: a patafal felhámja csak ilyen módon tud reagálni a stresszre, a behatásokra vagy bármire, ami laminitist vált ki. Úgy véljük, hogy a belső fal normális növekedése a laminitis során „megzavarodik“ egy vagy több tényező hatására, melyet jelenleg sokan vizsgálnak. Véleményünk szerint számos ezek közül a fiatal állatokban végbemenő változások közül jól jellemezheti a patafal alapvető alkalmazkodási mechanizmusait.

VÁLTOZÁSOK A KORAI FEJLŐDÉS SZAKASZÁBAN

A lemezek az élet első néhány hetében láthatólag hosszirányban kettéválnak, először a lábvég hegyénél, majd a fal kerülete mentén is, ahogyan a láb kölcsönhatásba lép a földfelszínnel és a körmérete nőni kezd. Ez a folyamat egy feltételezett mechanizmust mutathat be arra vonatkozóan, hogy a láb miként reagálhat a fal megnőtt terhelésére a magzat súlytalan terhelésétől a járó fiatal csikóig tartó átmenet során, illetve esetlegesen a felnőtt állat patáját illetően.
Amikor a kiscsikó megszületik, az elsődleges és másodlagos epidermális lemezek nagyon hasonlóan néznek ki a láb körül mindenhol. Homogének, mert még nem léptek kölcsönhatásba a környezettel. Röviddel a csikó születése után, ha az állat felkel és mozog, az első 2-3 héten belül megfigyelhetőek az elsődleges és másodlagos epidermális lemezeket érintő változások. Amennyiben a csikó betegség vagy sántaság miatt nem tud felkelni, ezek a változások nem lesznek ennyire szembetűnőek.

Az újszülött csikó rendelkezik valamennyi lemezes szerkezettel körben az egész lábvégben. Ahogyan a láb körmérete nő, ezen rövid időszakot követően kétszer annyi lemez lesz megfigyelhető. A lemezes szerkezet növekedése a kettéválás révén valósul meg, szemben a pártából kiinduló növekedéssel. Az epidermális lemezek kettéválása a tetőtől kiindulva az alap felé megy végbe. A párta között válnak ketté, és lefelé haladnak. (1. ábra)

1. ábra Pata elsődleges (PEL), illetve másodlagos (SEL) epidermális lemezekkel. A fiatal csikóknál a másodlagos epidermális lemezek a patafal mentén proximális-disztális irányban válnak ketté. (Bidwell és Bowker AJVR, 2006)

Amennyiben sérülés lépne fel a felszínen és minden növekedés a pártaszélből indulna ki, 4-6 hónapig tartana a javított felület lenövése – annyi ideig, amennyi a patafal pártából kiinduló disztális növekedéséhez lenne szükséges. Egy hiba pártából kiinduló növekedés általi kijavítása így sok ideig tartana. Valójában azonban a patafal korrekciói elég gyorsan mennek végbe.

Amikor a csikó megszületik, a láb, illetve a patafal alakja a pártától a talapzat felé néző, fordított kúpra hasonlít. A talapzatnál a láb területe nagyon kicsi, míg a pártánál nagyobb. A felnőtt állatok esetében a kúp már nem fordul fejjel lefelé; pont a fordítottja. Honnan származik az extra szarumennyiség? A szaru a belső lemezek sejtjeiből ered. Az elsődleges és másodlagos epidermális lemezek csupán olyan sejtek tárolói, melyek előrenyomulva a patafalba kerülnek. Olyanok, mintha sejtekkel teletöltött bevásárlótáskák lennének: a patafalhoz nyomulnak vagy kiürítik magukat ott, ahol szükség van rájuk. Ezek a bevásárlótáskákban található sejtek a pártában termelődtek és ott kerültek feltöltésre, majd elindulnak lefelé a patafalon. Amikor szükség van rájuk, akkor kijönnek és a pata felé mozognak, a második epidermális lemeztől a stratum medium felé.

Ráadásul, amikor ezek az epidermális lemezek kettéválnak, mindig kétszer olyan szélesek lesznek, mint a szomszédos lemezek. Mivel a sejtek képesek mozogni, úgy helyezkednek el, hogy feltöltsék a másodlagos epidermális lemezek közötti területet. Az emberekre vonatkozó szakirodalom szerint egy sérülés, például vágás, esetén a sejtek több, mint 1 cm-t mozdulnak el. Ez jelentős távolság egy sejt vonatkozásában.

Néhány évvel ezelőtt lehetőségünk nyílt 18 olyan versenyló vizsgálatára, akik halálos sérülés következtében pusztultak el az Egyesült Államokban (5). A középvonaltól kiindulva, 50-es csoportokban megszámoltuk a lemezeket a láb felszínén körben haladva. Rájöttünk, hogy a lábvég szélesebb részén az 50 lemez eléréséhez szükséges távolság rövidebb volt, mint a láb meredekebb oldalán. Vagyis a patafal hossza mentén, ahol a kiszélesedés van, több lemez található, mint a meredek részen. A legtöbb esetben (több, mint 90%-ban) a lábnak ez a része az oldalsó vagy a külső oldali felszínen helyezkedik el.

Szintén több lemezt sikerült megszámolnunk a kiszélesedő oldallal átlósan szemközti oldalon elhelyezkedő részen, a saroknál. Klinikailag az átlósan szemközti oldal az, ahol a probléma található, azaz ez az a rész, ahol befordult sarkak megfigyelhetőek. A lemezes állomány ott lesz több, ahol nyomásprobléma van. A meredek és kiszélesedő láb főleg a környezeti nyomás hatására kialakuló probléma, amelyet a körmöző vagy a patkolókovács idéz elő. A patafal túlterheltté válik a körmözési egyenlőtlenségek következtében.

A laminitis során előforduló változások jelentős része belsőleg, a patafal mentén megy végbe. Nem tudjuk, hogy pontosan mi is okozza a laminitist, de számos olyan tényező figyelhető meg, amelyek elindíthatják a betegség kialakulását. Azonban csak néhány olyan mechanizmus létezik, amelyekkel a patafal felhámja reagálni tud ezekre a kezdeti változásokra. Az epidermális sejtek az egészséges fejlődés során elmozdulhatnak, hogy tubuláris vagy intertubuláris szaruállományt alakítsanak ki, illetve elmozdulhatnak és elindulhatnak a belső patafal irányába is, hogy ott lamináris éket hozzanak létre a laminitis során.

ÖSSZEFOGLALÁS

2003-as tanulmányunk és folyamatos munkánk a belső patafal növekedésére koncentrál a fejletlen patában. A proximális-disztális irányban tapasztalható alaktani különbségek, amelyeket a magzati állapotú lovak és csikók lába között figyelhetünk meg, kérdéseket vetettek fel az egészséges patanövekedés fennálló elméleteivel szemben. Kutatásaink eredményei azt támasztják alá, hogy a fiatal, fejlődő csikók esetében a patafal néhány fontos szerkezeti eltéréssel rendelkezik a belső pata területén, és nem csupán a felnőtt pata lekicsinyített változata. Az eredmények rámutatnak, hogy a disztális belső patafal jelentős növekedése egy, a sejtszaporodástól eltérő mechanizmussal magyarázható. Ezek a korai fejlődés során zajló mechanizmusok olyan alapvető élettani válaszreakciókat mutatnak be, amelyek a laminitis során is előfordulnak, Az elgondolás további vizsgálatához még több kutatásra van szükség.

HIVATKOZÁSOK

(1) Pollitt C. Anatomy and physiology of the inner hoof wall., Clinical Techniques in Equine Practice, 3. kötet, 1. szám, 2004. márc.,3–21.oldal.

(2) Ibid.

(3) Bowker RM. The Growth and Adaptive Capabilities of the Hoof Wall and Sole: Functional Changes in Response to Stress. 49th Annual Convention of the American Association of Equine Practitioners, 2003. nov.

(4) Ibid.

(5) Bowker RM. Contrasting Structural Morphologies of “Good” and “Bad” Footed Horses, 49th Annual Convention of the American Association of Equine Practitioners, 2003. nov.

Ezt a kutatást az Amerikai Quarter Horse Tenyésztők Szövetségének, valamint az Egyesült Államok Lovas Szövetségének nagylelkű támogatása tette lehetővé.

2018.01.30, Írta: Robert M Bowker, VMD, PhD
Michigan Állami Egyetem, Patobiológiai és diagnosztikai vizsgálati tanszék, Állatorvostudományi Kar, East Lansing, Michigan, USA. – 2015. Nincs több laminitis! Konferencia

Fordította: Acsai Gabriella

Minden fénykép Robert Bowker tulajdona.

Hozzászólások