|
|
Ziekte en gezondheid(kat)Amyloïdose, actueel bij katten?door Prof. Dr. E. Gruys, Hoofd afdeling Pathologie Faculteit
Diergeneeskunde,
Amyloïdose is de klinische naam voor een groep ziektebeelden gekenmerkt door, en tengevolge van, de afzetting van een amorf materiaal in de weefsels, het amyloïd. Dit amyloïd wordt in extracellulaire afzettingen aangetroffen, en de ziekteverschijnselen worden veroorzaakt door verlies van orgaan- of celfunctie tengevolge van deze afzettingen, waarbij ook de specifieke plaats in het weefsel waar het amyloïd is afgezet van betekenis is. Amyloïd kan bij uitzondering ook voorkomen zonder dat symptomen worden waargenomen. Men heeft dan meestal te maken met milde of subklinische gevallen. In de pathologische anatomie wordt amyloïd als een afwijkend eiwit beschouwd en men spreekt daar van amyloïdose als benaming van de orgaanafwijking of van de systemische ziekte ten gevolge van de afzetting van deze stof. Toch is amyloïd niet altijd pathologisch. In de melkklier komen aan het eind van de lactatie concentrisch gelaagde lichaampjes voor, de corpora amylacea, die een rol spelen bij het stoppen van de lactatie door afsluiting van ductuli, en daardoor meespelen bij de daaropvolgende involutie van de melkklier. Deze corpora amylacea zijn voor een belangrijk deel verkalkt en worden onderscheiden in exemplaren met een fibrillaire matrix en een amorfe matrix. Bij de corpora met een fibrillaire matrix blijkt het te gaan om een vorm van amyloïd. De corpora amylacea zouden voor een deel via fagocytose worden geresorbeerd en voor een ander deel bij een volgende lactatie met de biest worden uitgescheiden, waarbij ze een functie als extra kalkbron zouden kunnen hebben. Amyloïd bestaat uit eiwit en zure suikerverbindingen (glycosaminoglycanen). Het eiwit wordt gekenmerkt door-kris-kras georiënteerde fibrillen, de amyloïdfibrillen, waartussen diverse andere eiwitten 'gevangen' zitten. De amyloïdfibrillen bezitten een karakteristieke morfologie. Het zijn strakke niet-gebogen fibrillen van circa 10 nm dik en variabele lengte. De samenstellende aminozuren van het eiwit zijn voor een belangrijk deel gevouwen in een tegen de lengterichting van de fibrillen in gerangschikte beta-vouwbladstructuur. Hierdoor is het eiwit lipofiel, erg moeilijk biologisch afbreekbaar, en dankt het zijn affiniteit voor de histologische kleurstof Congo rood. In gepolariseerd licht is na kleuring hiermee een groene dubbelbreking waarneembaar, die kenmerkend is voor amyloïd en waardoor de diagnose gesteld kan worden. Het kristallisatie-proces van voorlopereiwitten tot amyloïd-eiwit en de fibrillen is nog niet in detail opgehelderd. Het is onderwerp van onderzoek op diverse plaatsen in de wereld waaronder in Utrecht. AmyloïdfibrillenAmyloïdfibrillen kunnen worden geïsoleerd met behulp van biochemische scheidingstechnieken. Bij verschillende klinische ziektebeelden, dikwijls corresponderend met verschillen in depositiepatroon van het amyloïd in de weefsels, kunnen totaal andere eiwitten in de geïsoleerde amyloïdfibrillen worden aangetroffen. De meeste hiervan zijn afkomstig van specifieke voorlopers die via de bloedbaan zijn aangevoerd, slechts enkele worden lokaal gevormd. Het amyloïdkenmerk van de afzetting wordt dus niet bepaald door de samenstelling van het eiwit, maar door de structuur ervan, de beta-vouwbladstructuur. De plaast waar het amyloïd wordt afgezet, heeft echter in belangrijke mate met de aard van de voorloper te maken en bepaalt de uiteindelijke ziekteverschijnselen. Sinds de biochemische samenstelling van het amyloïd achterhaald kan worden, geeft men thans de voorkeur aan een terminologie die daarop gebaseerd is. De term reactief amyloid wordt echter ook wel gebruikt voor een vorm die vaak bij dieren voorkomt en wel in het kader van een reactief proces bij stress, infecties en ontstekingen. De relatie tussen amyloïd, ontsteking en immunologische reactiesVanwege het voorkomen van amyloïdose bij patiënten met ontstekingprocessen heeft men vele decennia gezocht naar relaties met de immunologie en daartoe dierexperimenten verricht. Bij muizen en hamsters kan amyloïdose met herhaalde injecties van stoffen zoals caseïne of bacterieel lipopolysaccharide gemakkelijk worden opgewekt. Bij ratten lukt dit echter niet. Het onderzoek kreeg rond 1968 een positieve wending toen in de groep 'primair amyloïd' van de mens in tegenstelling tot het reactieve amyloïd (de A-groep) korte-keten-eiwitten van immunoglobulinen werden aangetroffen. Het kenmerkende eiwit uit de A-groep echter, bleek een nieuw tot dan toe onbekend eiwit te zijn. Men noemde het: amyloïd proteïne A, of kortweg AA, en het korte-keten amyloïdeiwit: AL (A light chain). Antilichamen gericht tegen het AA bleken te reageren met een eiwit in bloed van de patiënten, het serum amyloïd A (SAA). Dit SAA bleek een acute-fase-eiwit te zijn. Acute fase eiwitten zijn niet-specifiek reagerende bloedeiwitten die van belang zijn voor het overbruggen van de bij infecties voorkomende levens-bedreigende eerste fase, voordat specifieke antilichamen gevormd zijn. Aan het SAA worden daarbij diverse functies toegeschreven, waaronder modulering van de leukocytactiviteit, verandering van het cholesteroltransport en binding van andere lipofiele stoffen. SAA komt bij diverse diersoorten in het bloed onder 'alarm'-omstandigheden voor, bij de rat ontbreekt dit eiwit echter. De rol van het SAA als voorloper van het amyloïdeiwit, AA, is met behulp van muisexperimenten in Noorwegen en Canada in de tachtiger jaren onomstotelijk bewezen. Het SAA molecuul wordt, naar men tegenwoordig aanneemt, als geheel in de amyloïdfibril ingebouwd, waarna aan de uitstekende zijden proteolyse optreedt en in de amyloïdfibril uiteindelijk het kortere proteïne-AA deel overblijft. We zijn hiermee nu dus ten aanzien van het reactieve, AA, amyloïd weer terug bij de immunologie, maar in een meer geavanceerde vorm dan de wereld van antilichamen, immuuncompetente cellen en specifieke immuniteit. Het AL-eiwit komt vooral voor bij mensen en sporadisch bij dieren (vooral het paard) met bepaalde vormen van lymfoïde maligniteit. Vormen van amyloïdSinds de ontdekking van de eerste twee amyloïd-eiwitten, AA en AL, heeft men bij de mens diverse typen amyloïdose kunnen onderscheiden, alle met andere samenstellende eiwitten. Familiaire neuropathische en ouderdomsamyloïdose hebben te maken met afzetting van, al dan niet gemuteerd, transthyretine (schildklierhormoon-transporteiwit). Amyloïdafzettingen bij nierdialyse-patienten zijn deposities van beta-2 microglobuline. Patiënten met diabetes mellitus-type-II (ouderdomsdiabetes) hebben een specifiek amyloïdeiwit afkomstig uit de beta-cellen van de eilandjes van Langerhans in de alvleesklier, dat echter verschilt van insuline en een insuline-antagonerende werking heeft. Het wordt, wegens de hormoonwerking op de suiker-stofwisseling, amyline genoemd. Een synoniem voor dit amyline is de naam 'islet amyloïd polypeptide' (IAPP). Het komt ook vaak bij oudere katten voor. Waarschijnlijk heeft de vorming er van te maken met een overmatige voeding. Bij oudere honden en minder vaak bij katten kent met afzetting van het Abeta-eiwit in de hersen. Bestudering hiervan is van groot wetenschappelijk belang in verband met de vraag hoe en waarom bij de ziekte van Alzheimer het voorloper-eiwit (beta-amyloïd precursor proteïne [beta-APP]) zich in het hersenweefsel ophoopt en wordt omgezet tot amyloïd. Kennis zou misschien kunnen leiden tot causale therapie en voorkomen van de dikwijls optredende dementie. Mogelijk spelen secundaire (erfelijke) factoren, zoals voor het type Apo-E-lipoproteïne, Apo-E4, een rol. Amyloïd bij huisdierenBij onze huisdieren met amyloïdose gaat het in verreweg de meeste gevallen om depositie in de inwendige organen en om reactief of wel AA-amyloïd. Bij het rund met nieramyloïdose, het paard met leveramyloïdose, de hond met nieramyloïdose en de kat met lever- of nieramyloïdose is het amyloïd in 99,9% van de gevallen van het AA-type. Ook bij vogels ziet men het, vooral bij watervogels, en het is vrijwel altijd AA. Bij de kip (en vooral op jonge leeftijd bij de bruine-eierleggende industriële variant) komt AA-amyloïdose voor met een voorkeur voor afzetting in de gewrichten. Bij deze dieren is de amyloïdose ook gemakkelijk op te wekken. In beperkte mate kent men bij dieren ook andere typen amyloïdose. Bij het paard heeft men soms een knobbelige, tumorachtige, AL-amyloïdose in de huid en respiratie-organen. Bij de kat kent men de reeds genoemde vorm in de eilandjes van Langerhans, het IAPP-amyloïd. Histologisch wordt de laatste gekenmerkt door een negatieve tryptophaan-kleuring. Bij afzetting van dit type amyloïd en door belemmering van de celfunctie ter plaatse kan als bijkomend probleem suikerziekte (diabetes mellitus) ontstaan. Hersenen van schapen met de ziekte scrapie, zijn in ongeveer de helft van de gevallen voorzien van histologisch aantoonbare amyloïdafzettingen. Deze worden o.a. gekenmerkt door de aanwezigheid van siaalzuur. Met een immuunhistochemische methoden kan in het amyloïd, langs de membranen van neuronen en in lymfoïde organen ophoping van het oorzakelijke en voor deze amyloïvariant karakteristieke prioneiwit worden zichtbaar gemaakt. De reeds genoemde corpora amylacea in de melkklier komen bij alle species voor en bestaan waarschijnlijk uit een bepaald caseïne- eiwit. AA-amyloïdose bij dierenNieramyloïdose bij het rund, hoewel vaak als op zich zelf-staande aandoening van volwassen koeien gepresenteerd, is bijna altijd reactief. Hetzelfde geldt voor nieramyloïdose bij de hond, hoewel bij Utrechts onderzoek de helft van een twintigtal dieren wat betreft met de amyloïdose geassocieerde ontstekingsprocessen niet duidelijk reactief leek te zijn. Leveramyloïdose bij het paard is met name bekend bij dieren met ontstekingen en bij leveranciers van hyperimmuunserum. Bij de kat komen naast sporadische gevallen ook rasgebonden familiaire vormen van AA-amyloïdose voor. In de meeste van dergelijke gevallen bij huisdieren lijkt een relatie met stress, ontsteking en stimulatie van het acute-fase-afweersysteem voor de hand te liggen. Wat dan de aanleiding vormt voor deraillering hiervan en afzetting van het SAA in fibrillaire vorm is doel van een deel van het onderzoekprogramma van de Hoofdafdeling Pathologie, Faculteit der Diergeneeskunde, Universiteit Utrecht. De vorming van AA-fibrillen uit SAAIn het proefschrift van T.A. Niewold werden aanwijzingen voor vorming van AA-amyloïdfibrillen in de celmembraan genoemd. Na toediening van een klein-moleculaire fractie uit amyloïdfibrillen, rijk aan beta-vouwbladstructuur en non-AA, werd bij proefdieren de amyloïdafzetting versneld. Deze fractie noemt men 'amyloïd enhancing factor', of AEF. Niewold vond bij zijn met AEF/LPS-behandelde hamsters ultrastructurele celmembraan-verdichtingen lijkend op dwarsdoorsneden van amyloïdfibrillen. Bij immuno-electronenmicroscopie voor het AA-antigeen vond hij positieve reactie in de celmembraan. Het voorloper-eiwit, SAA, is een apo-lipoproteine, dat in de acute fase reactie o.a. een rol speelt bij de reeds genoemde beïnvloeding van functies van witte bloedcellen en gericht cholesteroltransport. Vorming en afgifte van SAA zijn een reactie van de levercel na stimulering door ontstekingsmediatoren die vrij komen uit cellen in de weefsels waar de reacties plaats vinden. Een van deze mediatoren, het TNFa , bezit drie units met elk een beta-vouwbladsandwich. Het is niet ondenkbaar dat toename van circulerende peptiden met een hoog gehalte aan beta vouwbladstructuur en die, wegens de lipofiliteit daarvan leiden tot opname in celmembranen, een rol kan spelen bij het ontstaan van amyloïdose. Bovendien is bij ons onderzoek aan de bruine kip (proefschrift W.J.M. Landman) gebleken dat vorming van SAA in de lever locale vorming op de plaats waar amyloïd wordt afgezet zeker niet uitsluit. Het wetenschappelijke probleem van de AA-amyloïdose is hierdoor verlegd naar de pathofysiologie van ontstekingsmediatoren en-acute-fase-eiwitten en naar moleculaire processen in de weefsels waar de afwijkingen gaan optreden. Dit is een veld van immuunpathologie dat zeer sterk in beweging is. Familiaire reactieve amyloïdoseBij de mens kent men diverse vormen van familiaire amyloïdose. Een recessieve familiaire vorm van reactieve amyloïdose ziet men met name bij patiënten met familiaire Middellandse Zee-koorts (FMF), een aandoening vooral voorkomend bij exponenten van semitische volkeren en gekenmerkt door voorbijgaande aanvallen van buikpijn, gewrichtspijn en koorts. Speciale amyloïdogene vormen van het SAA worden bij deze patiënten niet gevonden. Het gaat eerder om een verhoogde ontstekingsgevoeligheid. Het verantwoordelijke gen hiervoor is gelocaliseerd. De patiënten kunnen overigens met succes preventief met colchicine worden behandeld. Op FMF-gelijkende syndromen, waarbij ook dikwijls amyloïdose ontstaat, zijn bij enige hondenrassen beschreven, zoals o.a. de Grey Collie en de Shar-Pei. Ook bij de Abessijnse kat is een waarschijnlijk recessieve familiaire AA-amyloïdose bekend, waarbij de dieren op relatief vrij jonge leeftijd door nierfalen te gronde gaan. Bij de Siamese kat kennen we een soortgelijk familiair, en ook weer waarschijnlijk recessief, probleem door leveraantasting ten gevolge van de AA-amyloïdose. Samenhangend met deze ziektegevallen worden fokkers en eigenaren geconfronteerd met vragen over amyloïdose bij-Shar-Pei's, Abessijnen, Somali's, en ook Siamezen en Orientaalse katten. In alle gevallen lijkt aanbod voor nader onderzoek bij de deskundigen i.c. medewerkers van de Faculteit Diergeneeskunde, Universiteit Utrecht, Hoofdafdeling Pathologie, Yalelaan 1, 3508 TD Utrecht, tel 030-2534303 (vragen naar Prof Gruys), de enige mogelijkheid om (langzaam maar gestaag) verder te kunnen komen. Familiaire amyloïdose bij de katBij de kat weten we dat de familiaire vormen ingewikkelde ziekten betreffen, waarop al op jonge leeftijd en zonder duidelijke aanleiding-AA-amyloïdose kan optreden. Bij de Abessijnen en Somali's gaat het meestal om fatale nieramyloïdose, waarbij afzetting in het niermerg prevaleert boven glomerulaire amyloïdose. Hierdoor kan een relatief langdurig ziektebeeld gekenmerkt door vermagering, slechte vacht en een groot urinevolume optreden. De Siamese en Orientaalse katten met amyloïdose vertonen doorgaans een apart scala symptomen. Hoewel het een systemisch probleem is waarbij ook andere organen zoals de nieren zijn aangedaan, wordt vooral ophoping in de lever gezien. Dit orgaan wordt daardoor meer 'bros' en de dieren sterven dikwijls plotseling door een ruptuur van het leverkapsel en daaropvolgende inwendige verbloeding. Ook darmproblemen ten gevolge van amyloïdafzetting kunnen de boventoon voeren. De patiënten zijn meestal jonge dieren. We zagen enkele gevallen bij jonge drachtige poezen. Onderzoek, inclusief van de aminozuurvolgorde van het AA-eiwit van deze dieren, heeft uitgewezen dat het bij de Siamees een andere variant van het-AA-eiwit betreft dan bij de Abessijn. Het wijkt ook af van de aminozuurvolgorde van een AA-eiwit beschreven voor een korthaar. Dit zou kunnen betekenen dat misschien een grotere neiging tot vorming van de beta-vouwblad-structuur bij het voorloper-eiwit, het SAA, van de Siamees en de Abessijn aanwezig zou kunnen zijn. De verschillen zouden dan mogelijk ook de orgaanvoorkeur van 'beta-kristallisatie' van het SAA, voor beide rassen kunnen verklaren. Het is echter niet uitgesloten dat een verhoogde reactiviteit als familaire afwijking aanwezig is, en dat de amyloïdafzetting niet afhangt van de structuur van het voorlopereiwit, SAA. Omdat het SAA een normaal acute-fase-eiwit is, dat zonder dat men het weet als onderdeel van de acute fase respons kan reageren, is het denkbaar dat zich bij dieren met een meer amyloïdogeen SAA, of vaker hogere SAA-spiegels door een verhoogde reactiviteit, subklinisch geleidelijk amyloïdmassa's ophopen. Bij de Abessijn kunnen kleine ophopingen in het niermerg aanwezig zijn zonder dat men iets merkt. Men zou kunnen letten op het urinevolume per dag en op de aanwezigheid van eiwit in de urine. De leveramyloïdose van de Siamees maakt dat men pas zeer laat merkt dat het zover is gekomen, omdat het een orgaan betreft dat aanvankelijk relatief weinig schade ondervindt van de afzetting. Belangrijk is bij risicodieren altijd goed te letten op het voorkomen van onstekingsprocessen zoals in het kader van verkoudheid (niesziekte), paradontose/paradontitis en infectieuze peritonitis, en ook terdege rekening te houden met stress in verband met overbevolking. Onderzoek van Maud van der Stadt (in Feline Practice, supp 1999;27:15) aan de databases van onze sectiezaal (83-97) en van de Stichting Felissana heeft laten zien dat in 0,2% van het toegezonden materiaal (dode katten en weggenomen tumoren) sprake was van amyloid. In 38 gevallen ging het om AA-amyloid en 27 maal AIAPP-amyloid. Bovendien, in twee gevallen ging het om een zeldzame tandtumor met amyloid, twee maal om AL amyloïd en een maal een mammacarcinoom met amyloïd. Wat betreft de raskatten: in 1,5% van de 710 Siamezen + Orientalen en 3,1% van de 258 Abessijnen + Somali's was sprake van AA-amyloïd, terwijl een grote mate van familiaire samenhang kon worden vastgesteld bij de amyloïd-positieve Siamezen en Abessijnen (gebruik uw Back/Terug toets om terug te gaan naar deze pagina). Katten met AA-amyloïd (alle rassen) waren significant jonger dan de dieren met andere vormen van amyloïdose, terwijl de casussen van beide rasgroepen nog weer iets jonger waren. De positieve Siamezen stamden af van een drietal bekende katers. Gevallen uit Engeland en Zweden behoorden tot dezelfde kattenfamilies als onze positieve gevallen bij Siamezen. Bij de Abessijnen waren veel meer families in het spel, ook was de mate van inteelt (zeven generaties) daar significant groter dan bij de Siamezen. De inteeltcoefficiënt (IC) voor dieren met of zonder amyloïd, hoewel gemiddeld licht verschillend, was niet significant verschillend voor beide rassen (gemiddelde IC voor AbyApos = 0,11; AbyAneg = 0,08; voor SiamApos = 0,04 en SiamAneg = 0,03). DiscussieAmyloïdose betreft geen gemakkelijke ziektekundige materie waarbij men op eenvoudige wijze snel wetenschappelijke vorderingen maakt. Klaarheid kan men alleen verkrijgen door fundamenteel onderzoek te verrichten. Een bloedtest, anders dan een test om vast te stellen of er groot verlies van nierfunctie is, hebben we niet, noch in Nederland noch in de VS. Er vindt wel onderzoek plaats, waarbij een zekere mate van bundeling wordt beoogd van het genetische werk in de VS. Dit wordt verricht door Leslie Lyons (gaat overigens met haar onderzoek van het Gezondheidsinstituut te Frederick, Maryland, naar de Diergeneeskundige Faculteit te Davis, California) met dat van Prof B. van Oost te Utrecht (geneticus) en dat van ons (pathologie). Bepaling van de aanleg voor een bepaald SAA-patroon of voor andere predisponerende factoren, en op grond daarvan het geven van de juiste fokkerij-adviezen behoren tot de toekomst-perspectieven. Vorderingen kunnen slechts worden geboekt, mits voldoende onderzoek kan worden verricht. Het vinden van voldoende fondsen hiervoor is althans in 1998-99 een zeer moeilijke opgave gebleken. Op termijn is denkbaar dat predictieve genetische tests (zoals een PCR op een bloed- of weefselmonster) beschikbaar kunnen komen. Maar nogmaals, op dit moment zijn deze niet aanwezig noch voor de Abessijn, noch voor de Siamees. Bepaling van SAA-waarden in het bloed is voor de diagnostiek van amyloïdose zinloos. Het is slechts te gebruiken voor het aantonen van reactiviteit. De huidige diagnostische mogelijkheden beperken zich vooralsnog vooral tot algeheel klinisch onderzoek door uw dierenarts of een gespecialiseerde kliniek. Dit dient te worden gevolgd door histopathologisch onderzoek van biopten en van gehele dieren. Het laatste is van het grootste belang omdat hierdoor verdachte dieren als al of niet bewezen positief kunnen worden aangemerkt en daarna familieverbanden kunnen worden uitgezocht. In verband met de mogelijkheid van geleidelijk ontwikkelen van nierlijden kan monitoring van het levende dier met behulp van gestructureerd urineonderzoek (Felissana) zinvol zijn.
|
||