CRIVEM 在兽医案例报告 2090 - 701 x 2090 - 7001 Hindawi出版公司 10.1155 / 2015/204037 204037年 病例报告 枫糖尿病在中央印第安纳赫里福德牛 巴尔 Mark E。 1 Beever 乔纳森·E。 2 楞次 斯蒂芬·D。 1 林奇 克里斯托弗·J。 3 Wigle 威廉L。 1 桑托斯 雷纳托L。 1 比较病理学和印第安纳州的动物疫病诊断实验室 普渡大学 美国大学街406号 西拉法叶 47907年 美国 purdue.edu 2 动物科学系的 伊利诺伊大学 1207年西格雷戈里开车 厄巴纳 伊尔61801 美国 uillinois.edu 3 细胞和分子生理学 宾夕法尼亚州立大学医学院的 500年大学开 好时 PA 17033 美国 psu.edu 2015年 27 7 2015年 2015年 18 05年 2015年 14 07年 2015年 27 7 2015年 2015年 版权©2015马克·e·巴尔et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

枫糖尿病(报告书),进一步病例在印第安纳州的一个小赫里福德牛羊群配偶基于历史、临床症状、微小病变,生化和基因测试。调查这aminoacidopathy一直在调查诊断新来的人,赫里福德,和赫里福德牛在澳大利亚,乌拉圭,阿根廷,加拿大和支链的突变的结果alpha-ketoacid脱氢酶复杂。印第安纳州指数小腿病例证实了显示经典ketoacids积累在肝脏,结果从一个缺陷E1-alpha亚基(248 C / T单体型)线粒体支链 α-ketoacid脱氢酶复杂。突变的存在被证实在索引的情况下,三峡大坝,和四个相关群伴侣代表牛的第一个确诊病例报告书是美国牛的突变。

1。介绍

枫糖浆的尿液(报告书)是一种遗传性疾病,常染色体隐性,aminoacidopathy造成支链 α-ketoacid脱氢酶复杂(BCKDH)功能障碍(Skvorak [ 1])。BCKDH复杂线粒体multisubunit酶由三个催化组件包括E1、E2、E3 ( 1- - - - - - 3]。报告书是自然发生在人类和新来的人调查,调查了赫里福德,赫里福德牛导致中枢神经系统功能障碍在小牛出生后大约2 - 4天 1, 4]。调查在赫里福德,疾病是由于过早终止翻译,E1-alpha亚基的诱导的胞嘧啶核苷在核苷酸248 (248 c -胸苷转变 - > T),将谷氨酰胺密码子−6到一个终止密码子(Zhang et al。 5])。自报告书是一种常染色体隐性遗传,近亲繁殖的牛,已被证明在人类,可能会导致疾病的发病率(Skvorak [ 1])。BCKDH不足导致无法氧化的支链ketoacids支链氨基酸亮氨酸,异亮氨酸和缬氨酸(马克西和优素福 4])。失去这个活动导致支链氨基酸的积累以及各自ketoacids: ketoisocaproic酮 β-methylvaleric, ketoisovaleric酸在脑脊液、血液和组织。这些代谢物的机制引起中枢神经系统功能障碍不是完全理解(马克西和优素福 4])。

报告书是代表的一个子集世袭轴索的水肿病赫里福德牛中复杂的描述在美国但这些案件从未证实目前已知的基因突变或生物化学变化的形式符合报告书和海绵状空泡形成脊髓中描述不符合报告书(Cordy et al。 6])。类似报告书的综合症也报道Gelbvieh-cross小腿内布拉斯加州但遗传分析未能显示突变E1 - α亚基(O ' toole et al。 7])。作者的知识,任何情况下报告的天然报告书是牛已经发表在美国。在当前的报告中,在印地安那州的赫里福德报告书是群通知兽医和所有者描述这种疾病突变的存在在赫里福德牛人口和这种突变导致临床疾病的可能性。

2。案例展示

受影响的男性赫里福德小腿来自一个小群(7牛/小腿对)在印第安纳州。这是业主的第一年饲养牲畜和他们从以前的所有者获得群没有任何已知的背景信息。牛被保存在一个小牧场小小牛谷仓避难所。没有其他的小腿从这个农业受到影响和小牛都相同的陛下。在三天的年纪,业主表示,小牛“不正常行为。“第二天小腿伏卧和沮丧。小腿被氧四环素和代乳品,没有临床改善。在随后的早晨,动物提出了普渡大学兽医教学医院进行评估。

在普渡大学兽医教学医院表示,动物很沮丧,外侧伏卧,举行了双边眼球震颤。体温,脉搏,呼吸都在正常范围内。基于年龄的小腿和有限的诊断检查,当时怀疑诊断细菌性脑膜炎。由于金融限制相关的诊断和治疗,安乐死当选和小牛是提交给验尸的动物疫病诊断实验室。化学面板和一个完整的血细胞计数前进行安乐死。

验尸检查是不起眼的总值。没有观察到大脑中总异常。没有明显的尿液气味。标本收集的主要器官和组织,10%中性缓冲福尔马林固定,常规处理,嵌入在石蜡,分段,沾着他走时,luxol快速蓝色,少突细胞转录因子(Olig-2)和胶质原纤维酸性蛋白(GFAP),并通过光学显微镜检查。组织学异常在H和E染色仅限于大脑白质、小脑、脑干和由严重的海绵状空泡形成髓磷脂与液泡的长轴平行于轴突(状态spongiosus)(见图 1)。周围神经的病变中,并未观察到部分。菲尔绍罗宾的白质也不定地扩展了空间增加明确的空间(水肿)。星形胶质细胞在脑白质有增加数量的嗜酸性胞浆(活性)。没有观察到异常的髓鞘形成与luxol快蓝染色相比,经常使用大脑控制部分。少突胶质细胞和星形胶质细胞的相对数量使用Olig-2和GFAP相比,小牛报告书和年龄之间的分别控制小腿。没有观察到明显的区别之间的小腿与报告书和年龄控制小腿由两个观察员(威廉·l·Wigle)和马克·e·巴尔)。作者承认差异可能是现在因为在小腿水肿报告书是观察了少突胶质细胞和星形胶质细胞的数量在这些领域很难比较与控制。

大脑从索引病例:注意明显空泡形成小脑白质(状态spongiosus)爱惜的灰质。液泡(水肿)与长轴平行于轴突是空的。酒吧= 100 μm。插图:小脑在100 x放大:许多白质中星形胶质细胞活性增加的嗜酸性胞浆的量(箭头)。酒吧= 35 μm。苏木精和伊红染色。

每个九扩增子对应的外显子牛BCKDHA成功放大使用基因组DNA分离出原始的小腿,和群配偶,提交进行分析。PCR直接测序产品显示受影响的小腿是先前调查确定突变纯合子赫里福德过早终止造成的翻译,E1-alpha亚基的诱导的胞嘧啶核苷外显子2中胸苷转变(248 c - - > T),将谷氨酰胺密码子−6到一个终止密码子(Zhang et al。 5])。在调查了新来的人,亮氨酸的突变导致替换高度保守的脯氨酸的密码子372年由于胞嘧啶核苷在核苷酸1380 (1380 c -胸苷转变 - > T)导致的功能障碍E1-alpha亚基(丹尼斯和希利( 8])。三峡大坝影响的小腿被证明是杂合的248 C / T单体型,这是与隐性遗传疾病的报道一致。的八个额外的个人收集的样本群,四是杂合的突变(对应于一个载体牛和三个航母小腿)其余是正常等位基因纯合子。陛下受影响的牛犊被出售,无法测试。

部分冷冻肝脏从小腿影响报告书和三个“健康”的同龄但不是breed-matched控制小腿冷冻肝脏支链ketoacid水平进行评估(奥尔森et al。 9ketoisovaleric]) (KIV), ketoisocaproic (KIC)和酮 β-methylvaleric (KMV)酸的ketoacids缬氨酸,亮氨酸,异亮氨酸,分别显示标记与报告书是高度一致的。“健康”控制小腿相对年龄,但是不同种类的被诊断为肺炎,心室中隔缺损和球虫病,分别,这大概应该最低限度影响肝脏中支链ketoacid水平。结果总结在表 1

支链ketoacid浓度。

动物 KIV (nmol / g) 韩国投资公司(nmol / g) KMV (nmol / g)
报告书怀疑小牛 24.92 > 362 24.25
3“健康小牛” 1.97 10.92 0.63
增加报告书是小腿从健康的小牛 12.6倍 > x 33 38.4倍

Ketoacid浓度在肝脏的赫里福德小腿枫糖尿病和三个“健康”的平均年龄但不是breed-matched控制小腿进行了总结。KIV: ketoisovaleric,断裂韧性:ketoisocaproic, KMV:酮 β分别-methylvaleric酸。

3所示。讨论

的历史,组织学发现,纯合子突变E1 - α亚基,增加支链ketoacid检测肝脏的赫里福德小腿符合报告书提交。多个动物(一头牛和三个小牛)群的E1 -突变杂合的 α亚基。

状态spongiosus,报告书的组织学特征,是一个术语,描述神经组织microvacuolar, sieve-like变化通过光学显微镜( 2, 10, 11]。这个样子可能从星形胶质细胞和少突细胞细胞质肿胀,流程在神经纤维网,或髓鞘( 4, 11, 12]。虽然这在髓病变的存在是独特的光微观评价,电子显微镜需要明确定义的变化(马克西和优素福 4])。在报告书,髓鞘髓片晶的空泡形成是由于分裂intraperiod线产生空泡内的髓鞘大多涉及外髓鞘薄片( 13]。地位spongiosus原因有很多动物包括特发性、毒性,代谢,传染性条件( 4, 5, 7, 11, 14, 15]。

许多不同类别的疾病,如前所述,在小牛会导致状态白质海绵状结构,被认为是在这个指数在辅助测试证实这牛犊报告书。其中一个原因是特发性海绵状myelinopathy角赫里福德牛中已经记录在新西兰和调查在英国赫里福德牛(马克西和优素福 4])。特发性myelinopathies后被排除积极辅助测试证实了报告书。肝和肾性脑病在较小程度上可能的病因;然而,肾脏和肝脏是正常的在这种情况下,和老年痴呆症II型细胞,反应性星形胶质细胞在脑灰质核,细胞质和增加数量的单独或群体中发现没有观察到( 4, 11]。六氯酚、多酚类化合物用作局部杀菌、卤代n -水杨酰苯胺,驱虫剂,导致地位spongiosus白质的中枢和周围神经系统(马克西和优素福 4])。这样的有毒化合物可以排除基于缺乏接触化合物和不损伤周围神经组织。摄入的玉米生长季节末感染 Stenocarpella maydis可能导致状态spongiosus由于霉菌毒素中毒病,但排除了由于这真菌存在于南非和阿根廷(马克西和优素福 4])。应考虑包括许多有毒植物 Stypandrasp。 萱草属植物sp。 Tylecodon wallichii, Ornithogalum toxicarum, 蜡菊sp。然而,这些植物生长在不同的国家在世界各地,不报道在印第安纳州(马克西和优素福 4])。

作者的知识,这是第一个有天然的报告书的牛在美国。这一发现表明存在基因突变的报告书在美国牛人口和建议可能的遗传筛查需要消除特征。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

承认

作者要感谢玛格丽特·米勒博士帮助组织学解释和包含IHC选择。

Skvorak k·J。 枫糖尿病的动物模型 遗传性代谢疾病杂志》上 2009年 32 2 229年 246年 10.1007 / s10545 - 009 - 1086 - z 2 - s2.0 - 64449083415 哈里斯 r。 Joshi M。 Jeoung n . H。 负责支链氨基酸分解代谢的调控机制 生物化学和生物物理研究通信 2004年 313年 2 391年 396年 10.1016 / j.bbrc.2003.11.007 2 - s2.0 - 0345735297 Yeaman 美国J。 2-oxo酸脱氢酶复合体:最新进展 生物化学杂志 1989年 257年 3 625年 632年 2 - s2.0 - 0024578239 马克西 M。 优素福 年代。 马克西 m·G。 神经系统 Jubb,肯尼迪与帕默的家畜病理学 2007年 英国爱丁堡 爱思唯尔 292年 389年 B。 希利 J。 Y。 过早翻译终止pre-E1alpha亚基的支链alpha-ketoacid脱氢酶是枫糖尿病的一个原因在调查赫里福德牛 《生物化学》杂志上 1990年 265年 5 2425年 2427年 Cordy d·R。 理查兹 w·P。 斯托蒙特 C。 赫里福德牛中遗传轴索的水肿 Pathologia Veterinaria 1969年 6 6 487年 501年 2 - s2.0 - 0014652906 奥图尔 D。 蒙哥马利 d . L。 斯特德曼 l O’rourke B。 罗素 W。 丹尼斯 J。 白质的地位spongiosus新生儿Gelbvieh-cross小牛 《兽医诊断调查 2005年 17 6 546年 553年 10.1177 / 104063870501700604 2 - s2.0 - 27944464908 丹尼斯 j . A。 希利 p . J。 定义负责枫糖尿病的突变基因分型结果调查短角牛和轮询短角牛和轮询赫里福德枫糖尿病等位基因 兽医科学研究 1999年 67年 1 1 6 10.1053 / rvsc.1998.0296 2 - s2.0 - 0033172914 奥尔森 k . C。 G。 林奇 c·J。 量化组织的支链酮酸超快速液相色谱-光谱法 分析生物化学 2013年 439年 2 116年 122年 10.1016 / j.ab.2013.05.002 2 - s2.0 - 84879217970 哈珀 p。 希利 p . J。 丹尼斯 j . A。 枫糖尿病牛海绵状脑病的原因 兽医记录 1986年 119年 3 62年 65年 10.1136 / vr.119.3.62 2 - s2.0 - 0023052779 萨默斯 b。 卡明斯 j·F。 de Lahunta 一个。 萨默斯 b。 卡明斯 j·F。 de Lahunta 一个。 中枢神经系统退行性疾病 兽医神经病理学 1995年 圣路易斯,密苏里州,美国 处于 3 298年 格雷柏 m B。 布莱克莫尔 w·F。 Kreutzberg g·W。 格雷厄姆 d . I。 兰托斯 p . L。 细胞病理学的中枢神经系统 格林菲尔德的神经病理学 2002年 英国伦敦 阿诺德 哈珀 p·a·W。 希利 p . J。 丹尼斯 j . A。 超微结构发现在调查赫里福德牛的枫糖尿病 Acta Neuropathologica 1986年 71年 3 - 4 316年 320年 10.1007 / bf00688055 2 - s2.0 - 0022870684 哈根 G。 Bjerkas 我。 海绵状变性中枢神经系统白质的银狐狸( Vulpes Vulpes) 兽医病理学 1990年 27 3 187年 193年 10.1177 / 030098589002700306 2 - s2.0 - 0025423272 s . L。 帕特森 j·S。 喜乐蒂牧羊犬脑白质营养不良 兽医内科杂志》上 2001年 15 5 486年 493年 10.1111 / j.1939-1676.2001.tb01580.x 2 - s2.0 - 0035459626