P. SLAVÍK,1 J. ILLEK,2 M. ŠKORIČ,2 R. HALOUZKA,2 D. USVALD3
1Fakulta veterinární hygieny a ekologie Veterinární a farmaceutické univerzity Brno
Veterinářství 2004;54:217-222
2Fakulta veterinárního lékařství Veterinární a farmaceutické univerzity Brno
3student 6. ročníku Fakulty veterinárního lékařství Veterinární a farmaceutické univerzity Brno
SOUHRN
Slavík P., Škorič M., Illek J., Halouzka R., Usvald D. Lipomobilizační syndrom a steatóza jater u krav. Veterinářství 2004;54:217-222.
Lipomobilizační syndrom a steatóza jater u krav ve spojení s ketózou a následným ztučněním jater představuje jedno z ekonomicky nejzávažnějších onemocnění, se kterým se v běžné terénní praxi potýkáme. Lipomobilizační syndrom se rozvíjí v naprosté většině případů po porodu. Jeho příčinou je špatná výživa dojnice v období stání na sucho nebo jiné onemocnění, které má za následek snížený příjem krmiva. Hlavními komplikujícími faktory jsou ketóza a steatóza jater. V článku jsou popsány etiologie, patogeneze, patoanatomický obraz onemocnění a dány do souvislostí s léčbou. Ta by měla být na úrovni stáda obrácena v prvé řadě na prevenci.
SUMMARY
Slavík P., Škorič M., Illek J., Halouzka R., Usvald D. Lipomobility syndrome and liver steatosis in cattle. Veterinářství 2004;54:217-222.
Lipomobility syndrome and liver steatosis including fat deposition in bovine liver present one of the most economically important diseases we have been facing in bovine practice. Lipomobility syndrome is almost exclusively manifested in the postpartum period. The disease is caused by low quality feeding in dry period or by other disease accompanied by inapetence. One of the most serious features of the disease are steatosis and ketosis. Etiopatogenesis and pathological aspects of the disease are decribed. Prevention must be an essential feature of the disease management.
Dobrý zdravotní stav zvířat je základním předpokladem ekonomické prosperity chovu. Tak jak se postupně mění charakter a struktura našeho zemědělství, objevují se před praktickými veterinárními lékaři choroby, které byly v minulosti méně časté, nevyskytovaly se nebo se jim nevěnovala patřičná pozornost. V současném období je velmi aktuální v chovech vysokoprodukčních dojnic lipomobilizační syndrom a steatóza jater jako důsledek nedostatků ve výživě a nedostatečného managementu.
Období okolo porodu a pak prvních 60 dnů laktace jsou klíčové pro budoucí produkci mléka a výživa v tomto období je považována za nejvýznamnější faktor vnějšího prostředí, který ji determinuje. Jakékoli zanedbání péče v této době se později jen velmi těžce napravuje.1
Jedním z nezávažnějších onemocnění, které se řadí do skupiny tzv. produkčních chorob, je lipomobilizační syndrom, v návaznosti pak ketóza a hepatopatie různého původu.2
Predispozicí jsou chyby ve výživě hlavně v poslední třetině laktace a v období stání na sucho. Je třeba dbát na to, aby dojnice nebyla přetučnělá. Zásobní energie by se v tomto období měla ukládat především ve formě svalových bílkovin a jen v malé míře ve formě tuku.1-4 Množství zásob tělesného tuku a bílkovin se posuzuje podle kondice zvířat. U nás je běžně využívaný pětibodový systém, tzv. body condition score (BCS), kde 1 = hubená kráva a 5 = silně přetučnělá (obézní) kráva. Tento systém poměrně dobře vystihuje tělesnou hmotnost a množství tělesného tuku, ale již méně množství tělesných bílkovin. Jednotka BCS představuje přibližně 25 – 30 kg tělesného tuku nebo 40 – 50 kg živé hmotnosti krávy. V období porodu je optimální hodnota BCS maximálně 3,5 bodu. V době mezi otelením a vrcholem laktace se normální kondiční skóre snižuje o jeden bod u krav s průměrnou dojivostí a o 1,5 bodu u krav vysokoužitkových.1,2
Důležitým zdrojem energie pro přežvýkavce je glukóza. Zvíře si ji vytváří prostřednictvím glukoneogeneze (GNG) – biochemického pochodu, v průběhu kterého vzniká glukóza z necukerných prekurzorů. GNG probíhá v játrech a ledvinách. Aktuální hladina glykemie je u dojnic velmi nízká (referenční rozmezí je 3 – 4,9 mmol).4
Po porodu se náhle organismus ocitá v nové situaci. Nástup laktace přináší velkou změnu – přechod fáze anabolické v katabolickou. Náhlé zvýšení energetických požadavků a potřebu glukózy (denní tvorba glukózy je u dojnice dojící 25 – 30 litrů mléka okolo 2500 g na den) není organismus schopen pokrýt příjmem z krmiva a dostává se do tzv. negativní energetické bilance.4 Dojnice tento stav řeší mobilizací vlastních energetických rezerv.
U krav se zvýšeným BCS dochází ke štěpení tuku již několik dnů před porodem.5 Vysoká koncentrace uvolněných volných mastných kyselin v krvi navodí sníženou žravost krav,2 a tím se dále prohlubuje bludný kruh nedostatku energie. Čím má kráva v období porodu vyšší BCS, tím méně v poporodním období přijímá krmivo. Játra musí metabolizovat velké množství tuku, a pokud se překročí jejich kapacita, dochází nejprve k lehké steatóze, trvá-li stav dále, dojde i k ireverzibilnímu poškození hepatocytů.
I když primární funkcí kosterní svaloviny je zajištění mobility, v období negativní energetické bilance mají svalové bílkoviny nutriční úlohu. Odbouráváním bílkovin ze svalů (což je však pro organismus náročnější) vznikají aminokyseliny, které se mohou ihned zapojit do procesu GNG a syntézy kaseinu.2 Proteiny svaloviny jsou významným zdrojem esenciálních aminokyselin, z nichž u přežvýkavců jsou nezbytné methionin, lysin, histidin, fenylalanin, glutamin a kyselina glutamová. Odhaduje se, že vysokoprodukční dojnice v prvních pěti týdnech laktace odbourá až 20 kg svalového proteinu.2
Je ovšem nutno si uvědomit, že energetický deficit nemusí nastat jen u krav se zvýšeným BCS. Každá dojnice, u které se po porodu z jakéhokoli důvodu sníží příjem krmiva, se dostává do negativní energetické bilance, do ketózy a dochází k různému stupni poškození jater.3
Lipomobilizační syndrom vede velmi často ke vzniku subklinické či klinické formy ketózy. Ta je charakterizována nadměrnou tvorbou ketolátek, jejich zvýšeným obsahem v krvi, moči a mléce, tukovou degenerací jater a špatnou tvorbou glukózy. Tvorba ketonových látek je pro organismus jednou z posledních možností, jak získat energii. Energeticky využívat ketony jsou schopny mozek, srdeční, ale i kosterní svalovina.6 Fyziologická koncentrace, tj. hladina celkových ketolátek v krvi, je do 1,5 mmol/l.3,7 Někteří autoři udávají, že všechny krávy po porodu mají nedostatek energie a tím sklon ke ketóze.3
Podle příčin, které vedou ke ketogenezi, a podle toho, zda se ketóza objevuje hned po porodu nebo až v průběhu či dokonce v závěru rozdojovacího období, rozlišujeme dva druhy ketózy – I. typu a II. typu.3 Kromě toho může ketóza vzniknout v podstatě kdykoli následkem nekvalitního krmiva.8 Mechanismus vzniku je však vždy stejný. Pokaždé se jedná o následek deficitu energie nebo zvýšeného příjmu ketogenních kyselin. Tento stav se dojnice snaží pokrýt zvýšením glukoneogeneze a mobilizací tuku jako energetického zdroje.9 Neesterifikované mastné kyseliny (NEMK) jsou z tukové tkáně neseny krví do jater, kde z nich -oxidací vzniká acetyl-CoA, jeden z hlavních meziproduktů intermediárního metabolismu. Tento meziprodukt může být dále zpracováván v cyklu kyseliny citrónové – ústředním biochemickém pochodu, kterým organismy získávají energii. Předpokladem je však přítomnost jiného meziproduktu – oxalacetátu. Ten se ovšem při deficitu energie přednostně spotřebovává při GNG, a proto se -oxidací vzniklý acetyl-CoA zapojuje do ketogeneze za vzniku ketonových látek až acetonu.6 Pro acidogenní povahu ketonových látek se ke ketóze přidává ještě metabolická acidóza a tento stav se tedy někdy také označuje jako ketoacidóza.
Steatóza jater
Steatóza jater je patologický stav charakterizovaný zvýšenou koncentrací triacylglycerolů (TAG) v jaterní tkáni. Vyskytuje se u krav především v peripartálním období a její incidence dosahuje až 70 %.2
Etiologie: Příčinou vzniku steatózy jater je negativní energetická bilance a intenzivní lipomobilizace. Při hladovění a při zkrmování diety s vysokým obsahem tuků se množství TAG výrazně zvyšuje. Syntetizovaný TAG pochází převážně z cirkulujících NEMK z mobilizovaného depotního tuku, které se dostávají do jater, kde jsou metabolizovány.2
Patogeneze: Oxidace NEMK konkuruje s GNG, při které se přednostně spotřebovává oxalacetát. Proto může dojít k nedostatečnému okysličování mastných kyselin (-oxidace), vznikají ketolátky a NEMK se ukládají v játrech. Ty se využívají pro resyntézu TAG v hepatocytech, které se ve vazbě na apolipoproteinový komplex uvolňují do krve (to je však značně omezené i ve zdravých játrech). Při nedostatečné tvorbě těchto lipoproteinů se TAG v hepatocytech hromadí a vzniká steatóza.9
Hepatocyty skotu mají fyziologicky nižší schopnost syntézy MK, čímž dochází k nerovnováze mezi zvýšenou syntézou TAG a sekrecí VLDL z jater. Proto se takovýto typ steatózy se nazývá saginativní.10 Mezi další patogenetické mechanismy hromadění tuků v buňce patří též strukturální a funkční postižení cytoplazmatických membrán jaterních buněk.11 Takový typ steatózy je pak označován jako retenční a na jeho vzniku se podílí defektní syntéza bílkovinného nosiče, která může být způsobena řadou hepatotoxinů, některými antibiotiky nebo nedostatkem lipotropních proteinů. Nejčastějším faktorem je však ischemie. Hypoxie hepatocytů vede k akumulaci TAG (syntéza lipoproteinů závisí na oxidaci).
Při postupující tukové dystrofii se redukuje metabolicky aktivní povrch hepatocytů, čímž se snižuje jejich metabolická aktivita (nedostatečně syntetizují albumin, glukózu, ceruloplazmin a další metabolity). Též detoxikační schopnost jater se snižuje. To je patrné na detoxikaci mykotoxinů a endotoxinů.2
Klinické příznaky: Onemocnění probíhá v subklinické formě, po jisté době se vyvíjí pod klinickým obrazem ketózy.2 Steatóza jater negativně ovlivňuje plodnost a produkci krav. Rovněž se odráží v kvalitě a složení mléka. Dochází ke zvýšení počtu buněčných elementů, snížení dojivosti a snížení obsahu bílkovin. Obsah tuku v mléce bývá v první fázi poruch mírně zvýšen, ale při zhoršení zdravotního stavu dochází k jeho poklesu, jakož i k prudkému poklesu produkce mléka.9
Patoamatomický obraz steatózy jater: Termínem steatóza označujeme zmnožení lipidů ve tkáních. Jako lipidy označujeme směs tukových látek obsahujících triacylglyceroly, fosfolipidy, neesterifikované mastné kyseliny, cholesterol a jeho estery. U přežvýkavců je na rozdíl například od lidí steatóza jater do značné míry reverzibilní proces.
Makroskopický vzhled steatózy jater se řídí množstvím tuku v játrech. Na morfologickém vzhledu se odráží maximální poškození. Játra jsou na okrajích oblá, tkáň je křehká a na řezu mastná. Mikroskopicky pak pozorujeme tukové kapénky v buňkách. Ty mohou být malé (malokapénková steatóza), velké (velkokapénková steatóza) a sporadické či mnohočetné. Velikost kapek je obvykle spjata s progresí procesu a typem tuku, který je v nich deponován. Malokapénková steatóza se mění s progresí procesu na velkokapénkovou nebo se může vytvářet jedna velká vakuola zatlačující jádro buňky na periferii. Při vzniku tohoto procesu dochází také ke stlačování sinusoid. Kumulaci tuku můžeme pozorovat i v epiteliích žlučovodů. Pokud je rozsah poškození značný a proces trvá delší dobu, dochází k narušení buněčných membrán, tukové kapénky konfluují a tvoří se tukové cysty. Makrofágy následně fagocytují uvolněný tuk a získávají charakteristický pěnivý vzhled (označují se jako lipofágy). Výsledným produktem degradace triacylglycerolu je nažloutlý pigment ceroid, který je přítomen v tukových kapkách makrofágů.12-14
Vedle lipomobilizace jsou nejčastějšími příčinami steatózy anémie a kongesce jater. Příkladem je subkapsulární fokální steatóza jater skotu. Makroskopicky se jeví jako ostře ohraničená žlutá ložiska v místech fibrózních ztluštěnin pouzdra. Tahem vaziva dochází k snížené perfuzi.10,12 Nejvíce postiženými hepatocyty jsou ty, které se nacházejí v periacinární zóně. Periacinární zóna (dříve označovaná jako centrolobulární) je zóna hepatocytů ležících nejblíže v. centralis. Jsou to tedy ty jaterní buňky, které jsou zásobovány kyslíkem nejméně.
V pozdních fázích gestace a v době laktace je steatóza jater částečně fyziologickým jevem. V cytoplazmě periportálních hepatocytů se za fyziologických okolností nachází menší množství tukových kapének.10,15 Periportální zóna hepatocytů je v blízkosti portobiliárního pole, kde se nacházejí terminální portální žíla, jaterní arteriola, žlučovod, lymfatické cévy a nervy. Jsou to tedy buňky s nejlepším zásobením krví bohaté na kyslík a živiny na rozdíl od zóny periacinární (kolem v. centralis). Mezi těmito dvěma zónami je zóna přechodná neboli střední.
Pro identifikaci jednotlivých druhů lipidů ve tkáních existuje řada histochemických metod. Rozpustnost sudanových barviv v tucích a ztráta barvitelnosti lipidů po extrakci tukovými rozpouštědly jsou základními kritérii. Pokud je tkáň zpracovávána parafinovou technikou, dochází k extrakci lipidů a v buňkách zůstávají prázdné vakuoly. Sudanovou červení se barví hydrofobní lipidy (MK, TAG, cholesterol), kdežto složité (fosfolipidy, glykolipidy) nikoliv. U fosfolipidů lze použít navázání chromu (dvojchroman draselný) a ten následně znázornit hematoxylinem. Výsledné zbarvení je modročerné. Reakcí PAS (periodic acid Schiff) je možno detekovat glycidovou složku glykolipidů.16
Mikroskopické hodnocení steatózy není snadné, protože buňky fyziologicky obsahují lipidy v různém množství a složení. Z hlediska hodnocení stupně steatózy je důležité posouzení jádra. To může a nemusí být zatlačeno na periferii buňky a může jevit regresivní změny (např. karyorexe, svraštění). Pokud je jádro tvarově změněné, ale celistvost je zachována, pak je tato změna považována za reverzibilní. Také je důležité posouzení okolních buněk, protože nekróza v okolí tukově degenerovaných buněk ukazuje na jejich možný zánik.12,17 Hepatocyty reagují na různá poškození širší škálou projevů na rozdíl od buněk s úzce specializovanými metabolickými funkcemi a tím omezenými reakcemi na poškození. I proto je obtížné stanovit optickým mikroskopem, zda se jedná o změny reverzibilní nebo ireverzibilní.
Z uvedeného vyplývá, že nelze striktně říci, že proces ukládání tuku v játrech je vždy rovnoměrný. A to jak co do množství, tak do plochy. Záleží na mnoha okolnostech, jako je délka a intenzita procesu a dále pak také na tom, která fáze transportu tuku v hepatocytu je narušena. Obecně ale platí, že při klasickém lipomobilizačním syndromu je rozložení tuku v játrech difuzní vzhledem k intenzivnímu přívodu NEMK do hepatocytů.
Terapie: I když u přežvýkavců je steatóza jater do značné míry reverzibilní proces, terapie je poměrně nákladná, a když není zahájena co nejdříve, výsledek je nejednoznačný. Proto je pak následně léčba postižených jedinců problematická. Opatření by tedy měla vést k tomu, aby se hromadný výskyt tohoto onemocnění omezil na minimum. Nejlepší terapií je prevence. K zabránění lipomobilizačního syndromu a komplikací, které ho doprovázejí, je nutno přistupovat komplexně na úrovni stáda nebo na úrovni jedince. V prvním případě je třeba dbát na to, aby byla zajištěna optimální výživa v průběhu celého mezidobí. Názory na výživu v období stání na sucho a přípravy na porod se dodnes různí a snad každá chovatelsky vyspělá země preferuje trochu jiné zastoupení živin. V zásadě se dá řídit podle již zmíněné kondice a dle toho si najít optimum. Obecně je při terapii dobré podávat všechny přípravky, kde se vyskytují glukoneogenní prekurzory (propionát, glycerin, propylenglykol), a to různě dlouhou dobu před porodem (někteří autoři doporučují podávat propylenglykol dva týdny před porodem až v dávce 500 g na krávu a den4) nebo jednorázově po porodu. V tomto směru je trh s přípravky poměrně bohatý.
Též se ukazuje jako výhodné přidávat do krmné dávky přípravky s probiotickými kulturami, jako jsou například kvasinky rodu Sacchromyces (0,5 – 10 g/kus/den),18 ale i jiné. Někteří autoři též doporučují zkrmovat ve zvýšené míře tuk, jiní naopak jeho množství snížit. Dále je možné okamžitě po porodu zkrmovat vysokoprodukční dávku a nevytvářet přechodnou.18 To vše má za cíl stimulaci bachorové mikroflóry.
Na úrovni jedince je třeba pamatovat na to, že jakýkoli patologický stav po porodu, který zapříčiní snížený příjem krmiva, může mít za následek vznik tohoto syndromu, a proto se s terapií nesmí otálet. Opět jsou vhodné přípravky s glukoneogenními látkami, ale zde je možné množství zvýšit úměrně stavu. Pro podporu GNG je možno aplikovat i kortikoidy jak ve formě gelu, tak injekčně (dexametazon, prednizolon, hydrokortizon), zde však musíme mít na paměti ochranné lhůty. Je vhodné podávat glukózu i. v. v dávce 0,5 g/kg až ve 40% roztoku a hepatoprotektiva. Dále je účelné podporovat chuť k příjmu krmiva a fermentační procesy v bachoru.8
Terapie steatózy je složitější, nákladnější a v pokročilých stadiích problematická. Na podporu vyplavování tuku se doporučuje podávat přípravky s aminokyselinami (cholin, metionon) buď per os, nebo i. v., a to minimálně 2x denně. Někteří autoři doporučují i podávání klanobutinu.8 Dále je dobré podávat vitaminy skupiny B, tiamin, vitamin E a doporučit je lze i v kombinaci s některými mikroprvky, především selenem (zabránění oxidativního poškození hepatocytů).
Pro brzdění lipomobilizace je kromě výše uvedeného třeba podávat glukózu a kyselinu nikotinovou (obojí min. 4 dny). Možná je také parenterální aplikace glukokortikoidů a samozřejmě per os přípravky na bázi propylenglykolu.8 Také je vhodné zvýšit pohyb zvířete, čímž docílíme zvýšené utilizace ketonových látek.
Závěr
Lipomobilizační syndrom doprovázený ketózou a steatózou představuje v našich chovech poměrně velký problém a mnohdy nedovoluje majiteli plně využít možnosti dojnice, co se týká její mléčné užitkovosti. Tam, kde se tento problém vyskytuje, ať už s těžkými klinickými příznaky, či probíhá subklinicky (ztráta kondice, různý stupeň ketózy a snížená užitkovost po porodu), by se měl veterinární lékař ve spolupráci s majitelem snažit zjednat nápravu, a to především na poli prevence. Naproti tomu při léčení individuálních kusů zvířat musíme mít na paměti délku a intenzitu procesu. Při časné diagnostice a zahájení terapie jsou všechny předpoklady pro úspěšné zvládnutí problému.
Literatura:
1. Leibetseder J. Výživa dojnic v přechodném období. In: Výživa a zdraví vysokoprodukčních dojnic – seminář Animal Vetex. Brno, 2002:7.
2. Illek J. Poruchy metabolizmu u vysokoprodukčních dojnic a jejich prevence. Seminář biotechnologické společnosti Alltech. Brno, 2003.
3. Skřivánek M. Zooveterinární aspekty managementu vysokoprodukčních dojnic. In: Výživa a zdraví vysokoprodukčních dojnic. Brno;VETEDUCA, spol. s. r. o., 2002:15-19.
4. Kudrna V. Produkce krmiv a výživa skotu. Agrospoj Praha, 1998:131 – 266, 303 -325.
5. Stober M. Ketóza a lipomobilizační syndrom u dojnic. In: Dirksen G., Grumder H., Stober M. Innere Medizihn und Chirurgie des Rindes. Berlin; Buchverlag Parey, 2002:230–235.
6. Mayes P. A. Přehled intermediárního metabolismu. In: Muray R. K. Harperova biochemie. H a H Jinočany, MU Praha, 1988:161-189.
7. Church D. C. Metabolic problems to ruminants. In: Church D. C. et al. Digestive physiology and nutrition of ruminants. Alabama; O + B books, 1974:682-684.
8. Kováč G. Choroby hovädzieho dobytka. Prešov; MaM, 2001:408.
9. Pechová A., Illek J. Diagnostika steatózy jater a lipomobilizačního syndromu u skotu. Veterinářství 1996;46:528-530.
10. Halouzka R. Játra a žlučové cesty. In: Halouzka R. Systémová veterinární patologie – díl II. Trávicí systém, játra a žlučové cesty, pankreas, peritoneum. Brno; VFU Brno, 1999:68-95.
11. Jubb K. V. F., Kennedy P. C. The liver and biliary system. In: Jubb K. V. F., Kennedy P. C. Pathology of Domestic Animals. Vol. 2. New York; Academic Press, 1970:194-261.
12. Halouzka R., Jelínek F. Regresivní procesy. In: Halouzka R., Jelínek F. Obecná veterinární patologie. Brno; VFU Brno, 1996:13-41.
13. Kapp P. Leber und Gallenwege. In: Johannsen U., Kardeván A., Zendulka M. et al. Lehrbuch der speziellen Veterinärpathologie. Jena; VEB Gustav Fischer Verlag, 1986:240-279.
14. Thomson R. G. Degeneration and necrosis. In: Thomson R. G. Generaly veterinary pathology. Philadelphia; W. B. Saunders Company, 1978:6-95.
15. Novotný E., Holman J. Trávicí soustava. In: Novotný E., Böhm R., Geissel V., Holman J. Veterinární histologie. Praha; SZN Praha, 1966:326-337.
16. Lukáš Z., Dráberová E., Feit J., Vojtěšek B. Imunohistochemické metody v biologii a v bioptické diagnostice. Brno; LF MU Brno, 1997:147.
17. Von Sandersleben J. Grosse Verdauungsdrüsen. In: Von Sandersleben J., Dämmrich K., Dahme E. Pathologische Histologie der Haustiere. Jena; VEB Gustav Fischer Verlag, 1989:167-203.
18. Frydrich Z. Zásady výživy dojnic v přechodném období. In: Zdravotní problematika přežvýkavců – produkční a metabolické choroby skotu. Brno; ČBS Brno, 2003:63-67.
Adresa autora:
MVDr. Petr Slavík
Ústav výživy zootechniky a zoohygieny FVHE VFU Brno
Palackého 1/3
612 42 Brno
e-mail: slavik.pe@seznam.cz
