UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS CÂMPUS DE JABOTICABAL TAMPONAMENTO CECAL: ASPECTOS CLÍNICO, FISIOPATOLÓGICO E TERAPÊUTICO NA LAMINITE EXPERIMENTAL EM EQÜINOS. Adriana Helena de Souza Orientador: Prof. Dr. Carlos Augusto Araújo Valadão Tese apresentada à Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias – Unesp, Câmpus de Jaboticabal, como parte das exigências para a obtenção do título de Doutor em Cirurgia Veterinária junto ao programa de Pós-graduação em Cirurgia Veterinária. JABOTICABAL- SÃO PAULO- BRASIL janeiro – 2007 ii Souza, Adriana Helena de S719t Tamponamento cecal: aspectos clínico, fisiopatológico e terapêutico na laminite experimental, em eqüinos. / Adriana Helena de Souza. – – Jaboticabal, 2007 xxi, 75 f. ; 28 cm Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, 2007 Orientador: Carlos Augusto Araújo Valadão Banca examinadora: José Corrêa de Lacerda Neto, Luiz Cláudio Nogueira Mendes, Rafael Resende Faleiros, Rita de Cássia Campebell Bibliografia 1. Equinos. 2. Laminite. 3. Ceco. I. Título. II. Jaboticabal- Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias. CDU 619:636.1 Ficha catalográfica elaborada pela Seção Técnica de Aquisição e Tratamento da Informação – Serviço Técnico de Biblioteca e Documentação - UNESP, Câmpus de Jaboticabal. iii DADOS CURRICULARES DO AUTOR ADRIANA HELENA DE SOUZA – nascida em São Paulo, SP, em 03 de maio de 1972, filha de Marta Fonseca de Souza e Sebastião Naves de Souza, é Médica Veterinária, formada pela Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” - UNESP, Câmpus de Jaboticabal em dezembro de 2000. Desenvolveu trabalho de Iniciação Científica durante o período de graduação tendo sido bolsista do programa PIBIC-CNPq. Mestre em Cirurgia Veterinária, em fevereiro de 2003, pelo programa de Pós-graduação em Cirurgia Veterinária da mesma instituição, quando também foi orientada pelo Prof. Dr. Carlos Augusto Araújo Valadão, com trabalho de dissertação intitulado: “EFEITO DO PRÉ-TRATAMENTO COM AMITRAZ SOBRE A FEBRE INDUZIDA POR LIPOPOLISSACARÍDEO (LPS) DE E. Coli OU INTERLEUCINA-1� (IL-1�), EM COELHOS”. Realizou estágio de doutoramento pelo Programa de Doutoramento com Estágio no Exterior da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal do Ensino Superior (PDEE - CAPES) durante o período de setembro de 2004 a fevereiro de 2005 junto a School of Veterinary Medicine da Louisiana State University em Baton Rouge, Louisiana, EUA sob supervisão do Dr. Rustin R. Moore. iv Sobre os caminhos e a vida... Nunca ande pelo caminho traçado, pois ele conduz somente até onde os outros foram. Alexandre Graham Bell A coisa não está nem na partida nem na chegada, mas na travessia. Guimarães Rosa. Os caminhos surgem na medida em que os percorremos. Werner Sprenger v À Deus, pela presença constante em minha vida, sempre iluminando meu caminho. Ao meu pai, Sebastião Naves de Souza, por acreditar que a educação seria a melhor herança para seus filhos. À minha mãe, Marta Fonseca de Souza, pela sabedoria guardada na simplicidade de “ser”. E aos dois, pelos exemplos, pelo constante incentivo e por serem tão importantes e especiais em minha vida. OFEREÇO vi Ao meu esposo, Márcio Leão Ferraz, pela sua ajuda imprescindível sempre, pelo apoio em todos os momentos deste trabalho e da vida, pela felicidade e amor inesgotáveis, pela eterna confiança em minhas escolhas e, principalmente, pela grande amizade. Ao meu filhote, Vinícius de Souza Ferraz, que na sua ingenuidade e início de existência tornou o final dessa caminhada mais cheia de sentido e o mundo mais cheio de cor. Aguardo-te ansiosamente... Aos meus irmãos, Geise Lúcia de Souza e Ricardo Robson de Souza, pelo amor especial e incondicional, cumplicidade, incentivo e compreensão que sempre me fizeram olhar em frente. À melhor amiga-irmã ou irmã-melhor amiga, Renata Lehn Linardi, por todos os momentos inexplicavelmente felizes de infinito amor, crescimento e cumplicidade. Aos meus sogros, Carlos Oberg Ferraz e Maria de Lourdes Leão Ferraz, pelo apoio e admiração constantes e pelo carinho sem fim. Às minhas sobrinhas, Giulia Carolina de Souza Firmiano e Pietra Catarina de Souza Firmiano, por fazer meus dias mais cheios de vida. À todos que estiveram ao meu lado. DEDICO vii Aos animais utilizados nesse experimento... O cavalinho de pau da minha infância fazia lembrar um centauro travestido. (naquela idade não tínhamos ainda ouvido falar de centauros). Muitos mais cavalos vão povoando o nosso conhecimento e a nossa imaginação. O cavalo de Tróia de que falava o compêndio de História Universal. Pégaso, aquele cavalo alado que poderia levar-nos às nuvens. As corridas de cavalos de Dégas. Tão vivos, tão galantes esses bichos. Os cavalos do Partenon que afinal vivem aprisionados em Museus. As cabeças, mesmo depois de arrancadas dos corpos, dizem-nos tudo sobre o cavalo inteiro. Fica por aqui esta cavalgada da memória... “Um dia virá em que os cavalos selvagens abrandarão os galopes nervosos em procuras sem rumo e os prados verdes, sinceramente verdes, refrescarão dos seus cascos a febre. O vento brando fará carícias de meninos nas crinas ásperas ansiosas. As montanhas rugosas escalvadas convidarão amáveis os cavalos que as subirão sem esforço, com doçura. Os cumes, alcançados firmes nas patas, colunas de elegância esticarão os pescoços, rolarão os olhos e sentirão o cheiro, o cheiro do universo. Esse dia virá em que os cavalos não mais serão chamados de selvagens que a imensa mansidão do universo achado o não consentirá”. Licínia Quitério AGRADEÇO ESPECIALMENTE viii AGRADECIMENTOS Esta tese é o resultado de trabalho em conjunto, da cooperação e da amizade de muitas pessoas. Por isso, muitíssimo obrigada a todos aqueles cujo apoio e amizade fizeram diferença. O trabalho foi grande, mas permeado de alegrias, diversão e muitas risadas. Obrigada aos amigos e colegas. Ao Prof. Dr. Carlos Augusto Araújo Valadão, pelo educador que é, pela oportunidade de aprendizado e crescimento na sua forma mais simples e pura, pelo apoio incondicional todas as vezes que o chão parecia fugir aos meus pés, pelo amigo e pai postiço, sempre presente quando precisei de incentivo e palavras de carinho, pelo rigor e seriedade com o nosso projeto, por todas as oportunidades criadas para tornar minha formação mais completa, pela compreensão, confiança e respeito com o meu trabalho e minha vida e, principalmente, por acreditar em mim... Na verdade faltam palavras para agradecer tudo o que aprendi com você durante esses oito anos de relacionamento profissional e pessoal e de aprendizado constante. “Os educadores precisam compreender que ajudar as pessoas a se tornarem pessoas é muito mais importante do que ajudá-las a tornarem-se matemáticas, poliglotas ou coisa que o valha". (Carl Rogers) Isso eu aprendi com você. Ao Dr. Rustin Moore, pela co-orientação e ajuda nas várias etapas desse estudo, confiando em meu trabalho e disponibilizando seus laboratórios e equipe de pesquisadores, sendo essencial para minha formação. Pela amizade e carinho, tornando os caminhos fora do Brasil mais suaves de serem trilhados. Ao grupo de trabalho, Andréa del Pilar Uribe, Erica Cristina Bueno do Prado Guirro, Guilherme Sobrinho, Renata Gemio Reis e Renata Lehn Linardi sem os quais este trabalho seria impossível de se realizar. Obrigada pela oportunidade da convivência, risadas, e principalmente, ix por ser fonte do meu crescimento profissional e pessoal durante o desenrolar da fase experimental. Espero que tenham aprendido tanto quanto eu com as dificuldades, divergências, risadas e trabalho em conjunto. Em especial, agradeço ao grande amigo que descobri durante esse trabalho em equipe, José Henrique Saraiva Borges, pela ajuda, carinho, paciência e incentivo constante para que eu seguisse em frente. À Universidade Estadual Paulista, À Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, ao Programa de Pós-graduação em Cirurgia Veterinária, ao Departamento de Clínica e Cirurgia Veterinária, ao Hospital Veterinário Governador “Laudo Natel” e a todos os professores, funcionários e alunos por todo o aprendizado durante esses 10 anos de convivência e formação. A toda minha família, meus cunhados Cleucimar Valente Firmiano, Cyro Leão Ferraz, Anália Leão Ferraz, Geórgia H. C. R. Leão Ferraz, Cássio Leão Ferraz e Ana Mirna Lisboa, meus sobrinhos Victor, Rafael, Mariana e Gabriela, e todos os tios e tias, primos e primas que de alguma forma fizeram parte de todo esse sonho. Ao Prof. Dr. Rafael de Resende Faleiros, por todo o conhecimento disponibilizado, ajuda e estímulo constantes, pelo carinho e amizade e principalmente, por me fazer acreditar na nova geração de educadores do nosso país, sendo fonte de inspiração e exemplo de competência e profissionalismo. Ao Prof.Dr. José Luiz Laus, pelo grande apoio como Coordenador do Programa de Pós-graduação em Cirurgia Veterinária e pelo carinho e amizade. Ao Prof. Dr. José Jurandir Fagliari, pelos exemplos de profissionalismo e seriedade, pelo apoio nas várias fases desse trabalho, pela amizade, exemplos e lições de vida. Agradeço também sua esposa Lu e o seu filho Danilo pelo carinho e amizade. x Ao Prof. Dr. Antônio Carlos Alessi, pelos ensinamentos e participação na minha formação, pela disponibilização do laboratório e equipamentos e pelo carinho de sempre. Ao Prof. Dr. José Correa de Lacerda Neto, pelas importantes contribuições nesse trabalho, ensinamentos, amizade e valiosos conselhos. Aos professores doutores José Wanderley Cattelan, Júlio Carlos Canola, Newton Nunes Rosângela Zacarias Machado e Áureo Evangelista Santana, pelo carinho, amizade e exemplo de dedicação e profissionalismo com o sistema educacional. Ao Prof. Dr. Célio Raimundo Machado, pela oportunidade de vivenciar a experiência da docência sob sua competente e experiente orientação e pelo carinho e amizade. Ao Prof. Dr. Ruben Pablo Schocken Iturrino, do laboratório de Microbiologia da FCAV/UNESP, pelo carinho e amizade e pela disponibilização de seu laboratório, equipamentos, funcionários e pós-graduandos. A Profa. Dra. Maria Beatriz Abreu Glória, do Departamento de Alimentos da Faculdade de Farmácia da UFMG, pela disponibilização de seu laboratório e conhecimentos valiosos e, pela ajuda de suas pós- graduandas em especial, Renata Labanca, pelas análises cromatográficas, carinho e paciência. A Dra. Ashley M. Stokes, pela preciosa ajuda nas análises estatísticas e por todas as dicas, mesmo à distância, fundamentais para a conclusão deste trabalho. Pela amizade que nasceu desse contato e pelo carinho todas as vezes que nos encontramos por esse mundo afora. xi A Dra. Sharon Chirgwin, pela oportunidade de contato com a Biologia Molecular, pela disponibilização de seu conhecimento, laboratório, recursos, equipamentos e pela paciência, carinho e apoio. À Louisiana State University a School of Veterinary Medicine, ao Department of Veterinary Clinical Science, aos técnicos Catherine Koch, Cheryl, Hal, Julie, Priti Juneja, Frank Gaza e aos Professores Dr. Klein, Dr. Venugopal e Dr. Daniel Paulsen pela recepção, apoio e contribuição na minha formação e realização deste projeto. Ao grande amigo Paulo César da Silva, por todos os infindáveis favores, pela ajuda imprescindível, pela paciência, carinho e amizade especiais que fizeram as várias etapas deste experimento mais fáceis, rápidas e produtivas. Um agradecimento carinhoso e especial a secretária, Jackie Bourgeois pela competência, paciência e amizade, e principalmente pelo carinho durante minha estadia na School of Veterinary da Louisiana State University. Aos funcionários do Hospital Veterinário “Governador Laudo Natel”, Isaias Pereira, Celina Cavichiolli Laroza, Roberto Bertanha, Carlos Roberto Januário, José Carlos Buzolli, Roberto Aparecido Pereira, Laerte Santanna de Oliveira, Edson Giangrecco, José Raimundo dos Santos, Arildo Pereira dos Santos, Maria Luiza Alves de Oliveira, Flávia Regina de Souza Soldi e Tarcísio Philadelpho Carneiro pela cooperação, ajuda imprescindível nas várias etapas desse trabalho e, principalmente, pelo carinho e amizade. As amigas do Laboratório de Pesquisa do DCCV/FCAV/UNESP, Cláudia Aparecida da Silva Nogueira e Renata Lemos Nagib pela ajuda nas análises laboratoriais e também à funcionária Ana, por contribuírem para que as horas de trabalho no laboratório fossem mais produtivas e alegres. xii Às amigas do Departamento de Microbiologia da FCAV/UNESP, Milena Athayde, Maria Luiza Polatti, Gisele Maria de Andrade, Tammy, Katia Viviane Prochnon Troro, e especialmente, à Silvina do Carmo Pelicano Berchielli, pela grande ajuda com as análises microbiológicas e pelas muitas risadas nas longas horas contando as intermináveis colônias de bactérias. A Prof. Dr. Elma Neide Vasconcelos Martins Carrilho, do Laboratório de Nutrição do Departamento de Zootecnia da FCAV/UNESP, pelas dicas e disponibilização de seu laboratório e à pós-graduanda Josi pela ajuda com as análises cromatográficas. Aos funcionários do Departamento de Patologia da FCAV/UNESP, Maria Inês Yamazaki de Campos, Francisca de Assis Ardisson, Edgard Homem pela ajuda com a coleta e processamento do material da necropsia, e especialmente, ao funcionário Narcizo Batista Tel, pela ajuda incondicional, carinho e amizade de sempre. À secretária do DCCV/FCAV/UNESP Shizuko Ota, a Maria Inês Gomes Martinez Alves de Oliveira e a Dona Nice, pela ajuda e convivência cheia de carinho e respeito. À família Valadão, Luciana, Dudu e Tatiana pelo carinho de irmãos postiços e, em especial, a mãe postiça Inez Valadão, pelos cuidados, atenção e carinho, sempre... Aos pós–graduandos Thais Patelli, Daniela Mello, Vivian Palmeira, Antonio Raphael Teixeira, Juan Carlos Duque, Nilson Oleskovizck, Anderson Farias, Paulo Canola, André Escobar, Ricardo Miyasaka de Almeida e todos os demais amigos que fizeram de minha passagem pela pós-graduação uma alegre oportunidade de aprendizado. Aos grandes amigos Daniel Orlato, Alexandre Vogliotti, Roberto Rosa, Luciane Leoni, Stael Pedroso, Maria Luisa de Cápua, Fernanda Guimarães (Viúva), Maria Vechetini (Durva), Juliana Lehn xiii Linardi e Gesiane Ribeiro pela amizade e carinho incondicionais, e pelo “teto” nas várias noites de “sem teto” em Jaboticabal. A todas as funcionárias da Seção de pós-graduação, em especial Estela Amália Cotri, por toda a ajuda nos diversos trâmites “burocracionais” durante esses quatro anos, sempre atenciosa e paciente com as minhas solicitações. À funcionária da seção de finanças Neusa Aparecida dos Anjos Braz por todos os problemas solucionados com carinho e paciência. Aos funcionários da Biblioteca da FCAV/UNESP pela paciência, carinho e atenção e por todos os serviços prestados. À Pro-reitoria de pós-graduaçao da UNESP, pela ajuda com os apoios recebidos pela CAPES para a Bolsa PDEE. Ao CNPq pelo apoio financeiro com a bolsa de Doutorado e taxa de bancada para a realização e financiamento parcial deste projeto. À CAPES, pelo apoio financeiro com a Bolsa PDEE e participação em eventos através do Convênio CAPES-PROAP. Ao Equine Health Studies Program pelo apoio financeiro para as análises realizadas na School of Veterinary Medicine da Louisiana State University durante o doutorado sanduíche (PDEE). E a todos aqueles que direta ou indiretamente estiveram envolvidos na realização desse projeto de pesquisa e de vida, e que por acaso eu tenha deixado de mencionar aqui. xiv SUMÁRIO Página CAPÍTULO 1 - CONSIDERAÇÕES GERAIS....................................................... 1 1.1 Introdução……………………………………………….................................. 1 1.2. Revisão de Literatura................................................................................ 4 1.2.1. Anatomia do Dígito. ........................................................................ 4 1.2.2. Dinâmica da Circulação Digital........................................................ 9 1.2.3. Laminite........................................................................................... 12 1.2.3.a. Introdução.......................................................................... 12 1.2.3.b. Fisiopatogenia da Laminite................................................ 13 1.2.3.b.a. Teoria Vascular................................................. 13 1.2.3.b.b. Teoria Traumática............................................. 15 1.2.3.b.c. Teoria Enzimática.............................................. 15 1.2.3.b.d. Teoria Edócrina................................................ 17 1.2.3.c Sinais Clínicos e Estágios da Laminite............................... 20 1.2.3.d. Aspectos Anatomopatológicos da Laminite....................... 29 1.2.3.e. Modelos Experimentais de Indução da Laminite Aguda... 32 1.2.3.e.a. Modelo da Sobrecarga de CHO........................ 32 1.2.3.e.b. Modelo do Extrato de Nogueira Preta............... 37 1.2.3.e.c. Modelo da Frutana............................................ 40 1.2.3.f. Tratamentos........................................................................ 41 1.2.3.f. Prognóstico......................................................................... 45 1.2.4. Hidróxido de Magnésio (Mg(Oh)2) e Hidróxido de Alumínio (Al(Oh)3).......................................................................................... 45 1.3. Referências............................................................................................ 48 CAPÍTULO 2 - INFLUÊNCIA DO MG(OH)2 E DO AL(OH)3 SOBRE OS SINAIS CLÍNICOS E PARÂMETROS HEMATOLÓGICOS E BIOQUÍMICOS LÍQUIDO PERITONEAL DE EQÜINOS COM LAMINITE INDUZIDA EXPERIMENTALMENTE POR SOBRECARGA DE CARBOIDRATO................................................................................................... 63 2.1. Introdução............................................................................................... 67 xv 2.2. Material e métodos................................................................................. 69 2.2.1. Animais......................................................................................... 69 2.2.1.a. Preparo dos Animais....................................................... 69 2.2.2. Delineamento Experimental.......................................................... 70 2.2.2.a. Grupos Experimentais.................................................... 70 2.2.2.b. Intervalos de Avaliação................................................... 71 2.2.3 Procedimentos............................................................................... 71 2.2.3.a. Avaliações Clínicas......................................................... 71 2.2.3.b. Avaliações Laboratoriais................................................. 72 2.2.4. Análise Estatística........................................................................ 75 2.3. Resultados.............................................................................................. 76 2.3.1. Avaliação Clínica.......................................................................... 76 2.3.2. Análise Hematológica e Bioquímica............................................. 83 2.3.3. Análise do Líquido Peritoneal....................................................... 93 2.3.4. Análise do conteúdo cecal............................................................ 100 2.4. Discussão............................................................................................... 102 2.5. Conclusão............................................................................................... 110 2.6. Referências............................................................................................ 111 CAPÍTULO 3: APOPTOSE DE CÉLULAS EPIDÉRMICAS LAMINARES NA LAMINITE INDUZIDA POR SOBRECARGA DE CARBOIDRATO, APÓS TAMPONAMENTO CECAL, EM EQÜINOS......................................................... 118 3.1. Introdução............................................................................................... 122 3.2. Material e métodos................................................................................. 128 3.2.1. Amostras....................................................................................... 128 3.2.1.a. Preparo das Amostras.................................................... 128 3.2.2. Metodologia de TUNEL................................................................ 128 3.2.3. Ensaio de Imuno-histoquímica para detecção da forma ativa de caspase-3 e caspase-14................................................................ 131 3.2.4. Análise Estatística........................................................................ 132 3.3. Resultados.............................................................................................. 133 3.4. Discussão............................................................................................... 140 xvi 3.5. Conclusão............................................................................................... 145 3.6. Referências............................................................................................ 146 CAPÍTULO 4 - TRANSCRIÇÃO DAS ENZIMAS METALOPROTEINASE-2 E -9 (MMP-2 E MMP-9) EM EQÜINOS COM LAMINITE INDUZIDA POR SOBRECARGA DE CARBOIDRATO, TRATADOS OU NÃO COM SOLUÇÃO TAMPÃO.................. 153 4.1. Introdução............................................................................................... 155 4.2. Material e métodos................................................................................. 158 4.2.1. Amostras....................................................................................... 158 4.2.2. Extração e Tratamento do RNA.................................................... 158 4.2.3. Transcrição Reversa do mRNA.................................................... 161 4.2.4. Quantificação do mRNA pelo Sistema TaqMan®......................... 162 4.2.5. Análise Estatística........................................................................ 164 4.3. Resultados............................................................................................... 168 4.4. Discussão................................................................................................ 173 4.5. Conclusão................................................................................................ 177 4.6. Referências............................................................................................. 178 CAPÍTULO 5 - QUANTIFICAÇÃO DAS AMINAS BIOATIVAS EM CONTEÚDO CECAL DE EQÜINOS COM LAMINITE EXPERIMENTAL..................................................... 181 5.1. Introdução............................................................................................... 183 5.2. Material e métodos................................................................................. 185 5.2.1. Amostras....................................................................................... 183 5.2.1.a. Preparo dos Animais....................................................... 185 5.2.2. Determinação das aminas bioativas pelo método de HPLC.................................................................................................. 185 5.2.3. Análise Estatística........................................................................ 187 5.3. Resultados.............................................................................................. 188 5.4. Discussão............................................................................................... 192 5.5. Conclusão............................................................................................... 195 5.6. Referências............................................................................................ 196 CAPÍTULO 6 – IMPLICAÇÕES........................................................................... 200 APÊNDICES......................................................................................................... 208 xvii LISTA DE ABREVIATURAS AGM: agmatina Al(OH)3: hidróxido de alumínio AST: aspartato-aminotransferase CAD: caspase-activated deoxyribonuclease CADv: cadaverina Cd: cádmio Cd-Cu: cádmio-cobre cDNA: DNA complementar CHO: carboidrato CK: creatinoquinase CT: cycle threshold CuSO4: sulfato de cobre CV: coeficiente de variação DAB: 3,3”- diaminobenzidina dATP: dinucleotídeo trifosfato de adenosina dCTP: dinucleotídeo trifosfato de citidina DEPC : dietilpirocarbonato dGTP: dinucleotídeo trifosfato de guanosina dH2O: água deionizada DMSO: dimetilsulfóxido DNA: ácido desoxiribonucléico dNTP: dinucleotídeo trifosfato DP: desvio padrão DTT: ditiotreitol dTTP: dinucleotídeo trifosfato de timidina EDTA: ácido etileno diamino tetracético EGG: éter gliceril guaiacol EP: erro padrão EPD: espermidina xviii EPM: espermina ET-1: endotelina-1 EUA: Estados Unidos da América FA: fosfatase alcalina FC: freqüência cardíaca FEA: feniletilamina FR: freqüência respiratória GAS: grupo controle (água+salina) GAT: grupo tampão (água+tampão) GC : glicocorticóide GCS: grupo CHO (CHO+salina) GCT: grupo CHO-tampão (CHO+tampão) H&E: hematoxilina e eosina H2O2: peróxido de hidrogênio H2SO4: ácido sulfúrico HCl: ácido clorídrico HIM: histamina HPLC: cromatografia líquida de alta eficiência Ht: hematócrito ICAD: inhibitor of caspase-activated deoxyribonuclease IL-1: interleucina-1 IL-1�: interleucina-1� IL-6: interleucina-6 IM: intramuscular IV: intravenoso LDP: lâmina dérmica primária LDS: lâmina dérmica secundária LEP: lâmina epidérmica primária LES: lâmina epidérmica secundária LP: líquido peritoneal LSU: Louisiana State University xix MB: membrana basal MC: motilidade cecal Mg(OH)2: hidróxido de magnésio MgO: óxido de magnésio MO: coloração da mucosa oral M-MLV: Murine Moloney Leukemia Vírus MMP-2: metaloproteinase 2 MMP-9: metaloproteinase 9 mRNA: RNA mensageiro NaOH: hidróxido de sódio NO: óxido nítrico NP: nogueira preta PA: pressão arterial facial PAS: ácido periódico de Schiff PBS: tampão salina-fosfato PCR: reação da cadeia de polimerase PO: via oral do greco-romano per oralis PT: proteínas totais PUT: putrescina RNA: ácido ribonucléico RT: transcriptase reversa RT-PCR: reação da cadeia de polimerase com transcrição reversa SAS: Statistical Analysis Sistem SDS: dodecilsulfato de sódio SRT: serotonina (5-HT) TAE: tampão tris – acetato - EDTA TCA: ácido tricloracético TdT: terminal deoxinucleotidil transferase TIM: tiramina TPC: tempo de preenchimento capilar TR: temperatura retal xx TRM: triptamina TUNEL: terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling ZnSO4: sulfato de zinco xxi TAMPONAMENTO CECAL: ASPECTOS CLÍNICO, FISIOPATOLÓGICO E TERAPÊUTICO NA LAMINITE EXPERIMENTAL EM EQÜINOS RESUMO – Inúmeros estudos vêm sendo realizados objetivando esclarecer os mecanismos da laminite aguda em eqüinos. Muitos destes esclarecendo ou suscitando dúvidas sobre teorias já descritas; outros sugerindo novos mecanismos cruciais no desenvolvimento da laminite. Modelos in vitro e in vivo, focados na inflamação, distúrbios hemodinâmicos, ativação enzimática no dígito e eventos gastrintestinais somam-se para explicar sinais clínicos observados na laminite. Apesar da existência de dados correlacionando alterações metabólicas, mudanças da microflora e do pH cecal com a fisiopatologia da laminite poucas são as medidas profiláticas ou terapêuticas que visam restabelecer ou manter a função cecal. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da administração intracecal de solução tampão contendo hidróxido de alumínio e hidróxido de magnésio (Al(OH)3 e Mg(OH)2) na evolução da laminite induzida por sobrecarga de CHO balizado em parâmetros clínicos e laboratoriais; quantificando e qualificando aminas bioativas do conteúdo cecal; comparando número, tipo, localização e distribuição de células apoptóticas epidermais laminares e comparando a expressão gênica de MMP-2 e MMP-9 em tecido laminar digital. Os animais que desenvolveram laminite tiveram sinais de claudicação de ocorrência mais tardia no grupo que recebeu solução tampão, porém, ambos os grupos expostos ao CHO exibiram alterações laboratoriais características deste modelo experimental. As concentrações cecais da putrescina e cadaverina, o número de células epidérmicas laminares apoptóticas e a expressão gênica das MMP-2 e MMP-9 apresentaram-se elevadas nos eqüinos expostos à sobrecarga de CHO em relação aos do grupo controle, no entanto, foram menos evidentes no grupo tratado com solução tampão. Concluiu-se que a administração intracecal de solução tampão, embora não tenha suprimido as alterações clínicas, laboratoriais e metabólicas na laminite por sobrecarga de CHO, diminui a intensidade dos mesmos, indicando um efeito benéfico deste tratamento. Palavras-chave: laminite, eqüino, tratamento, pH cecal, apoptose, MMP 2, MMP-9, aminas. xxii CECAL BUFFERING: CLINICAL, PHYSIOPHATOLOGIC AND THERAPEUTIC ASPECTS IN EXPERIMENTAL LAMINITIS IN EQUINE. SUMMARY - A large number of studies have been undertaken aimed at furthering our understanding of the complex mechanisms of acute laminitis in the horse. Many of these studies have either reinforced or cast doubt on previously theories on the pathogenesis of this disease, while others have suggested new mechanisms which may play a key role in its development. Studies utilising in vitro and in vivo models of the disease, particularly addressing the areas of inflammation, haemodynamic disturbances and enzyme activation in the hoof, as well as the events occurring in the hindgut, have helped to explain many clinical observations of the disease. Instead of the existence of results linking the metabolic alterations, microflora and cecal pH changes with laminitis physiopatology there are no effective therapies and means of prevention to reestablish or maintain the cecal function. The aim of this study was evaluate the effects of an intracecal buffer solution composed of aluminum and magnesium hydroxide on the development of carbohydrate overload (CHO)-induced laminitis by characterization and comparison of clinical parameters, bioactives amines in cecal content, apoptotic epidermal cells and gene expression of MMP-2 e MMP-9 in digital laminar tissues. All CHO-treated horses developed lamenees, but it was significantly delayed in group that received buffering treatment. However, both CHO-treated group presented similar laboratorial changes which are particular to this experimental model. The cecal putrescine and cadaverine level, the number of laminar apoptotic epidermal cells, and gene expression of MMP-2 and MMP-9 were increased in CHO-treated horses compared to control group, but it was less in the buffer-treated group. It as concluded that intracecal buffer administration was effective in decrease the intensity of clinical, laboratorial and metabolic changes induced by carbohydrate overload, however, it was not prevented, indicating the possible therapeutic effect of this treatment. Key words: laminitis, equine, treatment, cecal pH, apoptosis, MMP 2, MMP-9, amines. 1 CAPÍTULO 1 – CONSIDERAÇÕES GERAIS 1.1. INTRODUÇÃO A laminite é uma doença que há muitos séculos vem acometendo eqüinos e causando estresse emocional profundo além de perdas econômicas irreparáveis para criadores e treinadores devido à dor que os animais acometidos sentem, levando muitas vezes, a uma condição corpórea caquética e períodos prolongados de decúbito com conseqüente aparecimento de feridas de apoio. Nos Estados Unidos, aproximadamente 75% dos eqüinos com laminite não retornam para a atividade atlética; desses, a maioria é submetida à eutanásia devido a dor severa associada a rotação e/ou deslocamento da falange distal, resultante da separação das lâminas dérmicas e epidérmicas (HUNT, 1993). Estima-se que 15% dos eqüinos são acometidos por laminite ao longo de suas vidas e 75% desses animais desenvolvem claudicação crônica ou severa e um estado debilitante necessitando, na maioria das vezes, de eutanásia, representando uma grande perda desses animais ao redor do mundo causada por esta doença devastadora (STOKES, 2002). O relato mais antigo dessa enfermidade foi feito por Aristóteles por volta de 350 a.C. quando a denominou “Doença da Cevada” (WAGNER & HEYMERING, 1999). Durante o século IV, o grego Apsyrtus, por ordem do Imperador Constantino, escreveu um livro entitulado “Hippiatrika” (Medicina Eqüina), onde descreveu um tratamento para a referida doença, consistindo em sangramento moderado, exercício leve e restrição alimentar. Desde então, inúmeros nomes e etiologias foram e ainda são relacionados à laminite, e vários tratamentos - desde “sangramento dos humores ruins” até o desenvolvimento de pomadas especiais para aplicação tópica no casco - já foram empregados (ALLEN, 2004). O termo “afundamento” (do inglês founder) apareceu durante o século XVI, derivado da palavra morfounde, usada por marinheiros para descrever quando um navio é direcionado para o fundo da água por uma sucessão de ondas, algo parecido com o afundamento da falange distal dentro da cápsula do casco (DUNLOP & WILLIAMS, 1996). O termo laminite aborda a localização precisa da doença dentro do 2 casco que passou a ser melhor compreendida a partir do início do século XVIII (SMITH, 1919). A laminite aguda é uma doença que acomete tanto a lâmina dérmica quanto a lâmina epidérmica do casco do eqüino. Esta afecção severamente debilitante e altamente dolorosa é potencialmente ameaçadora para a carreira esportiva do animal, pondo em risco sua vida. O fato de afetar tanto eqüinos quanto pôneis adultos indiscriminadamente, de qualquer raça ou uso, faz com que essa enfermidade seja de extrema importância para proprietários, treinadores e entusiastas da prática eqüestre (ALLEN, 2004). Normalmente, a ocorrência da laminite é secundária a outras alterações tais como: doenças agudas do trato gastrintestinal, particularmente obstruções estrangulativas e doenças intestinais inflamatórias; sobrecarga de grãos; retenção de placenta seguida de metrite; pleuropneumonia e outras doenças usualmente acompanhadas por quadros endotoxêmicos (MOORE et al., 1989). Também pode ocorrer devido a sobrecarga ou peso excessivo no membro contralateral em eqüinos que apresentam claudicação severa na qual não conseguem apoiar o peso sobre o membro acometido (PELOSO et al., 1996). Nos EUA, o custo anual de diagnóstico e tratamento da laminite é estimado em aproximadamente U$ 8 milhões e a perda monetária de animais subsequente a complicações da doença também chega a milhões de dólares a cada ano (STOKES, 2002). Assim, com esse estudo buscou-se acrescentar ao universo do complexo processo fisiopatológico da laminite induzida por sobrecarga de carboidrato (CHO), novas informações para minimizar a gravidade, além do propósito adicional de instituir alternativa terapêutica para o tratamento dessa síndrome. Dessa maneira objetivou-se: 1. Caracterizar e comparar o desenvolvimento clínico da laminite induzida por sobrecarga de CHO após a administração de solução tampão composta de Al(OH)3 e Mg(OH)2 por via intracecal; 2. Caracterizar e comparar os parâmetros laboratoriais da laminite induzida por sobrecarga de CHO, após a administração de solução tampão composta de Al(OH)3 e Mg(OH)2 por via intracecal; 3 3. Qualificar e quantificar as aminas bioativas do conteúdo cecal de eqüinos com laminite experimental induzida por sobrecarga de CHO, tratados ou não com solução tampão; 4. Comparar o número, tipo, localização e distribuição das células epidermais laminares apoptóticas em eqüinos com laminite experimental induzida por sobrecarga de CHO, tratados ou não com solução tampão; 5. Comparar a expressão gênica das enzimas metaloproteinase-2 e -9 (MMP-2 e MMP-9) em tecido laminar de eqüinos clinicamente sadios e daqueles com laminite induzida por sobrecarga de CHO, tratados ou não com solução tampão. Desta maneira, serão aqui apresentados, em forma de capítulos, os estudos realizados para atingirem-se os objetivos propostos, a saber: Capítulo 2: Influência do Mg(OH)2 e do Al(OH)3 sobre os sinais clínicos e aspectos hematológicos e bioquímicos e líquido peritoneal de eqüinos com laminite induzida experimentalmente por sobrecarga de carboidrato. Capítulo 3: Quantificação das aminas bioativas em conteúdo cecal de eqüinos com laminite experimental. Capítulo 4: Apoptose de células epidérmicas laminares na laminite induzida por sobrecarga de carboidrato, após tamponamento cecal, em eqüinos. Capítulo 5: Transcrição das enzimas metaloproteinase-2 e -9 (MMP-2 e MMP-9) em eqüinos com laminite induzida por sobrecarga de carboidrato, tratados ou não com solução tampão. 4 1.2. REVISÃO DA LITERATURA 1.2.1. Anatomia do Dígito Apesar da aparência simples, o dígito oferece apoio extremamente forte para o eqüino. Os ossos do dígito compreendem as falanges proximal, média e distal e o sesamóide distal ou osso navicular (Fig. 1). A principal articulação é a interfalangeana distal composta pela falange média, falange distal e pelo sesamóide distal (MOORE, 1989). Figura 1 - Corte longitudinal do casco eqüino. FP = falange proximal, FM = falange média, FD = falange distal OS = osso sesamóide distal, CD = coxim digital, FDP = tendão flexor digital profundo, EDC = tendão extensor longo da falange, LD = lâmina dérmica e LE = lâmina epidérmica (adaptado de STOKES, 2002). Várias estruturas de tecido mole estão envolvidas na arquitetura e manutenção da integridade das articulações do dígito, entre elas ligamentos, cartilagens, tendões, nervos e vasos sangüíneos, a saber: a) Ligamentos colaterais curtos unem a porção distal da falange média e as bordas proximais da falange distal. Os ligamentos sesamoideanos colaterais extendem- se da porção distal da falange proximal e inserem-se nas bordas distais do sesamóide distal. Os ramos destes ligamentos também se inserem no processo palmar da falange distal. O ligamento ímpar do sesamóide distal origina-se no aspecto distal deste FP F M FD OS LD LE CD FDP EDC FM 5 sesamóide e extende-se até a superfície distal da falange. O tendão extensor longo da falange insere-se no processo extensor da falange distal (Fig. 2) (KAINER, 1989; RIEGEL & HAKOLA, 1997). Figura 2 – Representação esquemática de: A. Tendões flexores; B. Tendões extensores; C. Suprimento nervoso (adaptado de MOORE & ALLEN, 1995) b) A cápsula da articulação interfalangeana distal une-se ao tendão extensor digital comum, aos ligamentos colaterais da articulação interfalangeana distal, ao ligamento ímpar do sesamóide distal e ao ligamento terminal. Existem duas bolsas sinoviais principais na cápsula articular, a bolsa dorsal e a palmar. A bolsa palmar é dividida em bolsa proximal e distal (KAINER, 1989). c) Duas estruturas cartilaginosas, localizadas no aspecto palmar dos ligamentos colaterais, compostas por cartilagem hialina estão presentes. À medida que o animal envelhece, essas cartilagens se transformam, predominantemente, em fibrocartilagem. O coxim digital é uma grande estrutura de tecido mole localizada entre a base das A B C Tendão extensor longo da falange Tendão extensor digital lateral Ramo extensor do ligamento suspensório Nervo digital palmar Tendão flexor digital superficial Tendão flexor digital profundo 6 cartilagens, composto por tecidos fibroelástico, adiposo e pequena porcentagem de fibrocartilagem. Dentro do coxim digital também se localiza um plexo venoso (KAINER, 1989). Conforme ocorrem as flutuações no apoio do peso sobre o dígito, tanto ao passo quanto ao trote ou galope, o coxim digital é comprimido forçando o retorno do sangue do plexo venoso do dígito para o coração. Esta compressão do coxim digital parece atuar como um amortecedor para o casco (PELOSO et al., 1996). d) Inervação derivada principalmente dos nervos digitais palmares medial e lateral (Fig. 2). Um ramo dorsal e, em aproximadamente 30% dos eqüinos, um ramo intermediário, suprem a inervação sensorial e vasomotora do aspecto dorsal da articulação interfalangeana distal e do cório perióplico e laminar (KAINER, 1989). O nervo digital palmar continua distalmente para suprir o cório laminar e solar (SACK, 1975; SCOTT et al., 1976; KAINER, 1989; BOWKER at al., 1993; MOLYNEUX et al., 1994; CRIPP & EUSTACE, 1999; HOFFMANN et al., 1999; ROSENSTEIN et al., 2000). e) Suprimento arterial do membro torácico derivado principalmente das artérias digitais palmares medial e lateral (Fig. 3 e 4). O primeiro ramo da artéria digital na articulação interfalangeana distal, é a artéria bulbar que supre o coxim digital e de onde deriva o ramo axial que supre a lâmina da sola e a barra da sola (KAINER, 1989). A artéria coronária é outro ramo da artéria digital palmar e supre o cório coronário e perióplico. A artéria dorsal da falange média, outro ramo da artéria digital palmar, forma a artéria coronária circular com o vaso contralateral. A artéria coronária e a artéria coronária circular suprem a pele, a inserção do tendão extensor, a articulação interfalangeana distal e o cório coronário. O arco colateral, na altura da falange média, é formado pela artéria palmar da falange média, um ramo da artéria digital palmar. Este ramo supre o osso sesamóide distal, a articulação interfalangeana distal, o coxim digital e o cório cuneato. Da artéria digital palmar deriva a artéria dorsal da falange distal, na falange distal, que supre o coxim digital e de onde derivam os ramos da artéria circunflexa e o arco terminal. Essas estruturas suprem o osso sesamóide distal, o cório laminar, solar e cuneato (Fig.3). O sentido do fluxo sangüíneo dentro da lâmina é distal para proximal (KAINER, 1989). As anastomoses arteriovenosas ocorrem na derme do bordo coronário, em estruturas neurovasculares dentro da lâmina dérmica e na entrada e ao longo do 7 comprimento da lâmina dérmica (POLLITT & MOLYNEUX, 1990; MOLYNEUX et al., 1994). A densidade de anastomoses arteriovenosas dentro da lâmina é em torno de 500 anastomoses/cm2 (POLLITT & MOLYNEUX, 1990). Existem várias hipóteses para a função dessas anastomoses: uma delas seria a da termorregulação, onde durante períodos longos de exposição ao frio (por exemplo, ficar em pé na neve), as anastomoses abrem-se para permitir o aquecimento do casco por aumento do fluxo sangüíneo. Outra hipótese seria que as flutuações de pressão (por exemplo, a pressão aumentada no casco devido ao galope ou salto) causariam a abertura das anastomoses para redistribuir o aumento na pressão, agindo como uma válvula de segurança para a vasculatura (POLLITT & MOLYNEUX, 1990). . Figura 3 – Representação esquemática do suprimento sangüíneo do casco eqüino. (adaptado de MOORE & ALLEN, 1995) f) As estruturas mais internas do casco e o osso sesamóide distal são drenados pelas veias paralelas axial e abaxial dentro do canal solar da falange distal (KAINER, 1989). As veias paralelas unem-se para formar as veias terminais, que por sua vez são unidas pelos ramos venosos internos do plexo venoso, formando a veia digital palmar. Uma anastomose entre as veias digitais palmares, localizada na superfície da falange Artéria digital palmar Arco terminal Artéria circunflexa Microcirculação 8 média, drena o sangue do osso sesamóide distal e do coxim digital. A maioria das veias do dígito não possui válvulas e a direção de seus fluxos é dependente das forças de apoio do peso (KAINER, 1989). É provável que devido à conformação anatômica do membro torácico e à força requerida para o retorno venoso ao coração, as veias digitais possuam a camada muscular diferenciada, quando comparadas com veias de outros tecidos e de outras espécies (ALLEN et al., 1988a). A capacidade de locomoção do eqüino depende da integridade das lâminas interdigitais primárias e secundárias, que unem estruturalmente a muralha do casco, a falange distal e a sola do casco em uma unidade singular (HOOD, 1999b). A estrutura do casco é composta pelo extrato médio constituído por epitélio escamoso avascular altamente queratinizado. Esta camada combina-se com o extrato interno composto pelas lâminas epidérmicas primárias e secundárias. Existem, aproximadamente, 600 lâminas primárias formando sulcos longitudinais por meio de interdigitações com a lâmina vascular do cório laminar. O cório laminar se une com a subcutis e o periósteo da falange distal (KAINER, 1989). A microcirculação da região laminar é composta por artérias e veias parietais de maior calibre e suas respectivas vias de ligação. Essas vias são compostas pelas artérias axiais que se originam das artérias parietais e correm em direção aos ápices das lâminas dérmicas primárias. Adicionalmente, para suprir as arteríolas interligadas, capilares e anastomoses arteriovenosas, as artérias axiais se conectam umas às outras, próximo aos ápices das lâminas dérmicas primárias para formar uma alça arterial periférica. A porção venosa da microcirculação é composta de pequenas veias de ligação, veias marginais nos ápices das lâminas primárias dérmicas e veias coletoras na base das lâminas primárias dérmicas. As anastomoses arteriovenosas são de particular interesse sendo mais numerosas e de maior calibre próximas ao ápice das lâminas do que em qualquer outra região laminar (Fig. 4) (POLLITT & MOLYNEUX, 1990). 9 Figura 4 – Representação esquemática de um corte longitudinal, mostrando a muralha do casco, tecido laminar, falange distal, a área onde as lâminas dérmicas e epidérmicas se interdigitam e a microcirculação na região laminar do casco eqüino (adaptado de MOORE & ALLEN, 1995). 1.2.2. Dinâmica da Circulação Digital Um eqüino saudável apóia, aproximadamente, 28% de seu peso em cada membro torácico e 22% em cada membro pélvico (HOOD et al., 1997). Em um animal em posição quadrupedal, o fluxo sangüíneo digital é relativamente estável, e pequenas alteração no peso, quando o eqüino troca o apoio, diminuem ou aumentam o fluxo, sem maiores implicações (HUNT et al., 1994). Cinco forças principais são exercidas sobre o dígito quando o animal encontra-se em posição quadrupedal sendo predominantes, em ordem de importância: (1) pressão compressiva devido à massa corporal do animal; (2) força de tensão do estiramento do tendão flexor digital profundo; (3) força de tensão do estiramento da lâmina interdigital da muralha do casco (interface laminar); (4) força de tensão do estiramento do tendão extensor digital e (5) força compressiva da sola no chão (HOOD, 1999a). Tecido mole Falange distal Parede do casco Lâmina dérmica primária Veia marginal Artéria parietal Veia coletora parietal Lâmina epdérmica primária 10 A pressão venosa digital aumenta de acordo com o aumento da pressão aplicada sobre o dígito e diminui com a diminuição dessa pressão agindo, possivelmente, como amortecedor (RATZLAFF et al., 1985). O coxim digital também parece agir como amortecedor durante a locomoção diminuindo essa pressão (BOWKER et al., 1998). Além disso, as forças aplicadas nas interdigitações das lâminas dérmicas e epidérmicas são substanciais e a ruptura ou interferência na fixação desses tecidos podem levar a falência ou colapso da falange distal dentro da cápsula do casco. As veias digitais que drenam o casco possuem uma característica única, ou seja, a parede com musculatura altamente desenvolvida e relativamente sem elasticidade. Estão localizadas em um compartimento não complacente, resultando em uma circulação de baixa complacência (ALLEN et al., 1988a). As artérias e veias digitais do eqüino são altamente sensíveis a substâncias vasoconstritoras, mais notadamente noradrenalina e endotelina (BAXTER et al., 1989a). Acima de tudo, os efeitos de baixa complacência e alta sensibilidade às substâncias vasoconstritoras predispõem o casco eqüino a pressões venosas elevadas aumentando, dessa maneira, a pressão hidrostática e conseqüentemente a probabilidade de formação de edema laminar. Em tecidos normais, os três principais fatores de segurança que contra-atacam a formação do edema são: a permeabilidade capilar, a resistência pré e pós-capilar e a drenagem linfática. A impermeabilidade do endotélio capilar serve como barreira para a transudação de líquido e proteínas, resultando em gradiente mais alto entre a pressão oncótica capilar e a pressão oncótica tecidual, favorecendo o movimento do líquido para o lúmem capilar. Porém, o leito capilar do casco eqüino retém somente 67% das macromoléculas dentro da circulação, sendo mais permeável que a vasculatura da pata do cão e do rato (ALLEN et al., 1990). Porém, o leito capilar digital eqüino, avaliado por meio de bomba de perfusão digital extracorpórea para medir as forças de Starling dentro do casco, mostrou-se altamente permeável ao líquido e a macromoléculas (Fig.5) (ALLEN et al., 1988a). Isso resulta em concentração maior de proteína intersticial, e conseqüentemente, um aumento da pressão oncótica tecidual, favorecendo a formação do edema. 11 A resistência pré-capilar alta associada à resistência pós-capilar baixa (92% e 8%, respectivamente) reduz a pressão capilar e, conseqüentemente, a pressão hidrostática para a filtração transcapilar. A proporção na resistência pré e pós-capilar em um eqüino saudável é comparável à de qualquer outro leito capilar de tecidos de outras espécies (ALLEN et al., 1988b). O terceiro fator de segurança para o edema é representado pela drenagem linfática. O número e diâmetro reduzidos dos vasos linfáticos do casco tornam improvável que a circulação linfática possa funcionar eficientemente contra o edema, quando as forças hidrostáticas no capilar favorecerem a sua formação (ALLEN et al., 1990). Figura 5 - Diagrama representando as medidas das forças de Starling da circulação digital de eqüinos saudáveis usando bomba de perfusão em preparação digital extra-corpórea (adaptado de ALLEN et al., 1990). Interstício Capilar Pressão hidrostática capilar=37 mmHg Coeficiente de filtração=0,002 mmHg Pressão hidrostática intersticial=25 mmHg Pressão coloidal plasmática=20 mmHg Pressão coloidal intersticial=11 mmHg 12 1.2.3. Laminite 1.2.3.a. Introdução Vários estudos vêm sendo realizados para melhorar a habilidade dos clínicos em identificar eqüinos com alto risco para o desenvolvimento de laminite. DORN et al. (1975) observaram, em estudos com eqüinos acometidos por laminite, que a ocorrência da doença foi maior em garanhões do que em machos castrados, indicando que fatores hormonais podem ser importantes na patogênese da doença. Ainda nesse mesmo estudo, houve uma associação sazonal com o desenvolvimento da laminite na população avaliada. ALFORD et al. (2001) observaram maior susceptibilidade de éguas para o desenvolvimento de laminite aguda do que machos castrados ou garanhões. Eles também notaram risco maior para o desenvolvimento de laminite aguda em eqüinos com idade entre cinco e seis anos e entre 13 e 31 anos. Entretanto, outros pesquisadores não encontraram correlação entre sexo e sazonalidade para a ocorrência de laminite aguda (SLATER et al., 1995; POLZER & SLATER, 1997). Na maioria das vezes, a laminite está associada a outras doenças tais como cólica, particularmente aquelas decorrentes de obstruções estrangulantes e doenças gastrintestinais inflamatórias; sobrecarga de grãos; retenção de placenta com subseqüente metrite; pleuropneumonia e outras doenças associadas à endotoxemia (HUNT et al., 1986; COHEN et al., 1994). Um estudo conduzido nos EUA envolvendo sete clínicas particulares e um hospital veterinário universitário demostrou que as doenças do trato gastrintestinal foram a causa primária mais comum em 54% dos eqüinos que desenvolveram laminite aguda (POLZER & SLATER, 1997). A laminite é uma doença que pode afetar os quatro membros dos eqüinos, entretanto os membros torácicos são mais comumente afetados, uma vez que dão apoio a aproximadamente 60% da massa corporal desses animais (HOOD, 1999a). Pode também ocorrer no membro contralateral de animais que têm claudicação severa causada por lesões que impossibilitam o apoio do peso no membro acometido (PELOSO et al., 1996). 13 1.2.3.b. Fisiopatogenia da laminite Existem três teorias principais a respeito dos mecanismos responsáveis pelo desenvolvimento da laminite: a vascular, a traumática e a metabólica (HOOD, 1999c). 1.2.3.b.a. Teoria Vascular Essa teoria postula que a alteração da perfusão digital seja o fator iniciador da cascata de eventos que leva à disfunção metabólica e falência estrutural da lâmina do casco (HOOD et al., 1993). Apesar da fisiopatologia da laminite não ser compreendida em sua totalidade, os mecanismos vasculares iniciais são caracterizados por hipoperfusão devido à vasoconstrição, formação de edema vascular, abertura de anastomoses arteriovenosas permitindo que o sangue atravesse os tecidos laminares, causando isquemia tecidual, necrose da lâmina interdigital e, por último, falência mecânica com rotação ou afundamento da falange distal em direção à sola (GARNER et al., 1975a; ROBINSON et al., 1976; HOOD et al., 1978; ALLEN et al., 1990). A venoconstrição é considerada o fator iniciador causando diminuição da perfusão laminar (MOORE et al., 1989). A vasoconstrição resulta em aumento da resistência vascular e da pressão hidrostática capilar que, por sua vez, força o extravasamento vascular nos capilares em direção ao intestício aumentando, dessa maneira, a pressão laminar intersticial. Quando a pressão tecidual aumenta acima da pressão crítica de fechamento do capilar, ocorre o colapso dos capilares favorecendo a isquemia tecidual. A pressão aumentada em um espaço confinado anatomicamente pode afetar o fluxo sangüíneo desses tecidos, podendo levar a isquemia, condição conhecida como “síndrome compartimental”. ALLEN et al. (1990) levantaram a hipótese de que os eqüinos desenvolvem a síndrome compartimental no casco durante os estágios prodrômicos da laminite, levando à isquemia laminar. Essa redução do fluxo sangüíneo seria devido à abertura das anastomoses arteriovenosas na altura da banda coronária (ALLEN et al., 1990; MOORE et al., 1989; HUNT, 1991). A lâmina digital entra em processo de necrose depois de isquemia prolongada, causando separação das interdigitações das lâminas dérmica e epidérmica, rotação e deslocamento distal da falange distal (BAXTER, 1986). 14 A síndrome de Raynaud, de ocorrência em humanos, apresenta muitas similaridades com a laminite eqüina, tais como: isquemia precoce devido à diminuição da perfusão microcirculatória digital seguida por reperfusão, dor intensa e aumento da pulsação digital. Tem sido proposto que a síndrome de Raynaud e a laminite sejam a mesma doença, mas em espécies diferentes (HOOD et al., 1990; ZAMORA et al., 1990; KATWA et al., 1999). A doença de Raynaud é definida como cianose bilateral proximal idiopática dos dígitos devido à contração arterial e arteriolar. Muitas vezes, este processo é precipitado pelo frio e resulta em palidez e adormecimento ou dor nos dígitos (WILLIAMS & WILKINS, 1995). Em pacientes com doença de Raynaud, a expressão gênica e as concentrações plasmáticas de endotelina–1 (ET-1) na vasculatura cutânea estão aumentadas (DOWD et al., 1990; HOOD et al., 1990; ZAMORA et al., 1990; KATWA et al., 1999). Hipotetiza- se que o vasoespasmo associado com a doença seja devido à disfunção endotelial por produção excessiva de ET-1 e diminuição da produção de óxido nítrico (NO) (CIMMINIELO et al., 1991). A hipótese vascular tem focado as alterações hemodinâmicas digitais, entretanto o mediador ou mediadores responsáveis por essas alterações vasculares ainda não foi estabelecido. KATWA et al. (1999) demonstraram que a concentração de ET-1, um vasoconstritor potente derivado do endotélio, no tecido conectivo laminar obtido de eqüinos com laminite aguda experimental e de eqüinos com laminite clínica, estava aumentada em relação ao grupo controle. Estudos examinando a resposta in vitro à ET-1 demonstraram que a contração das veias digitais palmares eqüinas foi três vezes maior do que nas artérias (BAXTER et al., 1989a; VENUGOPAL et al., 2001; STOKES et al., 2002a; STOKES et al., 2002b). Pesquisas anteriores demonstraram que a administração de doadores de NO melhora a perfusão digital e reduz a pulsação digital associada com a laminite aguda, em pôneis (HINCLEY et al., 1996a; HINCLEY et al., 1996b). O NO é um vasodilatador derivado do endotélio que desempenha papel importante na regulação da liberação de ET-1 (RUBANYI & POLOKOFF, 1994). Baseado nesses estudos é possível concluir que um desbalanço das substâncias endógenas derivadas do endotélio, tais como ET-1 e NO, 15 pode desempenhar papel chave nas alterações vasculares que ocorrem durante o desenvolvimento da laminite em eqüinos. 1.2.3.b.b. Teoria Traumática A teoria traumática ou mecânica está fundamentada nas causas de laminite que resultam de trauma direto no casco e não numa doença primária sistêmica, levando ao desenvolvimento da laminite (HOOD, 1999c). Exemplos comuns de laminite causada traumaticamente são: laminite de enduro, laminite secundária no membro adjacente a claudicação unilateral (laminite de apoio), e desenvolvimento de laminite após longas viagens em trailers (PELOSO et al., 1996; HOOD, 1999c). O mecanismo exato que leva à falência estrutural da lâmina é desconhecido, no entanto muitas hipóteses têm sido levantadas. A força excessiva aplicada sobre as interdigitações das lâminas dérmica e epidérmica pode iniciar uma resposta inflamatória com vasoespasmo, aumentando, com isso, a pressão capilar hidrostática e levando à formação de edema, o que resulta em uma situação similar à síndrome compartimental, muito parecida com aquela que ocorre na teoria vascular. Outra hipótese é a de que a aplicação de força excessiva resulta em enfraquecimento das interdigitações das lâminas dérmica e epidérmica, resultando em resposta inflamatória e/ou vasoespasmo levando a injúria isquêmica das interdigitações laminares (HOOD, 1999c). 1.2.3.b.c. Teoria Enzimática A teoria enzimática postula que o evento fundamental causador da falência das interdigitações laminares é a chegada de toxinas através do sangue até a lâmina epidérmica, resultando em enfraquecimento e perda da fixação celular (POLLITT, 1999). Segundo essa teoria, a perda dessas fixações celulares é o evento precursor para as alterações vasculares e inflamatórias descritas na teoria vascular. POLLITT & DAVIES (1998) afirmam que a hiperperfusão do casco é responsável pela chegada dessas toxinas nos tecidos, ao invés da hipoperfusão demonstrada pelos proponentes da teoria vascular. Eles defendem que os alvos das toxinas transportadas pelo sangue são os mediadores da remodelação enzimática que fazem parte de 16 processos normais no movimento contínuo de proliferação da muralha do casco na falange distal. A laminina e o colágeno dos tipos IV e VII são componentes da membrana laminar basal e acredita-se que as MMP-2 e MMP-9 dissolvam essas substâncias. Sob estados fisiológicos normais, essa dissolução controlada permite o movimento da lâmina epidérmica sobre a lâmina dérmica à medida que ocorre o crescimento do casco (POLLITT & DAVIES, 1998; POLLITT, 1999). A ativação excessiva dessas enzimas levaria à dissolução descontrolada dos constituintes da membrana, resultando em separação da lâmina epidérmica da lâmina dérmica. Amostras de tecido laminar de eqüinos, obtidas 48 horas após a indução da laminite por sobrecarga de CHO, evidenciaram perda da fixação da membrana basal (POLLITT, 1999, SAMPAIO, 2003). Em eqüinos com laminite aguda clínica ou laminite crônica, a zimografia dos tecidos conectivos laminares detectou aumento da ativação de MMP extracelular comparado com eqüinos sadios (JOHNSON et al., 1998). Acredita- se que ativação das enzimas MMP seja induzida por exotoxinas de espécies bacterianas de Streptococcus, especialmente Streptococcus bovis, uma bactéria Gram- positiva que faz parte da microflora cecal normal (GARNER et al., 1978; POLLITT, 1999; MUNGALL et al., 2001). Utilizando o modelo de sobrecarga por CHO, foram identificadas alterações na população bacteriana cecal devido à fermentação do CHO, resultando em produção excessiva de lactato, declínio rápido no pH intracecal e morte de bactérias cecais, incluindo espécies de Streptococcus (GARNER et al., 1977; GARNER et al., 1978). Baseado nessa teoria e sustentado nos resultados, a prevenção da laminite poderia visar à supressão da ativação das enzimas responsáveis pela dissolução da membrana basal. Já foi postulado que o desenvolvimento da laminite aguda, na maioria dos casos, ocorre secundariamente a outras doenças primárias, portanto, os mecanismos envolvidos na fisiopatologia da laminite são provavelmente muito numerosos, complexos e inter-relacionados. 17 1.2.3.b.d. Teoria Endócrina A teoria endócrina baseia-se na associação da laminite com vários distúrbios do sistema endócrino do eqüino, sendo que para esses casos de laminite tem-se utilizado o termo laminite endocrinopática (JOHNSON, 2004). Os distúrbios endocrinológico que provavelmente podem predispor à laminite são aqueles associados com o excesso de glicocorticóides (GC) (JOHNSON et al., 2002) e com resistência à insulina (JOHNSON, 2002). Visto que os glicocorticóides causam a resistência à insulina e que a resistência à insulina crônica pode, eventualmente predispor a glândula pituitária de eqüinos à doença de Cushing, pode-se considerar que essas duas categorias possam estar relacionadas. O risco da ocorrência da laminite representa uma dos mais importantes complicações quando do uso de glicocorticóides sintéticos em eqüinos. No entanto, apesar das várias tentativas em se induzir laminite experimental, parece que o desenvolvimento dessa afecção após a administração de GC é imprevisível. Parece que a ação do excesso de GC após meses de utilização leva a alterações estruturais que enfraquecem a junção do tecido laminar com o casco, predispondo dessa maneira, à laminite por alguma outra razão já conhecida (JOHNSON et al., 2002). Em cavalos que já apresentam uma fraqueza da interdigitação laminar, o tratamento com GC pode precipitar a ocorrência da laminite em um espaço de tempo relativamente curto, dando a impressão que a laminite ocorreu devido ao tratamento recente. Os GC exercem numerosas açoes que poderiam contribuir potencial e teoricamente para a patogênese da laminite, incluindo seus efeitos sobre os vasos sangüíneos, o tegumento, o trato gastrintestinal, sua ação sobre a insulina e sobre a composição da gordura corpórea. Dessa maneira, os GC afetam a perfusão tecidual por meio de ação direta sobre a musculature lisa vascular e indiretamente por causar resistência à insulina. Tanto a betametasona quanto a hidrocortisona são capazes de potencializar as ações vasoconstrtoras das catecolaminas adrenalina, noradrenalina e serotonina em vasos digitais calibrosos. No entanto, se esse efeito é suficiente para explicar o desenvolvimento da laminite em face do excesso de GC é atualmente desconhecido (EYRE et al., 1979). JOHNSON et al. (2003) sugeriram que o tratamento com 18 dexametasona afeta as células da musculatura lisa vascular de forma a aumentar a contratilidade, contribuindo potencialmente para a redução do fluxo sangüíneo. Da mesma maneira que os GC causam atrofia na pele, a laminite pode ser resultante da fraqueza laminar induzida pelos GC devido ao catabolismo protéico aumentado. A fixação entre o tecido laminar e o casco é altamente dinâmica sendo constantemente remodelada para atender a necessidade de crescimento do tecido. Mecanismos fisiológicos reparadores, incluindo o crescimento de fibroblastos e a biossíntese de colágeno, são inibidos pelos GC e podem predispor a laminite (MCCOY et al.,1980; BITAR, 2000). Tanto a administração de dexametasona quanto o aumento da liberação de GC endógeno em momentos de estresse aumentam a permeabilidade da mucosa gastrointestinal de animais de laboratório (DAVIES et al., 1994; KIZILTAS et al., 1998; MEDDINGS & SWAIN, 2000; SODERHOLM & PERDUE, 2001). O estresse associado ao aumento da permeabilidade mucosa gastrointestinal em humanos facilita a absorção de antígenos, toxinas e outras moléculas pró-inflamatórias pelo lúmen intestinal (SODERHOLM & PERDUE, 2001). Em eqüinos, a laminite, muitas vezes, ocorre secundária a doenças do trato gastrintestinal, sugerindo que fatores tóxicos de origem intestinal podem desempenhar papel importante na patogênse dessa afecção (POLLITT & DAVIES, 1998). Níveis altos de GC também podem interferer com a ação da insulina, levando à intolerância à insulina, um componente clínico comum a cavalos afetados pelo excesso de GC (Schott, 2002; Seckl et al., 2004). A intolerância à insulina crônica, caracterizada por hiperglicemia e hiperinsulinemia, sujeita células que não são dependentes de insulina a níveis de glicose relativamente altos (HSUEH & LAW, 1998). Este efeito tóxico da glicose é especialmente impotante para as células endoteliais, levando a um quadro denominado endoteliopatia glucotóxica; caracterizada pelo aumento da produção de endotelina-1 e redução da liberação de NO pelas células endoteliais (COSENTINO & LUSHER, 1998). Dessa maneira, a produção de fatores constrictores pelo musculatura lisa vascular seria outro potencial fator que poderia predispor as alterações na perfusão e o risco da laminite. 19 Os GC estimulam ainda, a diferenciação dos pré-adipócitos em adipócitos maduros. A síndrome de Cushing é caracterizada pelo aumento tanto da obesidade intra-abdominal quanto da gordura subcutânea (SCHOTT, 2002). As populações de adipócitos intra-abdominais aumentadas produzem hormônios tais como a resistina e a leptina, em uma quantidade maior que os adipócitos localizados no subcutâneo, contribuindo para a resistência à insulina (CHALDAKOV et al., 2003). Dessa forma, GC age tanto direta como indiretamente, aumentando o acúmulo dos adipócitos abdominais, promovendo resistência à insulina. A gordura não é, como se acreditava anteriormente, simplesmente um repositor benigno de energia armazenada. Os adipócitos representam uma importante fonte de um número diverso de hormônios que desempenham papel importante na regulação da massa corporal e da composição do corpo (CHALDAKOV et al., 2003). Além do mais, é claro que populações heterogêneas de adipócitos produzem níveis diferenciados de vários adipocinas. Popr exemplo, em humanos os adipócitos intrabdominais são endocrinologicamente mais ativos que os subcutâneos e por isso, estão associados com um risco maior para a doença cardiovascular (BUJALASKA et al., 1997). Existem diferenças entre as diferentes raças de cavalo com respeito à facilidade com a qual um estado obeso pode ser alcançado e mantido. Por exemplo, comparado com raças de cavalo, raças de pônei são tanto mais resistentes à insulina como relativamente mais suscetíveis à laminite (FIELD & JEFFCOTT, 1989; MESSER et al., 2001).O crescimento dos adipócitos e conseguido pela produção de quantidades excessivas de sinais endócrinos, incluindo leptina, resistina, adiponectina, fatores liberadores de mineralocorticóide e citocinas pró-inflamatórias (CORRY & TUCK, 2001; CHALDAKOV et al., 2003; EHRHART-BORNSTEIN et al., 2003). Acredita-se que condições associadas com o excesso de GC endógeno ou exógeno e a resistência à insulina levam a alterações no tecido conectivo da zona juncional entre o casco e o tecido laminar visto como um efeito de enfraquecimento da interface de fixação. Com o tempo, essas alterações resultam em alongamento das lâminas dérmicas primárias e secundárias, não necessariamente associado com dor, inflamação ou claudicação per se (JOHNSON, 2002). As características do casco afetado incluem alargamento progressivo das linhas de crescimento, divergência palmar 20 dessas linhas e alargamento da região da linha branca. O exame radiográfico do casco afetado revela alterações similares àquelas vistas em casos de laminite clássica, incluindo rotação da terceira falange e osteíte podal (JOHNSON, 2004). Dessa maneira, circunstâncias associadas tanto com excesso de GC e/ou resistência à insulina poderiam aumentar o risco para o desenvolvimento da laminite em cavalos adultos. Entretanto, existe muita controvérsia se esses fatores poderiam mesmo levar ao desencadeamento da laminite. Se forem causadores dessa afecção, a patogênese da doença neses casos seria, provavelmente diferente daquela associada com doenças do trato gastrintestinal e endotoxemia. O entanto, doenças severas associadas com endotoxemia também são caracterizadas por hipercorticolismo, ativação neuroendócrina e resistência à insulina. É interessante notar que, juntamente ao fato que GC causa resistência à insulina, a condição de resistência à insulina também aumenta a sensibilidade tecidual à ação dos GC. Sugere-se que alterações estruturais no casco equino semelhantes às da laminite podem ocorrer devido a ação de GC ou resistência à insulina. Apesar dessas alterações não serem dolorosas e não estarem associadas com inflamação, elas poderiam predispor os cavalos afetados ao desenvolvimento de laminite por outras razões (JOHNSON, 2004). 1.2.3.c. Sinais Clínicos e Estágios da Laminite Alguns sinais clínicos característicos da laminite são: temperatura elevada da superfície dorsal da muralha do casco, aumento da pulsação da artéria digital, sensibilidade aumentada aos testes de pinçamento do casco, edema do borda coronária e deslocamento do peso para os membros pélvicos (nos casos de laminite nos membros torácicos). Os sinais mais severos são: descolamento da sola ou palpação de depressão localizada na borda coronária, ambos indicando rotação ou afundamento da falange distal dentro da muralha do casco (RIEGEL & HAKOLA, 1997; HOOD, 1999c). Com o intuito de melhorar a definição da severidade dos sinais clínicos exibidos pelos eqüinos acometidos pela laminite, um sistema de escores foi estabelecido por OBEL em 1948 (Tab.1). 21 Tabela 1 – Classificação da claudicação conforme OBEL (1948) ESCORE Sintomas Grau 1 o eqüino levanta os membros torácicos incessantemente, alternando o apoio no solo em intervalos de poucos segundos. A claudicação é pouco pronunciada e o animal retira rapidamente o membro do solo. Grau 2 o eqüino movimenta-se voluntariamente ao passo, encurtando ainda mais a fase de apoio ao solo. Ainda é possível erguer-se um dos membros torácicos do animal sem muita dificuldade. Grau 3 o eqüino reluta em locomover-se e reage, não permitindo qualquer tentativa de erguer um de seus membros torácicos. Grau 4 o eqüino somente inicia a locomoção se for forçado, e ao fazê-lo, projeta simultâneamente os dois membros torácicos para cima e para frente. Acima desse grau, dificilmente o animal conseguirá manter-se em posição quadrupedal passando a maior parte do tempo em decúbito. A laminite pode ser classificada quanto a sua progressão em quatro estágios: prodrômico, agudo, subagudo e crônico (Fig. 6). O estágio prodrômico engloba o período entre o insulto inicial e o aparecimento dos primeiros sinais de claudicação aguda associados com a laminite (HOOD et al., 1993). A duração real desta fase depende do fator desencadeador que leva ao desenvolvimento da doença. A experiência clínica com a sobrecarga de CHO como o fator desencadeador da doença indica que esse estágio pode durar em média 40 horas, podendo variar entre 20 e 60 horas. Durante este período os mecanismos que levam ao início da claudicação tornam-se operativos sendo, por isso, de fundamental importância. Dessa maneira, muitos estudos envolvendo os mecanismos da fisiopatologia e as terapêuticas para a prevenção desta doença serão mais eficientes se focados neste estágio. Infelizmente, o estágio prodrômico é relativamente assintomático e por isso, em muitos pacientes, os sinais só serão notados quando estes já estiverem no estágio agudo da doença. O estágio agudo inicia-se no momento em que se observam os primeiros sinais de claudicação extendendo-se, em média, até 72 horas após o aparecimento desses sinais ou até que se evidencie o colapso mecânico da falange distal dentro da cápsula 22 do casco, com afundamento ou rotação da falange distal (HOOD, 1993). Nesse estágio os objetivos terapêuticos visam limitar a severidade da afecção de forma que o paciente tenha maiores chances de entrar para a fase subaguda, onde o eqüino exibe sinais clínicos por mais de 72 horas sem falência estrutural do casco. Este estágio pode durar entre oito e 12 semanas e os procedimentos terapêuticos visam proteger o casco para impedir a instalação da laminite crônica. Se em algum momento o eqüino desenvolver falência estrutural do casco, rotação ou afundamento da falange distal ficará caracterizado a fase crônica. As fases aguda e crônica estão altamente associadas com o prognóstico, uma vez que os eqüinos com laminite crônica serão, provavelmente, afetados pela doença pelo resto de suas vidas (HOOD, 1999a). Na forma crônica da laminite, instala-se a necrose isquêmica com o afundamento e a rotação da falange distal, alterando sua relação de paralelismo com a muralha do casco. Os fenômenos mórbidos determinam o comprometimento dos vasos da coroa do casco, levando às deformidades que se caracterizam por convexidade da sola, crescimento dos talões, concavidade da face cranial da muralha e formação de anéis transversais devido às deformações no sistema de túbulos do casco e alterações no metabolismo da ceratogênese (HOOD, 1999b). A cronificação da laminite promove redução da resposta dolorosa em virtude do abrandamento dos processos congestivos e exsudativos, responsáveis em parte, pelo deslocamento da falange distal. Concomitantemente, ocorre redução dos sinais excitatórios. Se a rotação da falange persistir, ela pode comprimir o cório da sola, perfurá-lo e exteriorizar-se, podendo transformar o processo asséptico em séptico. 23 Figura 6 – Esquema ilustrativo da duração e objetivos terapêuticos nos quatro estágios da laminite: prodrômico, agudo, subagudo e crônico (adaptado de HOOD, 1999a). MOORE & ALLEN (1995), na tentativa de estimar os estágios de deterioração progressiva do casco eqüino durante a laminite, publicaram ilustrações procurando associar as mudanças internas no casco com os sinais clínicos exibidos pelo eqüino. Essas divisões foram feitas baseadas nos graus de claudicação descritos por OBEL (1948). Devido à complexidade do problema clínico da laminite, esses autores apresentaram, didaticamente, os estágios de forma isolada e distinta. No entanto sabe- se que esses estágios podem se sobrepor. Apesar de ter sido empregado o termo estágio, isso não significa que a enfermidade progrida através de cada um para finalmente atingir o último estágio. a) Anatomia normal Sob condições clínicas normais, a perfusão da região laminar e o alinhamento da coluna óssea são normais e o eqüino apóia 60% de seu peso corporal nos membros torácicos (Fig. 7). Fase Duração Prodrômica Aguda Crônica Subaguda 20-60 h 24-72 h 8 semanas ou o resto da vida 9 meses ou o resto da vida Início da dor PREVENÇÃO TRATAMENTO REABILITAÇÃO Colapso Digital Ausência de colapso digital 24 b) Laminite em estágio inicial (prodrômico) Nesse estágio o animal ainda não apresenta sinais clínicos, no entanto o fluxo sangüíneo microvascular já pode estar alterado. Em alguns casos, acredita-se que o equilíbrio dinâmico nos tecidos moles ao redor da falange distal possa ser interrompido sem que haja evidências clínicas da doença. A radiografia lateral do casco não apresenta alterações aparentes. (Fig. 8). c) Laminite leve (grau 1 de OBEL; aguda) Esse estágio é caracterizado pela troca incessante do apoio de um membro para o outro. Esse comportamento presumivelmente reflete o início do processo álgico nos membros e o animal tenta achar uma posição confortável para minimizar o desconforto causado pelo apoio do peso corpóreo (Fig. 9). d) Laminite moderada (graus 2 e 3 de OBEL) O eqüino passa a se apoiar nos membros pélvicos na tentativa de diminuir a pressão sobre os membros doloridos. O ângulo da coluna óssea formada pelas falanges proximal, média e distal e o sesamóide distal também sofre alteração e o animal apresenta padrão de claudicação típico de um animal com laminite aguda. Eles se movem como se estivessem “pisando em ovos”. Nessa fase as alterações no passo são mais evidentes quando o eqüino é levado a andar em círculo. O animal hesita quando é estimulado a mover-se. A situação no interior do casco também já se alterou bastante e os tecidos estão começando a se tornar edematosos e isquêmicos. Acúmulo de sangue pode ocorrer no tecido mole indicando uma separação precoce da lâmina dérmica e epidérmica (Fig. 10). e) Rotação distal da falange distal Os animais nesse estágio da doença resistem veementemente a qualquer tentativa de levantamento de um dos membros torácicos, o que os força a apoiar o peso em um único membro. Alguns animais se negam a mover-se a não ser que sejam forçados. O padrão de claudicação é o clássico “pisando em ovos” da laminite severa. Em muitos desses animais, a separação das lâminas dérmicas e epidérmicas é 25 bastante pronunciada e o ápice da falange distal mostra-se rotacionado em direção à sola. Essa alteração é bastante evidente na radiografia lateral do casco. Também pode haver evidência de acúmulo de gás ou líquido na interface da lâmina (Fig. 11). Embora a rotação da falange distal seja mais comum nos casos crônicos, ela pode ocorrer a partir do segundo dia, em casos mais graves de laminite aguda (THOMASSIAN, 1997). f) Laminite severa (grau 4 de OBEL) A progressão na laminite aguda para a forma severa torna-se característica pela aproximação da falange distal com a sola, e por vezes, pela perfuração desta última. Em muitos casos, o eqüino passa a maior parte do tempo deitado e reluta em ficar na posição quadrupedal ou andar. Se obrigado a ficar na posição quadrupedal, o animal apóia o máximo do peso corporal nos membros pélvicos. O grau 4 de OBEL representa o estágio final na perda progressiva da aderência do tecido mole entre a falange distal e a muralha do casco. A rotação do aspecto dorsal da falange distal pode exceder 12° quando comparada com o aspecto dorsal da muralha do casco (Fig. 12). g) Afundamento distal da falange distal Em contraste com o achado mais comum da rotação da falange distal, em casos raros, a falange distal pode se deslocar distalmente no casco, em direção a sola. A razão para que isso ocorra em alguns eqüinos e em outros só haja a rotação da falange é desconhecida, mas não existe dúvida de que essa é uma forma extremamente severa de laminite. Presumivelmente, a separação das lâminas dérmicas e epidérmicas ocorre circunferencialmente ao redor da falange distal, e o peso do animal, transmitido através da coluna óssea, força a falange distal distalmente. O achado clínico mais comum é uma depressão palpável no bordo coronário por onde poderá ser drenado sangue ou transudato (Fig. 13). 26 Figura 8 – Representação esquemática: A. Apresentação postural do eqüino; B. Imagem radiográfica lateral do casco ainda sem alterações; C. Alinhamento ósseo da porção distal do apêndice locomotor (adaptado de MOORE & ALLEN, 1995). Figura 9 – Representação esquemática: A. troca de apoio dos membros; B. Imagem radiográfica lateral do casco ainda sem alterações; C. Alinhamento ósseo da porção distal do apêndice locomotor (adaptado de MOORE & ALLEN, 1995). A B C B A C 27 Figura 10 – Representação esquemática: A. Apresentação postural do eqüino com apoio forçado; B. Imagem radiográfica lateral do casco evidenciando o aumento da densidade dentro das estruturas entre a superfície dorsal da falange distal e a muralha do casco, indicativo de acúmulo de líquido; C. Alinhamento ósseo da porção distal do apêndice locomotor (adaptado de MOORE & ALLEN, 1995). Figura 11 – Representação esquemática: A. Apresentação postural do eqüino com deslocamento de apoio para os membros pélvicos; B. Imagem radiográfica lateral do casco evidenciando a perda do paralelismo entre a superfície dorsal da falange distal e a muralha do casco, o que indica a rotação distal A B C C A B 28 da falange dentro da cápsula do casco; C. Alinhamento ósseo da porção distal do apêndice locomotor (adaptado de MOORE & ALLEN, 1995). Figura 12 – Representação esquemática: A. Apresentação postural do eqüino em decúbito; B. Imagem radiográfica lateral do casco evidenciando o aspecto mais distal da falange distal rotacionado penetrando na sola; C. Alinhamento ósseo da porção distal do apêndice locomotor (adaptado de MOORE & ALLEN, 1995). Figura 13 – Representação esquemática: A. Apresentação postural do eqüino em decúbito; B. Imagem radiográfica lateral do casco mostrando aumento da densidade dos tecidos moles entre a falange distal e a muralha do casco, sugerindo acúmulo de líquido nesta região e fenda evidente no bordo B C A CA B 29 coronário, indicando o deslocamento distal da falange distal dentro da cápsula do casco; C. Alinhamento ósseo da porção distal do apêndice locomotor (adaptado de MOORE & ALLEN, 1995). 1.2.3.d. Aspectos Anatomopatológicos da Laminite Muitos autores descreveram, por meio da histopatologia, os vários estágios de desenvolvimento da laminite (OBEL, 1948; GARNER et al., 1975; KAMEYA et al., 1980; ROBERTS et al., 1980). OBEL (1948) e EKFALCK et al. (1992) concluíram que a epiderme laminar era o local das lesões primárias da laminite. ROBERTS et al. (1980) consideraram que a severidade da afeção epidérmica laminar estava diretamente correlacionada com os sinais clínicos da doença. Amostras retiradas do aspecto dorsal da muralha do casco de eqüinos com laminite induzida por sobrecarga de CHO permitiram a descrição sequencial da deformação e alongamento da epiderme laminar durante o agravamento da claudicação. POLLITT (1996), utilizando cortes histológicos de tecido laminar corados com corantes específicos para tecido conectivo (hematoxilina e eosina; H&E) e membrana basal (ácido periódico Schiff; PAS) padronizou um sistema de classificação das lesões da epiderme laminar atribuídas à laminite de acordo com a progressão de sua severidade, a saber: a) Grau N (normal) A maioria dos núcleos das células basais é ovalada e situada no pólo apical da célula. O pólo apical está mais distante da membrana basal (MB). O eixo longo do núcleo da célula basal está orientado em ângulo reto ao eixo queratinizado das lâminas epidérmicas secundárias (LES) (coloração H&E). A MB nas células normais penetra profundamente na cripta entre os pares de LES e contorna claramente as extremidades cônicas de cada lâmina dérmica secundária (LDS). A proximidade da extremidade das LDS é equivalente à distância de uma ou duas células epidermais basais. As extremidades das LES são sempre arredondadas e nunca cônicas ou pontudas (coloração PAS). 30 b) Grau 1 (leve) Quando observadas em aumento menor, os eixos queratinizados das LEP e LES parecem normais. No entanto as LES apresentam-se mais estreitas, alongadas e suas extremidades são menos arredondadas que o normal. O núcleo das células basais apresenta-se arredondado e localizado mais centralmente no citoplasma, próximo da MB. Quando localizados corretamente os núcleos estão orientados anormalmente com seus eixos longos paralelamente ao eixo queratinizado das LES (coloração H&E). A simetria precisa da MB, contornando as colunas alternadas de LES e LDS não está mais aparente. A MB da base da maioria das LES está ausente e essas aderiram umas às outras (coloração PAS). c) Grau 2 (moderado) As LEP parecem relativamente normais quando observadas em aumento menor. Entretanto, suas extremidades estão alongadas e com aparência ondulada. A ausência de tecido conectivo entre as LEP é difusa e o arredondamento do núcleo das células basais é evidente. Os neutrófilos estão presentes, particularmente, ao redor dos vasos adjacentes às extremidades das LEP (coloração H&E). Em aumento maior, muitos núcleos das células basais apresentam-se pequenos e intensamente corados, particularmente aqueles adjacentes às extremidades das LDS, nas quais o tecido conectivo está ausente. Muitos núcleos das células basais apresentam-se arredondados e encontram-se situados próximos a MB. O citoplasma basal está palidamente corado e vacuolizado. Muitas das LES apresentam as extremidades afiladas saindo da LDP em direção à falange distal. A vacuolização celular e o núcleo pequeno e arredondado são mais pronunciados próximo às extremidades das LES. O arranjo simétrico da anatomia laminar desapareceu e, apesar de as células basais das extremidades das LEP terem aspecto quase normal, muitas possuem o núcleo ovalado situado próximo ao ápice da célula com figuras mitóticas sugerindo uma resposta proliferativa (coloração H&E). A MB encontra-se entre as bases das LES e, conseqüentemente, as extremidades das LDS estão próximas ao eixo queratinizado das LEP. A distância entre a MB e o bordo do eixo das LEP aumenta. Esta mudança na relação da MB com o eixo 31 queratinizado da LEP é a maior diferença entre o Grau 1 e Grau 2 da laminite. A MB está relativamente intacta na região medial da LES e próximo das extremidades, apesar de apresentar o contorno ondulado e intermitentemente borrado. Entretanto, a MB com características regulares está presente na extremidade da maioria das LES (coloração PAS). d) Grau 3 (severo) O centro dos eixos das LEP está intacto, mas apesar das extremidades das LEP terem em geral formato arredondado, estão afiladas e retraídas. Os núcleos axiais das LES são dificilmente notados como entidades distintas arquiteturalmente, sendo que a maioria das células epidermais formou uma massa amorfa entre a lâmina epidérmica e a dérmica. As poucas LES observadas perderam os anexos de tecido conectivo (coloração H&E). Em maior aumento, as extremidades achatadas das LEP consistem de tubos ondulados vazios, contendo material róseo e, ocasionalmente, núcleos de células epidermais basais, alguns deles picnóticos. Os citoplasmas das células basais das LES estão levemente corados e vacuolizados. As LES apresentam alongamento e estreitamento extremo. Muitos dos núcleos têm formato fusiforme e alongados na direção da lâmina. Não existe tecido conectivo detectável entre as LES e a maioria da epiderme aparece como uma massa de núcleo amorfa alongada e os citoplasmas das células basais intercalam-se entre as sobras dos eixos queratinizado das LES. Apesar de haver muitos núcleos picnóticos nas estruturas epidermais, muitos parecem intactos. Os vasos sangüíneos adjacentes às extremidades das LEP estão rodeados de leucócitos, no entanto a resposta inflamatória é mínima. Os vasos sangüíneos da derme sublaminar parecem normais (coloração H&E). As extremidades das LEP restantes estão destituídas de células epidermais e consistem, quase totalmente, de MB positiva para a coloração PAS. Muitas extremidades das LEP estão colabadas com acúmulo de corante denso nos pontos onde as duas camadas da MB se encontram. Neutrófilos positivos para a coloração PAS são observados ao redor das extremidades das LEP e alguns entre as camadas de MB e, conseqüentemente, dentro do compartimento epidermal. As extremidades 32 achatadas das poucas LES na região medial das LEP ainda possuem cobertura da MB (coloração PAS). 1.2.3.e. Modelos Experimentais de Indução da Laminite Aguda 1.2.3.e.a. Modelo da Sobrecarga de CHO Um método consistente e de relevância clínica para a indução da laminite aguda em eqüinos fazia-se necessário para avaliar por completo o mecanismo da fisiopatologia e desenvolver potenciais meios de prevenção e tratamento dessa doença. Desde meados dos anos 50 até início dos anos 70 do século passado, poucos trabalhos significativos sobre laminite em eqüinos foram publicados até que, em 1975, GARNER et al., começaram a questionar, uma vez mais, os mecanismos e a fisiopatologia dessa doença com estudos utilizando o modelo experimental da sobrecarga de CHO anteriormente descrito por Obel (1948). Este se tornou o modelo padrão utilizado para estudar a laminite associada com sobrecarga de CHO pelas próximas três décadas. O método consiste na administração, por via nasogástrica, de uma ração com elevado teor de CHO composta por 85% de amido de milho e 15% de farinha de celulose de madeira, na dose de 17,6 g/kg de PV. O desenvolvimento deste modelo permitiu a esses pesquisadores estudar as mudanças na microflora cecal, alterações na hemodinâmica sistêmica, alterações hematológicas, alterações na bioquímica sangüínea e a liberação de endotoxina de bactéria Gram-negativas com a translocação subseqüente para a circulação sistêmica, A cascata exata dos eventos ligando a administração do CHO ao desenvolvimento da laminite aguda ainda não está totalmente esclarecida. Alterações na flora cecal, acidose lática e endotoxemia têm sido associadas a esse modelo, mas o estímulo direto das alterações sistêmicas e digitais que ocorrem não foi ainda totalmente estabelecido (GARNER et al., 1975b; MOORE et al., 1979; KRUEGER et al., 1986; SPROUSE et al., 1987; WEISS et al., 1998a; WEISS et al., 2000). Nos estudos utilizando esse modelo, os eqüinos desenvolvem sinais de laminite que progridem para o grau 3 de OBEL dentro de aproximadamente 40 horas após a administração do CHO. Os animais apresentam alterações semelhantes àquelas desenvolvidas por eqüinos com laminite clínica tais como, aumento da freqüência 33 cardíaca e da temperatura retal, aumento do hematócrito, leucocitose e hiperproteinemia (COFFMAN et al., 1972; GARNER et al., 1975a; HARKEMA et al., 1978; MOORE et al., 1981; FAGLIARI et al., 1998). As alterações que precedem o aparecimento dos sinais clínicos utilizando o CHO são: hipotensão arterial e venosa seguida de hipertensão arterial, aumento do hematócrito, leucocitose e hiperproteinemia. Os membros dos eqüinos apresentam-se frios dentro de 24 horas após a administração de CHO até a demonstração dos sinais clínicos da laminite, no entanto a temperatura encontra-se elevada na região do bordo coronário. As alterações na hemodinâmica sistêmica incluem queda na pressão atrial direita, diastólica sistêmica arterial e sistólica sistêmica arterial, alcançando o valor máximo por volta de 16 horas após o CHO ser administrado. Essa queda de pressão é seguida por um aumento constante da pressão atrial direita, pressão diastólica arterial e pressão sistólica arterial (GARNER et al., 1975b). Esses resultados sugerem que mudanças cardiovasculares sistêmicas e vasculares digitais locais bem como, liberação ou ativação aumentada de mediadores vasoativos ocorrem em eqüinos com laminite. A hemodinâmica específica das forças que agem sobre a microcirculação laminar, em eqüinos com laminite experimental, vem sendo amplamente estudada e definida utilizando-se cascos de eqüinos perfundidos isoladamente (ROBINSON et al., 1976; ALLEN et al., 1990; EATON et al., 1995). GARNER et al. (1975a) introduziram a hipótese de que a causa predominante da laminite após a sobrecarga de CHO fosse um distúrbio no fluxo sangüíneo digital, que ocorre durante o início da síndrome após a sobrecarga de CHO no trato gastrintestinal. Medições das forças de Starling demonstraram aumento da resistência venosa com o desenvolvimento da laminite (ALLEN et al., 1990; EATON et al., 1995; KATWA, et al., 1999; STOKES et al., 2002a; STOKES et al., 2002b). De particular importância é o achado de que a relação entre a resistência pré e pós-capilar está diminuída nos estágios prodrômicos da laminite. Esses achados dão base à hipótese de que o tônus venoso inicie a laminite. A venoconstrição resulta em aumento da resistência vascular e da pressão hidrostática capilar. Este desbalanço aumenta a força hidrostática no capilar promovendo o fluxo de sangue através do leito capilar dentro do casco, resultando em edema da lâmina enquanto a permeabilidade 34 capilar permanece normal (Fig 6) (ROBINSON et al., 1976; ALLEN et al., 1990, EATON et al., 1995). A pressão intersticial laminar aumentada, devido à formação do edema, excede a pressão crítica de fechamento dos capilares digitais do eqüino, uma vez que eles estão localizados entre a cápsula do casco e a superfície do osso da falange distal, ambas de consistência rígida levando, portanto, a uma “síndrome compartimental” (ALLEN et al, 1990). Figura 5 - Diagrama representando as medidas das forças de Starling da circulação digital de eqüinos após laminite experimental por sobrecarga de CHO usando bomba de perfusão em preparação digital extra-corpórea. Note que o valor da pressão de filtração é 1 mmHg nesses tecidos devido ao desequilíbrio das pressões capilar e intersticial com as pressões plasmática e coloidal intersticial. O resultado é um efluxo de líquido do capilar e conseqüente formação de edema intersticial (ALLEN et al., 1990). Quando a pressão tecidual aumenta acima da pressão crítica de fechamento dos capilares, esses colapsam levando a isquemia tecidual. Muitos pesquisadores têm afirmado que o fluxo sangüíneo é reduzido pela formação de anastomoses arteriovenosas ao nível do borda coronária (MOORE et al., 1989; ALLEN et al., 1990, HUNT, 1991). Pesquisas têm demonstrado, indiretamente, redução na perfusão do casco por meio de radiografia contrastada e temperatura da muralha do casco (ACKERMAN et al., 1975; ADAIR et al., 2000; HOOD et al., 2001). Pela radiografia Interstício Capilar Pressão hidrostática plasmática capilar=55 mmHg Coeficiente de filtração=0,003 mmHg Pressão hidrostática intersticial=45 mmHg Pressão coloidal plasmática=20 mmHg Pressão coloidal intersticial=11 mmHg Pressão de filtração=1 mmHg 35 contrastada demonstrou-se redução na perfusão da vasculatura do casco após a laminite induzida por sobrecarga de CHO (ACKERMAN et al., 1975). Durante o estágio prodrômico da laminite, utilizando-se o modelo de CHO, HOOD et al. (2001) avaliaram a temperatura da muralha do casco como indicador da perfusão laminar e observaram diminuição entre oito e 12 horas antes do início da claudicação, indicando diminuição da perfusão laminar ou diminuição da atividade metabólica. Adicionalmente, a temperatura da superfície do casco elevou-se de maneira significativa comparada com os valores basais, assim que os sinais clínicos tornaram-se evidentes. POLLITT & DAVIES. (1998) demonstraram elevação da temperatura do casco entre 16 e 40 horas após a sobrecarga de CHO. Embora seja provável que numerosos mediadores contribuam para as alterações vasculares mencionadas anteriormente, um mediador principal já foi identificado. KATWA et al. (1999) demonstraram elevação na expressão de ET-1 nos tecidos conectivos laminares obtidos de eqüinos com laminite induzida por sobrecarga de CHO e eqüinos com laminite crônica quando comparado com o grupo controle. Após a laminite experimental, a formação de trombos microvasculares é detectada na lâmina, adicionalmente às alterações hemodinâmicas previamente mencionadas, uma contribuição provável para a diminuição na perfusão laminar devido à obstrução microvascular (WEISS et al., 1995, WEISS et al., 1997). Em estudo examinando as alterações hematológicas associadas com a laminite induzida por sobrecarga de CHO, observou-se diminuição significativa das plaquetas sangüíneas oito horas após o início da claudicação severa (MOORE et al., 1981). Por outro lado, PRASSE et al. (1990) não encontraram diferenças significativas na coagulação e fibrinólise em eqüinos após a administração do CHO, sugerindo que um desbalanço nesses mecanismos não é um fator significativo na fisiopatologia da laminite. Estudos histológicos avaliando as mudanças nas lâminas do casco durante o desenvolvimento da laminite num período entre 48 e 96 horas após a indução com o modelo do CHO demonstraram que logo após o início da claudicação ocorreram as primeiras alterações na vasculatura digital, incluindo inchaço das células endoteliais e formação de edema moderado (MARKS, 1984; MOSTAFA, 1986; HOOD et al, 1993). 36 Os capilares laminares tornaram-se congestos com presença de eritrócitos ocorrendo dentro de oito horas. Entre seis e 12 horas, observou-se infiltração leucocitária que desapareceu conforme as células inflamatórias migraram para a camada epidérmica. As células endoteliais arteriolares tornaram-se deformadas como resultado do processo citoplasmático que se estabeleceu no lúmen. Trombos microvasculares acompanhados da formação de edemas severos foram observados dentro de 24 horas, e hem