Laminitida a mikrobiom - jaké jsou souvislosti?

Laminitida je stav, který se vyskytuje u zvířat s kopyty, kde dochází k zánětu lamely s konečným selháním závěsného aparátu distální falangy. Většina studií byla provedena na koních, i když osli, kozy a skot mohou být také postiženi. Zdá se, že na vzniku tohoto onemocnění se podílí několik faktorů, které mohou mít jak zánětlivé, tak relativně nezánětlivé aspekty. V druhém případě se zdá, že řídícím parametrem je dysregulace inzulínu, která je odvozena buď od dysfunkce pars intermedia hypofýzy, nebo od metabolického syndromu koní. Knowles et al (2023) zjistili, že měření hyperinzulinémie v bazálním stavu bez lačnění nebo 60 minut po podání kukuřičného sirupu předpovídá rozvoj endokrinopatické laminitidy (EL) jako systémové metabolické dysregulace. Ta může být zprostředkována následnými účinky inzulinu na IGF-1R v lamelárních tkáních (Grenager, 2021); jako další cesta byla navržena dysregulace metabolismu sacharidů s tvorbou toxického metylglyoxalu (Vercelli et al. 2021). Další zprávy naznačují, že EL a laminitida jsou spojeny se změnami v metabolismu glycerofosfolipidů a glukózy (Delarocque et al 2021).

Na vzniku zánětlivého stavu se může podílet i strava. Je známo, že konzumace velkého množství nové trávy může u koní vést k laminitidě. Ve vodě rozpustné sacharidy (WSC), zejména oligofruktany (OF), jsou syntetizovány v travách mírného pásma, zejména v žitě vytrvalém a kostřavě vysoké (Kramer et al. 2020); koncentrace WSC se zvyšují při nízkých teplotách a v chladnějších ročních obdobích (Kagan, 2022), což se shoduje s vrcholy výskytu laminitidy. OF nejsou pro savce snadno metabolizovatelné, stejně jako vysoké hladiny dietního škrobu. V obou případech nedochází k dostatečnému trávení krmiva v horní části střeva, takže obsah střeva je metabolizován bakteriemi v zadní části střeva. Několik studií prokázalo souvislost mezi abnormální střevní fermentací a následným rozvojem laminitidy; obecně bylo zjištěno, že u laminitických koní jsou obohaceny bakterie Lactobacillus, Streptococcus a Enterobacteriaceae (Ayoub et al 2022; Garber et al 2020). U koní na dietě s vysokým obsahem škrobu byl podobně zaznamenán 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 zvyšuje hladina kyseliny mléčné, což způsobuje větší kyselost střevního obsahu. Následně dochází k metabolickému zánětu s tvorbou endotoxinů (lipopolysacharidů, LPS) a zvýšené propustnosti střevní stěny pro exotoxiny. Podle očekávání způsobila léčba OF u koní laminitidu s nižším pH trusu, vyšším obsahem kyseliny mléčné a zvýšeným obsahem lipopolysacharidů (LPS) v séru (Tuniyazi et al. 2021). Podobný průběh byl pozorován u laminitického skotu (Guo et al 2021) a koz na dietě s vysokým obsahem škrobu (Zhang et al 2018), přičemž v obou případech došlo ke změně mikrobiomu, zvýšení sérové kyseliny mléčné a LPS. LPS zase způsobuje inzulinovou rezistenci (Lebrun et al 2022; Perng et al 2022) a dysregulaci metabolismu glukózy a fosfolipidů (Javaid et al 2022). LPS také zvyšuje růst bakteriálních druhů produkujících laktát (Dai et al 2020), čímž posiluje toxický cyklus. Nedávno bylo navrženo, že laktát v adipocytech zprostředkovává rozvoj obezity, zánětu a systémové inzulínové rezistence ((Lin et al 2022), takže poskytuje spojení mezi střevním metabolismem a endokrinním systémem. Mechanismy, které se na tom podílejí, jsou jistě složité a diskutovali o nich Fujisaka et al (2023).

Laminitida může být také spojena se sepsí jako následek zánětlivých stavů, jako je kolitida, průjem, pneumonie nebo ischemické poškození střev, které zřejmě vyvolávají syndrom systémové zánětlivé odpovědi (Garber et al. 2020). Pravděpodobně se jedná o lokální produkci chemokinů s migrací a proliferací leukocytů; užitečnými podpůrnými opatřeními jsou digitální kryoterapie a protizánětlivá léčba (Leise a Fugler 2021). Bylo navrženo, že vzhledem k úzkému spojení metabolické dysregulace a laminitidy 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 využívány jako preventivní opatření u řady zánětlivých stavů.

Odkazy

1. Ayoub C et al J Vet Int Med 36(6) 2022 2213-2223

2. Bustamante CC et al Zvířata 12(23): 2022 prosinec 06      

3. Chaucheyras-Durand F et al Mikroorganismy 10(12): 2022 Dec 19

4. Dai X et al Appl Env Microbiol 86(4) ,2020 02 03

5. Delarocque J et al BMC Vet Res 17(1):56, 2021 Jan 28

6. Fujisaka S et al J Endocrinol 256(3), 2023 Mar 01

7. Garber A et al J Equ Vet Sci 88:102943, 2020 květen

8. Grenager NS Vet Clin N. America - Equine Practice 37(3) : 619-638 2021 Dec.

9. Guo J et al Geny 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 et al Equine Vet J 55(1) 2023 12-23

13. Kramer KJ et al J Equ Vet Sci 90:103014, 2020 07

14. Lebrun LJ et al Int J Mol Sci 23 (21), 2022 Oct 30

15. Leise BS a Fugler LA Vet Clin N. America - Equine Practice 37(3): 639-656 2021 prosinec

16. Lin Y et al Diabetes 71(4): 637-652, 2022 04 01

17. Perng W et al J Clin Endocrinol Metab 107(7): e3018-e3028 2022 06 16

18. Tuniyazi M et al BMC Vet Res 17(1):11, 2021 Jan 06

19. Vercelli C et al PLoS ONE 16(7): e0253840 2021

20. Zhang RY et al Animal 12 (12): 2511-2520 2018 Dec