Högskolan för veterinärmedicin

vad är EQUINE MYOFIBRILLAR myopati (MFM)?

terminologi: Myofibrillar myopati eller MFM är en term som används för att beskriva en ny sjukdom som vår forskargrupp har identifierat hos hästar, särskilt arabiska och varmblodiga hästar. Tidigare har vissa hästar med MFM diagnostiserats med typ 2 PSSM eftersom pauserna i myofibriller skapade luckor som fylldes i av muskelglykogen. Namnet myofibrillar myopati kommer från en beskrivning av de fysiska förändringar Vi har identifierat i muskelcellerna hos drabbade hästar. Dessa förändringar involverar störning av den ordnade inriktningen av de kontraktila proteinerna som kallas myofibriller.

en normal muskelcell som innehåller en ordnad inriktning av kontraktila proteiner anordnade i myofibriller förpackade i längdriktningen muskelcellen.

en normal del av en muskelcell till vänster med en normal mängd protein som kallas desmin (gul). Desmin upprätthåller den ordnade inriktningen av myofibriller. I myofibrillar myopati uppstår raster i myofibrillerna (höger bild) och klumpar av desminform nära pauserna. Källa J Clin Invest. 2009;119(7):1806-1813.

en diagnos av MFM kräver en speciell mikroskopisk fläck för desmin i en muskelbiopsi. Equine MFM har inte nödvändigtvis samma bakomliggande orsak eller samma kliniska svårighetsgrad som mänskliga störningar som kallas myofibrillar myopati. Förvänta dig inte att hitta samma symtom hos hästar som beskrivs hos människor. Människa och häst myofibrillar myopati delar samma namn eftersom de har ett liknande men mindre allvarligt utseende under mikroskopet. Ofta har hästar mildare symtom än människor.

vilka är symtomen på MFM hos hästar?

hos araber, särskilt de som tävlar i uthållighet, är det vanligaste kliniska tecknet på MFM intermittent bindning (episoder av muskelsmärta, styvhet, motvilja att röra sig). Svårighetsgraden av muskelstyvhet kan vara mycket mildare än den som ses med klassisk bindning (exertionell rabdomyolys). Till exempel kan hästar verka lite styva och ha mörk urin utan att vara helt ovilliga att röra sig efter en uthållighetstur, eller om hästar har vilats i några veckor, uppträder markerad muskelstyvhet ofta cirka 5 mil i en lätt åktur. Ökade CK-och AST-nivåer i serum kan förekomma men kan inte vara lika höga som i klassiska former av bindning.

varmblodhästar med MFM kan ha en historia av tillfredsställande prestanda som unga djur men minskar i prestanda när de når 8 -10 år. Bindning är vanligtvis mycket intermittent eller frånvarande i varmblod. De vanligaste kliniska tecknen på MFM i varmblod är relaterade till dålig prestanda utan förhöjningar i serum CK och AST-aktivitet. Ovillighet att gå framåt, en vag, dåligt lokaliserad baklimb lameness, ömma muskler och minskning av energinivån är vanliga klagomål. Ovilja att samla in och engagera bakkvartsparter, dålig avrundning över staket, dålig kvalitet på galopp och långsam start av muskelavfall (atrofi), särskilt när de är ute av arbetet, rapporteras. Observera att dessa tecken inte är specifika för MFM och de kan uppstå med dålig sadelpassning, lameness från hock eller kväva degeneration, suspensiva skador, sacroiliaca störningar, inflammation i bröstkorg eller ryggrad och mer. En grundlig utvärdering av hälta behövs för att utesluta dessa mer vanliga frågor och bör föregå någon testning för MFM hos hästar. MFM är mycket mindre vanligt än dessa tidigare nämnda hästsjukdomar.

hur fastställs en diagnos av EQUINE MFM?

en diagnos av MFM ställs genom att identifiera aggregat av ett cytoskeletalt protein som kallas desmin i en muskelbiopsi med immunhistokemiska fläckar. Normalt finns desmin på en specifik upprepande plats i myofibril, Z-skivan, och det verkar för att hålla myofibriller i korrekt inriktning över muskelcellen. Hos hästar med MFM börjar delar av en muskelcell att producera onormala mängder och former av desmin, sannolikt som en reaktion på instabilitet hos de kontraktila proteinerna.

en falsk positiv diagnos av MFM kan uppstå om muskelbiopsin tas från en häst med aktivt regenererande muskelfibrer. En erfaren utvärderare känner igen skillnaden mellan unga regenererande fibrer och mogna fibrer med desminaggregat. Dessutom kan en falsk negativ diagnos uppstå om en häst är för ung, muskelproverna är för små, muskelbiopsierna hålls inte kylda under frakt eller frakt är för långsam. Immunohistokemiska fläckar fungerar inte bra med försämrad muskel. Därför ber vi att varje biopsi delas, en sektion placeras i formalin för desmin-fläcken och en sektion skickas fräsch. Onormal desminfärgning kanske inte är uppenbar hos hästar under 8 år, hästar utan arbete under en längre tid eller hästar som hanteras med våra kost-och träningsrekommendationer. Det är möjligt att yngre hästar har MFM, men vid denna tidpunkt kanske desmin ännu inte har ackumulerats i tillräckligt med muskelfibrer för att identifiera sjukdomen. Desmin kan vara en senstegsmarkör för MFM och vi arbetar för att identifiera mer känsliga markörer.

A desmin stain of skeletal muscle from a horse with MFM is shown in the top picture A. Abnormal red clumping of desmin occurs in scattered muscle fibers of horses with MFM. En normal desmin fläck av häst skelettmuskel visas i botten figur B där en normal mängd desmin ses under cellmembranen.

är PSSM2 samma sjukdom som MFM?

den specifika orsaken eller orsakerna till MFM och PSSM2 har inte fastställts, varför frågan inte kan besvaras med fullständig säkerhet. En diagnos av PSSM2 ställs baserat på aggregat av amylaskänslig glykogen i en PAS-fläck. I vissa MFM-hästar avslöjar pas-fläckar för glykogen aggregat av amylaskänsligt eller amylasresistent PAS-positivt material som liknar pssm2 diagnostiska kriterier. Vi tror att sammanslagning av glykogen mellan pauserna i myofibriller är anledningen till att många fall av MFM tidigare diagnostiserats med PSSM2. De kliniska egenskaperna hos PSSM2 överlappar funktionerna hos PSSM2 hos arabiska och varmblodiga hästar och det kan vara så att PSSM2 är ett tidigt inslag i MFM, men detta är inte helt klart just nu. Om hästar har muskelbiopsifynd som överensstämmer med både PSSM2 och MFM använder vi termen MFM för att beskriva dessa hästar eftersom det är en mer specifik diagnos.

kan en muskelbiopsi användas för undersökningar före köp eller AVELSBESLUT?

Vi rekommenderar inte att du använder en muskelbiopsi för avelsbeslut eller för förköpsundersökningar. Desmin-fläcken som används för att diagnostisera MFM kan inte förutsäga framtiden. Frånvaro av desminfärgning betyder inte att hästen alltid kommer att vara frisk. Värdet av en muskelbiopsi är att bestämma vad som händer i muskeln hos symtomatiska hästar vid tidpunkten för biopsi och vilken typ av terapi som kan vara användbar.

finns det ett genetiskt TEST för häst MFM?

dr. Valberg använder eller rekommenderar för närvarande inte genetisk testning för diagnos av PSSM2 eller MFM eftersom det för närvarande inte finns några vetenskapligt validerade bevis för att varianterna för vilka genetisk testning är tillgänglig är kopplade till PSSM2 eller MFM. Hittills (September 2020) har vi inte hittat några peer-reviewed studier som erbjuds av företaget som tillhandahåller kommersiella tester.

Vi har nu utfört två peer-reviewed studier som utvärderar de kommersiella genetiska testvarianterna P2, P3 och P4 och resultaten av dessa studier har inte funnit att de kommersiella genetiska testvarianterna är konsekvent närvarande i varmblod eller arabiska hästar med MFM och konsekvent frånvarande hos friska hästar.

1. Williams et al 2020, Kandidatgenuttryck, kodande sekvensvarianter och muskelfiberkontraktil kraft i Varmblodhästar med myofibrillar myopati, Hästveterinär J, https://doi.org/10.1111/evj.13…
2. Valberg et al 2020 kommersiell genetisk testning för typ 2 polysackaridlagringsmyopati och myofibrillar myopati motsvarar inte en histopatologisk diagnos. Häst veterinär J. https://doi.org/10.1111/evj.13…

en sammanfattning av våra peer reviewed studier: forskare från Michigan State University, University of California-Davis, University of Nebraska-Lincoln och Oregon State University utvärderade hur ofta P2 -, P3-och P4-varianterna förekommer i varmblod och arabiska hästar diagnostiserade med myofibrillar myopati (MFM). Varianterna i MYOT (P2), FLNC (P3) och MYOZ3 (P4) som användes för kommersiella tester (genotyp) analyserades i forskarnas laboratorium. Vi bestämde hur ofta varianterna inträffade i 30 friska uthållighetsarabier och 54 varmblod utan avvikelser i deras muskelbiopsier jämfört med 30 uthållighetsarabier och 54 varmblod diagnostiserade med antingen PSSM2 eller MFM baserat på förändringar i deras muskelbiopsier. De förändringar vi utvärderade i muskelbiopsierna var de förändringar som användes för att upptäcka dessa sjukdomar. Vi hittade ingen statistisk koppling mellan någon av p-testvarianterna, eller kombinationer av P-testvarianter, och närvaron av antingen PSSM2 eller MFM betraktas som en diagnos, eller när PSSM2 eller MFM ansågs separat. Friska kontrollhästar hade lika stor sannolikhet att ha en P2 -, P3-eller P4-variant som en häst med PSSM2 eller MFM. Av en slump kommer 29% av Varmbloden och 25% av Arabierna att ha minst en p-variant oavsett om de har en muskelsjukdom eller inte. Vi tittade också på hur vanligt P-varianterna inträffade i offentligt tillgängliga genetiska databaser av 205 hästar av en mängd olika raser. Vi fann att p-varianterna verkar vara vanliga genetiska varianter hos hästar av många olika raser. Således fann vi inga bevis för att stödja att P-varianterna själva är orsakande eller diagnostiska av en muskelsjukdom i hästen. Användningen av p-variantens genetiska tester vid urvalsbeslut, undersökning före köp eller diagnos av en myopati stöddes inte av resultaten i våra två forskningsstudier.

det är viktigt att vara medveten om att när man jämför genomet hos en frisk häst till en annan finns det så många som 17 miljoner genetiska varianter som gör en individ unik. Med andra ord är det vanligt att hitta genetiska varianter mellan hästar, även i viktiga och mycket funktionella gener. Det är också vanligt att hitta genetiska varianter som delas mellan hästar. Svårigheten med genetisk sjukdomsforskning är inte att hitta varianter utan snarare att bestämma om en specifik variant är ansvarig för en specifik sjukdom. Vetenskapligt validerade varianter som de som används i AQHA 5-Panelens genetiska test har genomgått peer review som en del av valideringsprocessen och publiceras i peer-reviewed publikationer.

Peer review och publicering är grunden för sund vetenskaplig forskning. Marknadsföringstester som ger avgörande svar på komplexa genetiska sjukdomar före Vetenskaplig peer review kan leda till feldiagnos med negativa konsekvenser. För mer information om fallgroparna med dåligt validerad genetisk testning, se artikeln i den prestigefyllda tidskriften Nature med titeln “Pet genomics medicine runs wild”. https://www.nature.com/articles/%20d41586-018-05771-0

vilka raser diagnostiseras med MFM?

majoriteten av hästar som vi har diagnostiserat med MFM har varit arabiska och varmblodiga hästar eller deras kors. Mycket sällan hittar vi MFM i fullblod, Kvartshästar och Paso diagnostiserade med muskelbiopsi. Vi har ingen uppskattning av hur vanligt MFM är hos hästraser.

Vad orsakar MFM?

MFM verkar vara ett komplext drag, vilket innebär att miljöpåverkan och uttryck av många gener spelar en roll i sjukdomsutvecklingen. Baserat på vår forskning tror vi att det är osannolikt att en specifik gen orsakar MFM. Om du har familjer av hästar du misstänker har MFM och skulle vara villiga att ha oss undersöka dem kontakta oss, vi skulle vara intresserade av att höra från dig.

baserat på gen-och proteinuttrycksstudier av arabiska hästar verkar MFM hos araber involvera förändrad cysteinmetabolism. Cystein är en aminosyra som är en viktig strukturell komponent i proteiner och en nödvändig komponent i många antioxidanter i muskler. Uthållighetshästar har en hög kapacitet att oxidera fettsyror som kan skapa oxidativ stress under aerob träning. En brist på cysteininnehållande antioxidanter kan orsaka kronisk oxidation och aggregering av nyckelproteiner såsom desmin.

under normala muskelkontraktioner detekterar signalvägar i muskelfibrer storleken och dynamiken i muskelkontraktioner, vilket finjusterar cellulära anpassningar i proteinproduktion för att stärka fibern och förbättra energiproduktionen. Resultat av gen-och proteinuttrycksstudier tyder på att Warmblood MFM uppstår från onormal anpassning av signalvägar till kraven på träning, vilket resulterar i brist på muskelreparation, skador på mitokondriella komponenter och oxidativ stress. Sjukdomsuttryck kan bero på den kombinerade effekten av storleken på träningsinducerade mekaniska krafter, dietinteraktioner och avvikande Mekano-signalering, men detta behöver ytterligare utvärdering.

hur hanterar jag en häst med MFM?

först, få en specifik diagnos från en kvalificerad individ. Om hästar har tecken på träningsintolerans rekommenderar vi starkt att organisera en fullständig veterinärundersökning. Många olika typer av hälta kan orsaka kliniska tecken som liknar MFM, alltså en grundlig utvärdering behövs innan en muskelbiopsi lämnas in eller förändringar i kost och motion genomförs.

övning: Kärnförstärkningsövningar som beskrivs av Dr.Hilary Clayton och Narelle Stubbs rekommenderas. Dessa finns i deras bok”aktivera din hästs kärna”. https://www.amazon.com/Activate-Your-HOrses-Core-Unmounted/dp/0974767018

konsekvent träning ökar omsättningen av strukturella proteiner i muskeln för att stärka dem och det bygger enzymer som behövs för att bränna energi som bränsle. Konsekvent träning med mycket stretching och långa, låga uppvärmningar är viktigt för MFM-hästar. Varje enskild häst verkar ha sitt eget optimala träningsprogram när det gäller arbetsdagar och vilodagar och det måste uppnås genom försök och fel. Många ägare av MFM hästar har funnit att tre dagars arbete sedan två lediga dagar fungerar bäst för MFM hästar.

övning: en ordentlig uppvärmning som engagerar topplinjen och kärnmusklerna är mycket viktigt för hästar med MFM. Hästar ska bearbetas i en lång och låg ram för 5 – 15 min. Ramen är mycket viktig. Wien tyglar, en hals bår eller en Pessoa-liknande system rekommenderas över sidotyg för att få en lång och låg stretch. Avkoppling vid basen av nacken, sträcka sig över topplinjen och ingrepp av magmusklerna är viktiga under längtan uppvärmning. När hästen värms upp, mer spårning och bakänden engagemang kan begäras. Vid ridning bör samlingen föregås av denna uppvärmning, introduceras gradvis och utförs i intervaller. För att stärka kärnmusklerna kan kullarbete, stolpar och cavaletti introduceras gradvis.

en bra uppsättning för att stärka en dressyrhästs kärnstyrka.

Diet: rationer bör fokusera på att tillhandahålla kvalitetsprotein och specifika aminosyror för att hjälpa hästen att göra proteiner som är nödvändiga för att återuppbygga de kontraktila proteinerna. Dessutom är oxidativ stress sannolikt involverad i degenerativ process, så antioxidanter eller prekursorer av antioxidanter är viktiga för att stödja cellulära mitokondrier. För närvarande finns det inga bevis som stöder extremt lågstärkelse och socker, fetma dieter behövs av varmblod med MFM och det verkar inte vara en vetenskaplig anledning till att ytterligare fett, en potentiell källa till oxidativ stress, skulle vara till nytta för varmblod med MFM. Arabiska uthållighetshästar matas vanligtvis med högre fettdieter, eftersom araber är mer beroende av fettoxidation än fullblod under träning. Men eftersom MFM i arabiska uthållighetshästar är relaterad till oxidativ stress som härrör från fettoxidation, är det tveksamt om dessa hästar behöver extremt höga nivåer av fettintag (>15% totalt smältbart energiintag). Koncentrat för MFM-hästar bör innehålla högre nivåer av protein (12-14% CP) innehållande högkvalitativa aminosyror och måttliga nivåer av icke-strukturella kolhydrater (20-30%) med fett vid 4-8%. Om hästar är lätta djurhållare och kräver lägre kaloriintag, kan en ransoneringsbalans som innehåller vitaminer, mineraler och minst 20% protein räcka.

aminosyror: för hästar med symmetrisk muskelatrofi och hästar som diagnostiserats med MFM rekommenderas aminosyratillskott, särskilt vasslebaserade proteiner som är rika på cystein. Kentucky Equine Research har utvecklat en MFM-pellet som innehåller essentiella aminosyror för att bygga muskelmassa och ytterligare cystein för antioxidanter.

en bra uppsättning för att stärka en dressyrhästs kärnstyrka.

Diet: rationer bör fokusera på att tillhandahålla kvalitetsprotein och specifika aminosyror för att hjälpa hästen att göra proteiner som är nödvändiga för att återuppbygga de kontraktila proteinerna. Dessutom är oxidativ stress sannolikt involverad i degenerativ process, så antioxidanter eller prekursorer av antioxidanter är viktiga för att stödja cellulära mitokondrier. För närvarande finns det inga bevis som stöder extremt lågstärkelse och socker, fetma dieter behövs av varmblod med MFM och det verkar inte vara en vetenskaplig anledning till att ytterligare fett, en potentiell källa till oxidativ stress, skulle vara till nytta för varmblod med MFM. Arabiska uthållighetshästar matas vanligtvis med högre fettdieter, eftersom araber är mer beroende av fettoxidation än fullblod under träning. Men eftersom MFM i arabiska uthållighetshästar är relaterad till oxidativ stress som härrör från fettoxidation, är det tveksamt om dessa hästar behöver extremt höga nivåer av fettintag (>15% totalt smältbart energiintag). Koncentrat för MFM-hästar bör innehålla högre nivåer av protein (12-14% CP) innehållande högkvalitativa aminosyror och måttliga nivåer av icke-strukturella kolhydrater (20-30%) med fett vid 4-8%. Om hästar är lätta djurhållare och kräver lägre kaloriintag, kan en ransoneringsbalans som innehåller vitaminer, mineraler och minst 20% protein räcka.

aminosyror: för hästar med symmetrisk muskelatrofi och hästar som diagnostiserats med MFM rekommenderas aminosyratillskott, särskilt vasslebaserade proteiner som är rika på cystein. Kentucky Equine Research har utvecklat en MFM-pellet som innehåller essentiella aminosyror för att bygga muskelmassa och ytterligare cystein för antioxidanter.

antioxidanter: hästar med MFM har minskat uttryck av specifika mitokondriella proteiner och antioxidanter i sina muskler. Koenzym Q10 (CoQ10) (Nano-Q10, Kentucky Equine Research, ker.com) är en potent antioxidant och nyckelkomponent i det första steget i mitokondriella elektrontransportsystem, som används av mitokondrier för att generera energi. Q10 används som en behandling för mänskliga muskelsjukdomar och testas nu som ett komplement för MFM-hästar. Vi rekommenderar att du mäter din hästs serum-vitamin E-nivå och kompletterar om den är under 3 mg/ml.

• Dr. Valberg har inget ekonomiskt intresse i MFM-pelleten eller Q10 som erbjuds av KER

förväntningar: I detta tidiga skede har vi inte en fullständig förståelse för hur MFM-hästar svarar på kost och motion. Det verkar som att fånga hästar tidigt i sjukdomen är viktigt för ett bra svar på kost och motion

varmblod: vissa Varmblodhästar med MFM har uppnått övre nivåer av dressyr. Ett varmblod vi har följt noga i två år efter start på Q10 och MFM pellet konkurrerar framgångsrikt på 4: e nivå. I de flesta fall hittills har hästar dock inte kunnat uppnå den nivå av dressyr eller 1 meter hoppprestanda som ursprungligen förutsågs av sina ägare. MFM hästar kan bli ring sura, även om de är glada att arbeta i fält eller på stigar. Många MFM hästar kan utföra som lägre nivå jägare och hoppare med ordentlig utbildning. Vissa varmblod med MFM verkar vara allvarligt drabbade och har gått i pension på grund av extrem träningsintolerans.

araber: Flera uthållighetshästar på högsta nivå med detta tillstånd hanteras av sina ägare för att minska episoder av bindning. Både dagliga tränings-och dietförändringar är viktiga för uthållighetshästar och användningen av en rullator eller träningsmaskin kan vara till stor hjälp för att undvika fullständig inaktivitet. Vissa MFM Arabiska uthållighetshästar med MFM har gått i pension och används framgångsrikt som spårhästar.

Var Kan jag läsa mer om MFM?

Använd inte den mänskliga litteraturen som en guide för att förstå häst MFM, den kliniska bilden hos människor korrelerar inte bra med hästar.

aktuella forskningspublikationer inkluderar:

Valberg SJ, McKenzie EC, Eyrich LV, Shivers J, Barnes N, Finno CJ. Misstänkt myofibrillar myopati hos arabiska hästar med en historia av ansträngande rabdomyolys. Häst Veterinär J. 2016: 48;548-556.

McKenzie EC, Eyricha ME, Valberg SJ. Kliniska, histopatologiska och metaboliska svar efter träning hos arabiska hästar med en historia av ansträngningsrabdomyolys. Veterinär J. 2016 Oktober; 216: 196-201.

Valberg SJ, Nicholson AM, Lewis SS, Reardon RA, C. J. Finno. Kliniska och histopatologiska egenskaper hos myofibrillar myopati hos varmblodiga hästar. Häst Veterinär J. 2017 November; 49 (6):739-745.

Valberg SJ, Perumbakkam S, McKenzie EC, Finno CJ. Proteom-och transkriptomprofilering av hästmyofibrillär myopati identifierar minskat peroxiredoxin 6 och förändrade cysteinmetaboliska vägar. Physiol Genomics. 2018 December 1; 50 (12): 1036-1050. doi: 10.1152/physiolgenomics.00044.2018. Epub 2018 Oktober 5.

Williams et al 2020, Kandidatgenuttryck, kodande sekvensvarianter och muskelfiberkontraktil kraft i Varmblodhästar med myofibrillar myopati, Hästveterinär J, https://doi.org/10.1111/evj.13…