Clinical findings of equine leukoencephalomalacia

ABSTRACT: Equine leukoencephalomalacia (LEM) is a disease caused by the ingestion of food, especially corn, contaminated by fumonisin, a Fusarium verticillioides (synonymous with F. moniliforme) metabolite. The clinical signs of brain injuries have an acute onset and rapid evolution. This study aimed to describe the clinical findings in 11 animals diagnosed with LEM, including cerebrospinal fluid (CSF) analysis. Of these animals, 91% (10/11) were horses, and only 9% (1/11) were asinine. The clinical localization of the lesions was 64% (7/10) cerebral, manifested mainly by altered mental state and behavioral disturbance, and 36% (4/11) were brainstem lesions, manifested by incoordination, head tilt, nystagmus, facial hypoalgesia, difficulty in apprehension, chewing, and swallowing food. Postmortem findings revealed that 82% (9/11) of the lesions were in the cerebrum and 18% (2/11) in the brainstem. CSF findings, such as xanthochromia (43%, 3/7), hyperproteinorrachia (50%, 3/6), and pleocytosis (43%, 3/7) were observed. The affected animals showed neurological signs that were compatible with cerebral and/or brainstem injuries. The CSF from animals with LEM may present with xanthochromia, hyperproteinorrachia, and pleocytosis, reinforcing the fact that this disease should be included in the differential diagnosis of encephalomyelopathies.

RESUMO: A leucoencefalomalácia (LEM) é uma enfermidade que acomete equídeos causada pela ingestão de milho e seus derivados e feno contaminados pela micotoxina fumonisina, um metabólito do fungo Fusarium verticillioides (sinônimo para F. moniliforme). Os sinais clínicos apresentam início agudo e evolução rápida e são decorrentes de lesões encefálicas. O objetivo deste estudo é descrever os achados clínicos de 11 equídeos diagnosticados com LEM, incluindo a análise do líquido cefalorraquidiano (LCR). 91% dos animais afetados eram equinos e somente 9% (1/11) era asinino. A localização clínica das lesões era 64% (7/10) cerebrais, manifestadas por alterações no estado mental e comportamento e 36% (4/10) no tronco encefálico, manifestadas por incoordenação, desvio lateral de cabeça, nistagmo, hipoalgesia da face e dificuldade de apreensão, mastigação e deglutição de alimentos. Comparativamente, os achados post mortem revelaram que 82% (9/11) das lesões eram no cérebro e 18% (2/11) no tronco encefálico. Alterações no LCR, tais como xantocromia (43%, 3/7), hiperproteinorraquia (50%, 3/6) e pleocitose (43%, 3/7), foram observadas. Os animais afetados apresentaram sinais clínicos compatíveis com lesões encefálicas e/ou de tronco cerebral. O LCR de animais com LEM pode apresentar xantocromia, hiperproteinorraquia, e pleocitose, reforçando que esta doença deve ser incluída como diagnóstico diferencial de encefalomielites.

Clinical findings of equine leukoencephalomalacia / Achados clínicos de leucoencefalomalácia equina

Equine leukoencephalomalacia (LEM) is a disease caused by the ingestion of food, especially corn, contaminated by fumonisin, a Fusarium verticillioides (synonymous with F. moniliforme) metabolite. The clinical signs of brain injuries have an acute onset and rapid evolution. This study aimed to describe the clinical findings in 11 animals diagnosed with LEM, including cerebrospinal fluid (CSF) analysis. Of these animals, 91% (10/11) were horses, and only 9% (1/11) were asinine. The clinical localization of the lesions was 64% (7/10) cerebral, manifested mainly by altered mental state and behavioral disturbance, and 36% (4/11) were brainstem lesions, manifested by incoordination, head tilt, nystagmus, facial hypoalgesia, difficulty in apprehension, chewing, and swallowing food. Postmortem findings revealed that 82% (9/11) of the lesions were in the cerebrum and 18% (2/11) in the brainstem. CSF findings, such as xanthochromia (43%, 3/7), hyperproteinorrachia (50%, 3/6), and pleocytosis (43%, 3/7) were observed. The affected animals showed neurological signs that were compatible with cerebral and/or brainstem injuries. The CSF from animals with LEM may present with xanthochromia, hyperproteinorrachia, and pleocytosis, reinforcing the fact that this disease should be included in the differential diagnosis of encephalomyelopathies.(AU)

A leucoencefalomalácia (LEM) é uma enfermidade que acomete equídeos causada pela ingestão de milho e seus derivados e feno contaminados pela micotoxina fumonisina, um metabólito do fungo Fusarium verticillioides (sinônimo para F. moniliforme). Os sinais clínicos apresentam início agudo e evolução rápida e são decorrentes de lesões encefálicas. O objetivo deste estudo é descrever os achados clínicos de 11 equídeos diagnosticados com LEM, incluindo a análise do líquido cefalorraquidiano (LCR). 91% dos animais afetados eram equinos e somente 9% (1/11) era asinino. A localização clínica das lesões era 64% (7/10) cerebrais, manifestadas por alterações no estado mental e comportamento e 36% (4/10) no tronco encefálico, manifestadas por incoordenação, desvio lateral de cabeça, nistagmo, hipoalgesia da face e dificuldade de apreensão, mastigação e deglutição de alimentos. Comparativamente, os achados post mortem revelaram que 82% (9/11) das lesões eram no cérebro e 18% (2/11) no tronco encefálico. Alterações no LCR, tais como xantocromia (43%, 3/7), hiperproteinorraquia (50%, 3/6) e pleocitose (43%, 3/7), foram observadas. Os animais afetados apresentaram sinais clínicos compatíveis com lesões encefálicas e/ou de tronco cerebral. O LCR de animais com LEM pode apresentar xantocromia, hiperproteinorraquia, e pleocitose, reforçando que esta doença deve ser incluída como diagnóstico diferencial de encefalomielites.(AU)

A retrospective study of quadrigeminal arachnoid cysts diagnosed by Magnetic Resonance Imaging and Computed Tomography in 26 dogs / Estudo retrospectivo de cistos aracnoides da cisterna quadrigeminal diagnosticados pela ressonância magnética e tomografia computadorizada em 26 cães

Arachnoid cysts are accumulations of cerebrospinal fluid that occur within the arachnoid membrane due to the splitting or duplication of this structure. The aim of this retrospective study is to report the occurrence of this condition in 26 dogs, as well as to describe the findings of computed tomography imaging and magnetic resonance image scans and to correlate these with the clinical signs. A prevalence of the condition was observed in males, predominantly in the small breeds Miniature Pinscher and Shih Tzu, with age raging from 2 months to 9 years. The mainly clinical signs observed in these dogs were seizures and cerebellar ataxia. The study concluded that in 17 dogs the quadrigeminal arachnoid cyst was regarded as an incidental finding, in 6 dogs this condition was regarded as the determinant cause of the clinical signs, and in 3 dogs some clinical signs were associated with arachnoid cyst, but they also presented clinical signs involving others sites of intracranial lesion. (AU)

Cistos aracnoide são acúmulos de líquido cefalorraquidiano que ocorre dentro da membrana aracnoide devido à divisão ou duplicação desta estrutura. O objetivo desse estudo retrospectivo é relatar a ocorrência dessa condição em 26 cães, assim como descrever os aspectos de imagem pela tomografia computadorizada e ressonância magnética e correlacionar com os sinais clínicos. No estudo observamos a prevalência em machos, em raças de pequeno porte, com predomínio de Pinscher miniatura e Shih Tzu, com idade variando de dois meses a nove anos. Os principais sinais neurológicos observados nestes animais foram crises epiléticas e ataxia cerebelar. Foi possível concluir que em 17 cães o cisto aracnoide quadrigeminal foi considerado um achado incidental, em seis cães essa condição foi considerada a causa determinante dos sinais clínicos, e em três cães alguns sinais estavam associados com o cisto aracnoide, porém esses animais apresentaram sinais clínicos relacionados a outros sítios de lesão intracraniana.

Efeito da suplementação de cloreto de amônio sobre os equilíbrios eletrolítico e ácido-básico e o pH urinário de ovinos confinados / Effect of supplementation of ammonium chloride on electrolyte and acid-base balances and urinary pH of feedlot sheep

A incidência da urolitíase obstrutiva em ovinos é elevada, principalmente em machos confinados, tanto para produção de carne, quanto reprodutores de alto valor genético. A acidificação urinária é um dos métodos para prevenção desta enfermidade e pode ser realizada de forma eficaz com a suplementação de cloreto de amônio na dieta, que pode propiciar a instalação de acidose metabólica. A hemogasometria avalia o equilíbrio ácido-básico sanguíneo de forma prática e fácil. Neste trabalho, avaliou-se o efeito do cloreto de amônio sobre o equilíbrio ácido-básico e eletrolítico de ovinos em confinamento para quantificar a acidose metabólica desenvolvida. Utilizaram-se 100 ovinos, machos, confinados, com idade aproximada de três meses. Constituíram-se três grupos experimentais: Grupo I (n=40), recebeu 400mg/kg/PV de cloreto de amônio/animal/dia por 21 dias consecutivos, momento da interrupção da administração do acidificante urinário (M3) e continuidade do acompanhamento clinico até o final do experimento (M6); Grupo II (n=40), 400mg/kg/PV de cloreto de amônio/animal/dia por 42 dias consecutivos; Grupo III (n=20), não recebeu cloreto de amônio durante todo o período do experimento. Os Momentos (M) de colheita de amostras e avaliação clínica foram estabelecidos com intervalo de sete dias, sendo M0 (imediatamente antes do início do tratamento com cloreto de amônio), M1 (sete dias após), M2, M3, M4, M5 e M6, totalizando 56 dias de confinamento. A alimentação consistiu de ração total, composta por 15% de feno triturado e 85% de concentrado, água e sal mineral ad libitum. Após adaptação de 15 dias à dieta de confinamento, colheram-se de todos os animais amostras de urina para mensuração do pH, e sangue venoso para hemogasometria, nos diferentes momentos...

The incidence of obstructive urolithiasis in sheep is high, especially in feedlot males, both for meat production, or the breeder of high genetic value. The urinary acidification is one way to prevent this disease and can be performed effectively supplementation with ammonium chloride in the diet, which may facilitate the installation of metabolic acidosis. The blood gas analysis evaluates the acid-base balance of blood in a practical and easy way. In this study, it was evaluated the effect of ammonium chloride on acid-base and electrolyte in feedlot sheep blood gas analysis to determine the occurrence of metabolic acidosis. It was used 100 male lambs, in a feedlot, aged approximately three months. It was constituted three groups: Group I (n=40) that received 400mg/kg/PV of ammonium chloride/animal/day for 21 consecutive days, the time of discontinuation of the urinary acidifiers (M3) and continued clinical follow until the end of the experiment (M6); Group II (n=40), that received 400mg/kg/PV of ammonium chloride/animal/day for 42 consecutive days, Group III (n=20), that did not receive ammonium chloride throughout the experimental period. The moments (M) of samples and clinical assessment were established on seven days of interval, M0 (immediately before the beginning of the treatment with ammonium chloride), M1 (seven days after), M2, M3, M4, M5 and M6, totalizing 56 days of feedlot. The feed consisted of a total mixed ration consisting of 15% of ground hay and 85 % of concentrate, water and mineral salt ad libitum. After 15 days of adaptation to the diet of feedlot, urine samples for measurement of pH, and venous blood for blood gas analysis were collected from all animals at different moments. The urinary acidification was maintained as was the administration of ammonium chloride in GI and GII. The values of Na+ and K+ remained within the normal range for the species...

Aspectos clínicos, histopatológicos e moleculares da dermatosparaxia em ovinos White Dorper / Clinical, histopathological and molecular aspects of the dermatosparaxis in White Dorper sheep

Dermatosparaxia em animais é uma doença autossômica recessiva do tecido conjuntivo caracterizada por fragilidade e hiperextensibilidade cutânea. A doença em ovinos White Dorper é provocada pela mutação c.421G>T no gene ADAMmetalopeptidase com trombospondina tipo 1 motif, 2 (ADAMTS2). O objetivo deste estudo foi descrever os achados clínicos, moleculares e histopatológicos da dermatosparaxia em ovinos White Dorper de um rebanho localizado no Centro-Oeste Paulista. [...] Dos nove animais examinados, dois apresentavam sinais clínicos compatíveis com dermatosparaxia. O exame histopatológico de amostras cutâneas das lesões destes dois animais revelou também achados compatíveis com dermatosparaxia, sendo caracterizados por epiderme e anexos cutâneos preservados e sem características atípicas; colágeno displásico arranjado em feixes pequenos, fragmentados e com focos de degeneração, anexos cutâneos proeminentes e na região da derme foco hemorrágico intenso associado a moderado infiltrado neutrofílico na derme profunda. Com o objetivo de realizar o diagnóstico molecular da enfermidade, uma PCR foi padronizada utilizando primers específicos desenhados para amplificar a região do gene ADAMTS2 que continha a mutação c.421G>T e o DNA obtido de amostras de sangue de todos os animais do rebanho. O sequenciamento direto dos produtos da PCR, comprovou que os dois animais clinicamente afetados possuíam a mutação responsável pela dermatosparaxia. A metodologia descrita neste estudo possibilitou o diagnóstico definitivo da doença. Segundo a literatura consultada, esta é a primeira vez que a dermatosparaxia é descrita em ovinos White Dorper no Brasil. A metodologia aqui descrita poderá ser empregada em estudos futuros que avaliem a prevalência desta mutação no Brasil, possibilitando a adoção de medidas que previnam a disseminação dessa mutação no rebanho brasileiro de ovinos White Dorper.

Dermatosparaxis in animals is an autosomal recessive disorder of the connective-tissue clinically characterized by skin fragility and hiperextensibility. The disease in White Dorper sheep is caused by mutation (c.421G>T) in the ADAM metalloproteinase with thrombospondin type 1 motif, 2 (ADAMTS2) gene. This study describes the dermatological, histological and the molecular findings of the dermatosparaxis in White Dorper sheep from a herd located in the center-west of São Paulo State. [...] The herd consisted of one ram, four ewe and their lambs. In this herd two lambs had clinical signs consistent with dermatosparaxis. Histopathological evaluation of the affected skin of these two animals also revealed consistent findings with dermatosparaxis, characterized by dysplasia of the collagen, which were arranged in small and fragmented collagen bundles and with foci of degeneration of collagen. Prominent cutaneous appendages and severe hemorrhagic focus in dermis region associated with mild neutrophilic infiltrate in the deep dermis. PCR using DNA blood and specific primers to amplify the mutation region c.421G>T was optimized in order to perform molecular diagnosis of the disease. The direct sequencing of the PCR products proved that the two clinically affected animals had the mutation responsible for dermatosparaxis, previously described for this breed and allowed the definitive diagnosis of the disease. This is the first report of the dermatosparaxis in White Dorper sheep in Brazil and the methodology used to confirm the diagnosis could be used in future studies to assess the prevalence of this mutation in Brazil, allowing the adoption of measures to prevent the spread of this mutation in the Brazilian White Dorper herd.

Análise do líquido cefalorraquidiano de bugio-ruivo (Alouatta guariba) / Cerebrospinal fluid analysis of the howler monkey (Alouatta guariba)

A presente pesquisa foi realizada com o objetivo de desenvolver e adaptar técnicas diagnósticas em neurologia para primatas não humanos, da espécie Alouatta guariba Geoffroy Saint-Hilaire, 1812 (bugio-ruivo) saudáveis e mantidos em cativeiro. Foram realizadas análises físico-químicas e citológicas do líquido cefalorraquidiano obtido na cisterna magna de oito bugios-ruivos. Para realização dos exames, todos os animais foram contidos quimicamente com associação de cetamina, xilazina e midazolam e anestesia inalatória com isoflurano. Os resultados das análises do líquido cefalorraquidiano demonstraram valores médios de proteína: 16,92mg/dL±9,84; glicose: 131,25mg/dL±106,7; pH: 8,37±0,69; células nucleadas: 0,5/mm³±0,75; hemácias: 49,37/mm³±111,76 e pressão: 7,37cm H2O±1,77. O trabalho demonstrou a segurança e a eficácia da colheita do líquido cefalorraquidiano na cisterna magna de Alouatta guariba e os valores de referência para a espécie.

This survey was conducted with the objective of developing and adapting diagnostic techniques in neurology for non-human primates, of the species Alouatta guariba Geoffroy Saint-Hilaire, 1812 (howler monkey) healthy and kept in captivity. Physical-chemical analyses were carried out in cerebrospinal fluid and its pressure measurement in the cisterna magna. Eight animals were used for the analysis of cerebrospinal fluid. In all procedures, were used chemical restraint and anesthesia with ketamine, xylazine and association of midazolam and inhalational anesthesia with isoflurane for carrying out the spinal tap. The cerebrospinal fluid analysis showed average values: protein: 16.92±9.84; glucose: 131.25mg/dL±106.7; pH: 8.37±0.69; nucleated cells: 0.5/mm³±0.75; red blood cells: 49.37/mm³±111.76 and CSF cisternal pressure: 7.37cm H2O±1.77. This study demonstrated the safety and efficacy of cerebrospinal fluid collection in the cisterna magna of Alouatta guariba, and the reference values for the specie.

Potencial de transdiferenciação neural das células-tronco mesenquimais da medula óssea de equino / Potential of neural transdifferentiation of mesenchymal stem cells from equine bone marrow

Os primeiros estudos demonstrando o potencial de trandiferenciação neural das células-tronco mesenquimais (CTMs) provenientes da medula óssea (MO) foram conduzidos em camundogos e humanos no início da década de 2000. Após esse período, o número de pesquisas e publicações com o mesmo propósito tem aumentado, mas com raros ou escassos estudos na espécie equina. Nesse sentindo, o objetivo desse trabalho foi avaliar o potencial in vitro da transdiferenciação neural das CTMs provenientes da MO de equinos utilizando-se dois protocolos: P1 (forksolin e ácido retinóico) e P2 (2-βmecarptoetanol). Após a confirmação das linhagens mesenquimais, pela positividade para o marcador CD90 (X=97,94%), negatividade para o marcador CD34 e resposta positiva a diferenciação osteogênica, as CTMs foram submetidas a transdiferenciação neural (P1 e P2) para avaliação morfológica e expressão dos marcadores neurais GFAP e β3 tubulina por citometria de fluxo. Os resultados revelaram mudanças morfológicas em graus variados entre os protocolos testados. No protocolo 1, vinte quatro horas após a incubação com o meio de diferenciação neural, grande proporção de células (>80%) apresentaram morfologia semelhante a células neurais, caracterizadas por retração do corpo celular e grande número de projeções protoplasmáticas (filopodia). Por outro lado, de forma comparativa, já nos primeiros 30 minutos após a exposição ao antioxidante β-mercaptoetanol (P2) as CTMs apresentaram rápida mudança morfológica caracterizada principalmente por retração do corpo celular e menor número de projeções protoplasmáticas. Também ficou evidenciado com o uso deste protocolo, menor aderência das células após tempo de exposição ao meio de diferenciação, quando comparado ao P1. Com relação a análise imunofenotípica foi observado uma maior (P<0,001) expressão dos marcadores GFAP e β3 tubulina ao término do P2 quando comparado ao P1. A habilidade das CTMs em gerar tipos celulares relacionados a linhagem neural é complexa e multifatorial, dependendo não só dos agentes indutores, mas também do ambiente no qual estas células são cultivadas. Desta forma um maior número de estudos é necessário para o melhor entendimento do processo de transdiferenciação neural a partir de CTMs de equinos.

The first studies showing the potential of neural transdifferentiation of mesenchymal stem cells (MSCs) from bone marrow (BM) were conducted in camundogos and humans in the early 2000s. After this period, the number of research and publications with the same purpose increased, but with rare or scarce studies in horses. The aim of this study was to evaluate in vitro neuronal transdifferentiation potential of MSCs from equine BM using two protocols: P1 (forksolin and retinoic acid) and P2 (2-βmecarptoetanol). After confirming the mesenchymal lineages, by positivity for the marker CD90 (X=97.94%), negative for the marker CD34 and positive response for osteogenic differentiation, MSCs were subjected to neural transdifferentiation (P1 and P2) for morphological analysis and expression of neural markers GFAP and β3 tubulin by flow cytometry. The results revealed morphological changes in varying degrees between the tested protocols. In protocol 1, twenty four hours after incubation with the media of neural differentiation, a large proportion of cells (>80%) had similar morphology to neural cells, characterized by retraction of cellular body and a large number of cytoplasmic extension (filopodia). However, comparatively, within the first 30 minutes after exposure to the antioxidant β-mercaptoethanol (P2) MSCs showed rapid morphological changes characterized mainly by retraction of cellular body and less cytoplasmic extension. It was also evidenced with the use of this protocol, lower cellular adhesion after exposure to media when compared to P1. Regarding the immunophenotyping analysis it was observed a higher (P<0.001) expression of the markers GFAP and β3 tubulin at the end of P2 compared to P1. The ability of MSCs to generate cell types related to neural lineage is complex and multifactorial, depending not only of inducing agents, but also the environment in which these cells will be cultivated. Thus a greater number of studies are necessary to better understand the process of neural transdifferentiation of MSCs from equine.

Aspectos morfológicos de biópsias musculares em equinos com miopatia sob forma de surto / Morphological features of muscle biopsies from horses of a myopathy outbreak

As miopatias em equinos são classificadas de acordo com aspectos clínicos, morfológicos e moleculares, em três grandes grupos: não associadas ao exercício, associadas ao exercício e devido alteração da condução elétrica do sarcolema. Apesar dos avanços no diagnóstico, a literatura ainda relata surtos de miopatia em equinos sem etiologia esclarecida em diversos países. O objetivo desse estudo foi descrever as alterações histológicas e histoquímicas de biópsias musculares de equinos acometidos por miopatia. Sete equinos da raça Quarto de Milha, com 18-24 meses de idade, apresentaram sinais clínicos de miopatia. Dentre esses animais, cinco apresentaram sinais subagudos leves a moderados e dois apresentaram sinais hiperagudos severos e decúbito lateral. Foram realizadas biópsias musculares utilizando a técnica percutânea, por agulha tipo Bergström, no músculo glúteo médio em todos os animais acometidos. As amostras foram processadas por meio de técnicas histológicas (HE, Tricrômio de Gomori modificado) e histoquímicas (PAS, NADH, ATPase). Nos quadros clínicos mais leves, a principal alteração encontrada foi a presença de fibras vermelhas rajadas do tipo I e IIA, que estão associadas às alterações do metabolismo oxidativo e das funções mitocondriais, como ocorrem nas miopatias mitocondriais. Também foram observadas fibras atróficas do tipo I e IIA, além da presença de agregados subsarcolemais. Nos quadros mais severos o tecido muscular apresentou infiltrado inflamatório, aumento de colágeno, fagocitose, necrose, calcificação e regeneração muscular. Diante dos achados morfológicos, da resposta à terapia com vitamina E e Se e da baixa mortalidade quando comparado aos relatos de miopatia atípica, conclui-se que esse surto foi desencadeado por lesões mitocondriais, caracterizadas pelas fibras musculares vermelhas rajadas, possivelmente devido uma quebra da homeostase de vitamina E e Se, sendo compatível com o diagnóstico de miopatia nutricional.

Equine myopathies are classified according clinic, morphologic and molecular features in three groups: Non-exertional, exertional, and abnormal muscle membrane conduction. In spite the advances in diagnostic, the literature has reported outbreaks of equine myopathy without clear etiology in several countries. The aim of this study was to describe the histological and histochemical findings of muscle biopsies in an outbreak of equine myopathy. Seven 18 to 24-month-old Quarter horses showed clinical signs of myopathy. Five horses presented mild clinical signs and two horses had severe clinical signs with recumbency. Muscle biopsies were obtained from gluteal medium muscle by percutaneous technique with Bergstrom needle in all affected horses. Muscle samples were processed by histological (HE, modified gomori-trichrome) and histochemical (PAS, NADH, ATPase) technics. In animals with mild clinical signs, ragged red fibers type I and IIA, related to the oxidative metabolism dysfunction of mitochondria, was the main abnormality found. Muscle fiber atrophy and presence of subsarcolemmal aggregates in type I and IIA muscle fibers were also observed. More severe affected horses presented inflammatory infiltrate, proliferation of collagen, phagocytosis, necrosis and calcification. Based on the morphological findings, vitamin E therapy response associated with the low mortality when compared with atypical myopathy reports, We concluded that this outbreak was triggering for mitochondrial lesions, characterized by ragged red muscle fibers, probably due a breakdown homeostasis in vitamin E and Se, being compatible with nutritional myopathy diagnosis.