Strašidlo PSSM2. Jak to vlastně je?

9. 2. 2021 MVDr. Jan Filla Autor fotek: pixabay

V poslední době se do popředí zájmu dostaly nové informace týkající se geneticky podmíněných myopatií koní, zejména PSSM2. Protože problém je velmi aktivně medializován především laickou veřejností na sociálních sítích, nevyhnutelným výsledkem je chaotická směs znepokojujících informací, ne nepodobná záplavě hoaxů a dezinformací ohledně covidu-19. Pojďme si tedy krok za krokem rozebrat a utřídit, oč jde.

Co je to vlastně myopatie?

Jak už název, odvozený z řečtiny, říká, je to onemocnění svalů. (mýs – sval, pathos – choroba, muka). Obecně vzato je tedy myopatií každé onemocnění svalů, jako třeba zánět (myositis) po úderu či kopnutí anebo zduření po nitrosvalové injekci. V užším slova smyslu se však toto označení používá pro onemocnění, která postihují přímo svalová vlákna a jsou generalizovaná, tj. postihují většinu svalů na těle, bez zjevné vnější příčiny. I tak mohou být, samozřejmě, některé skupiny svalů postiženy výrazně víc než jiné. Dalším charakteristickým znakem je tendence k častějšímu opakování.

Jaké typy myopatií známe a jaké jsou jejich příčiny?

Známých myopatií je hned několik, nebo spíš celá řada. Nejčastěji jsou spojeny s metabolismem glykogenu, což je zásobní polysacharid, uložený přímo ve svalových buňkách. Jindy jsou důsledkem poruch na buněčných membránách a s tím souvisejícími poruchami metabolismu draslíku anebo problémy s vlastními svalovými proteiny.

Prvním a nejčastějším typem myopatie je tzv. opakující se zátěžová rhabdomyolýza. (Reccurent Exertional Rhabdomyolysis, RER)

Z řec. rhabdos – pruh, mýs – sval, lysis – rozklad. Přeloženo do normálního jazyka: rozpad svalových vláken v důsledku zátěže s tendencí k opakovanému výskytu. Toto onemocnění se může vyskytnout u kteréhokoli plemene. Velmi časté je zejména u A1/1, kde je výskyt mezi 5–10 % všech koní v tréninku a jeho řešení je běžnou součástí práce každého veterináře zabývajícího se koňskou praxí. Vyskytuje se od nepaměti a vžily se pro něj lidové nebo chovatelské názvy, které se používají dodnes a které vycházejí z typických příznaků. V anglofonní části světa se mu říká „tying-up“ podle toho, že kůň je „jako svázaný“, neochotně se pohybuje a zaujímá křečovité postoje. V naší „rakousko-uherské“ oblasti zaujala pozorovatele zase tmavá barva moči, způsobená uvolněným svalovým barvivem myoglobin a odtud tedy lidový název „černé močení“ nebo dřívější oficiální odborný název myoglobinurie.

Typickými příznaky jsou zejména náhlá svalová ztuhlost, neochota k pohybu, extrémní bolestivost, silné pocení, zvýšená tepová a dechová frekvence i tělesná teplota. Často příznaky připomínají kolikové onemocnění, kdy kůň hrabe a snaží se válet, anebo akutní schvácení kopyt, když zaujímá extenzní postoje, což představuje výzvu z hlediska diferenciální diagnostiky. Tedy zjištění, jestli je to kolika nebo myopatie, anebo něco jiného.

Bezprostřední příčinou je, pravděpodobně, porucha uvolňování vápníku v průběhu svalové kontrakce. Onemocnění je genetického původu, avšak dědivost tohoto problému je doposud neprozkoumána. Je velmi nepravděpodobné, že existuje jediná mutace zapříčiňující citlivost k RER. Mnohem spíše se jedná o komplexní, geneticky podmíněnou poruchu, zapříčiněnou jedním nebo více hlavními geny spolu s modifikujícími geny a faktory pohlaví a prostředí. Rozhodně to tedy není tak, že potomci určitých rodičů by onemocněním trpěli, zatímco potomci jiných ne. Důvodem bude celá řada důležitých, avšak negenetických faktorů, nutných k rozvinutí tohoto stavu, jako pohlaví, temperament, tréninkové postupy, krmení a řada dalších.

Polysacharide Storage Myopathy, volně přeloženo: myopatie z poruchy metabolismu zásobních polysacharidů. Pro její označení se vžila zkratka PSSM1. Tento typ myopatie se vyskytuje zejména u amerických plemen, Quarter Horse, Appaloosa, Paint Horse, ale také u některých chladnokrevných i teplokrevných plemen.

Příznaky se většinou příliš neliší od předchozího typu (RER), tedy tying-up, bolesti svalů nejrůznější intenzity a projevu. I zde dochází k uvolnění svalových enzymů CK a AST do krevního oběhu a při biochemickém vyšetření se nacházejí jejich výrazně zvýšené hladiny. Klinické vyšetření ani biochemie krve tedy k diferenciální diagnóze této, a ani dalších myopatií, nestačí. K přesné diagnóze je zapotřebí biopsie, kde jsou vidět změny v uspořádání glykogenu – tj. zásobního polysacharidu, což dává tomuto onemocnění jméno. V současnosti však můžeme ovšem tento krok přeskočit, vzhledem k jeho invazivní povaze a náročnosti na zpracování i vyhodnocení, protože je k dispozici mnohem jednodušší, genetické vyšetření. V tomto případě je totiž znám gen i jeho mutace, která je zodpovědná za tuto poruchu. Jedná se o mutaci na genu GYS1, který kóduje tvorbu enzymu glykogensyntázy, a vazba této mutace na histologický i klinický projev tohoto onemocnění je jednoznačně prokázána.

Klinický obraz onemocnění je velmi variabilní. Od absence klinických příznaků až po těžkou rhabdomyolýzu. Důvodem je zejména synergické působení genů, tj. vyskytuje-li se současně i mutace způsobující maligní hypertermii (MH), viz dále, jsou příznaky daleko častější a výraznější. Hlavně je však projev onemocnění závislý na způsobu krmení a především na využití koně k práci, tedy na negenetických vlivech prostředí. A to zcela zásadně.

Mutace způsobující PSSM1 se vyskytuje patrně již po celá staletí. Ovšem v minulosti, kdy byli koně využíváni mnohem intenzivněji a pravidelněji, bylo hromadění glykogenu spíš evolučně výhodným znakem. V současnosti, kdy jsou koně využíváni jen omezeně a „nárazově“, se ale tato někdejší výhoda změnila v závažný problém. Proto i projev či „neprojev“ tohoto typu myopatie bude rozhodujícím způsobem ovlivněn podmínkami jeho držení, výživy a pracovního využití. Test na PSSM1 je součástí 6 panel testu.

Polysacharide Storage Myopathy, typ 2, PSSM2

V průběhu sledování vyšlo najevo, že část koní onemocní se stejnými klinickými příznaky i histologickým obrazem jako PSSM1, ovšem bez mutace na GYS1 genu. Tato varianta byla tedy označena jako PSSM2. Toto onemocnění je vysoce pravděpodobně rovněž dědičné, avšak doposud se nepodařilo identifikovat žádnou genovou mutaci, která by toto onemocnění způsobovala. Současná aktivita kolem tohoto typu myopatie, údajném pokroku ve výzkumu jeho příčin a zejména komerčního testování, je předmětem tohoto článku.

Myofibrilární myopatie (Myofibrillar Myopathy, MFM)

Termín MFM označuje nové onemocnění, postihující zejména arabské koně a teplokrevníky. V minulosti bylo zahrnováno pod pojem PSSM2, protože porušené myofibrily vytvářely dutiny, které vyplnil glykogen, tudíž nález histologicky imitoval problémy s abnormálním anebo zmnoženým glykogenem, tak jak u obou forem PSSM. Termín „myofibrilární“ pochází od postižené svalové struktury, pravidelně uspořádaných stažitelných bílkovin zvaných myofibrily. Ty jsou tvořeny bílkovinami myosin a aktin, a fungují, obrazně řečeno, jako válce a písty, které se do sebe zasouvají a tím umožňují svalovou kontrakci. Další bílkovinou, která to vše drží pohromadě, je desmin. Při potrhání myofibril vytváří právě desmin typické shluky, které jsou důležitým identifikačním znakem při histologickém vyšetření.

Klinické příznaky jsou odlišné u arabů a u teplokrevníků. U arabů dochází ke střídavému výskytu „tying-up“, příznaky ovšem mohou být daleko mírnější než u rhabdomyolýzy (RER). Kůň se spíš jeví ztuhlý, bez úplné nechuti k pohybu, má tmavou moč a zvýšené CK a AST v séru, i když opět ne tak markantně jako při RER.

Naproti tomu teplokrevníci mohou mít dlouhou kariéru bez viditelných potíží, ale kolem 8.–10. roku dojde k významnému poklesu výkonnosti. Záchvaty „tying-up“ jsou velmi zřídkavé, často se nevyskytují vůbec. A, jak se dá předpokládat, nedochází ani ke zvýšení sérových hladin CK a AST. Nejčastějším anamnestickým údajem je neochota jít dopředu, mírné, nejasně lokalizované kulhání na pánevní končetiny a celkově ztráta energie. Neochota podsadit se a zapojit zadek, stejně jako špatný pohyb ve cvalu a rychlá svalová atrofie, obzvláště po vysazení z práce. Je zřejmé, že toto nejsou příznaky typické jen pro MFM, ale mohou se objevit např. při špatně padnoucím sedle, kulhání z hlezen či kolen, poranění vazu a závěsného aparátu, problémech s hrudními či bederními obratli nebo se sakroiliakálním spojením, a u mnoha dalších ortopedických problémů. Proto by důkladné ortopedické vyšetření mělo vždy předcházet diagnostice MFM, vzhledem k tomu, že všechny zmíněné problémy jsou mnohem častější než samotné MFM. Specifická příčina MFM není známa a, stejně jako u PSSM2, se předpokládá genetický původ. Stejně i ona je předmětem současné mediální bouře ve sklenici vody.

Hyperkalemická periodická paralýza, HYPP, je geneticky podmíněným svalovým onemocněním postihující koně plemene Quarter Horse.

Příčinou je mutace genu SCN4A, kódující protein zodpovědný za funkci tzv. sodíkového kanálku, což vyvolává obrácení normálního poměru sodíku a draslíku vně a uvnitř buňky. Draslík je vyplavován z buněk, kde dochází ke zvýšení jeho koncentrace, což vede ke svalovému tremoru až křečím, a může dál progredovat až k ulehnutí a smrti. Vzhledem k dobře známému mechanismu onemocnění je však možný efektivní léčebný zákrok, kterým lze záchvat přerušit a odvrátit fatální průběh. Test na HYPP je součástí 6 panel testu.

Glycogen branching enzyme deficiency (GBED)

Tento typ myopatie se projevuje jako svalová slabost u novorozených hříbat. Může být také příčinou potratů a předčasných porodů. Postižená hříbata nepřežívají déle než 4 měsíce. Příčinou je genetický defekt kódování enzymu, označovaného jako Glycogen Branching Enzyme, patřící mezi glykosyltransferázy. V důsledku toho hříbě není schopno syntetizovat glykogen, který je nezbytný pro svalovou činnost. Test na GBED je rovněž součástí 6 panel testu.

Myosin Heavy Chain Myopathy (MYHM) je poměrně vzácné genetické onemocnění, postihující výhradně QH a ostatní americká plemena.

Může se vyskytovat ve dvou formách, buď jako IMM (Imunne Mediated Myopathia), anebo Nonexertional Rhabdomyolysis (NR), tedy nezátěžová rhabdomyolýza. Způsobuje buď svalovou atrofii (IMM), anebo „tying-up“ syndrom (NR), ovšem nevyvolaný zátěží. Obě onemocnění dobře reagují na léčbu kortikoidy. Onemocnění je způsobeno mutací genu MYH1, zodpovědného za tvorbu svalové bílkoviny myosinu.

Atypická myopatie vešla poměrně dobře do obecného povědomí celkem nedávno medializací řady případů těžké myopatie s extrémní fatalitou (někdy se udává až 90 %), dávaných do souvislosti s požitím semen javoru klen (Acer pseudoplatanus), obsahujících Hypoglycin A. O tomto typu myopatie bylo napsáno hodně (například článek), avšak dosud však přetrvávají některé nejasnosti, zejména, proč někteří koně, kteří se prokazatelně dostávají k těmto semenům, neonemocní, zatímco jiní, s podobně nebo dokonce méně intenzivním kontaktem, onemocní těžce a velmi často fatálně. Nějaký další synergický faktor, jehož existence by tento jev vysvětlovala, však zatím nebyl objeven.

Maligní hypertermie (MH) je poměrně vzácné onemocnění projevující se rhabdomyolýzou, vysokou teplotou (odtud název) a velmi často bývá smrtelné. Vyskytuje se u plemene Quarter Horse ve spojení s celkovou inhalační narkózou. Příčinou je mutace genu kódujícího ryanodinový receptor RYR1.

Toto jsou v souhrnu hlavní typy onemocnění spadajících pod pojem myopatie. Existuje samozřejmě ještě další, méně časté typy, ale detailní výčet a podrobný popis není cílem tohoto článku. Tento souhrn spíš slouží jako vysvětlení základních pojmů a úvod do hlavní části, kterou bychom mohli nazvat jako:

Genomika z řetězu utržená

Genetické testování společenských zvířat je velké a dramaticky rostoucí obchodní odvětví. Je tak snadné a lákavé prodávat, často falešnou, naději a tak, zejména v USA, rostou jako houby po dešti komerční genetické laboratoře, které systémem DTC (Direct-To-Consumer) prodávají genetické testy přímo majitelům. To je samozřejmě z obchodního hlediska mnohem pružnější. Navíc to obchází jednu nepříjemnou překážku – veterináře, který by mohl naznat, že problém, který pes nebo kočka má, by mohl mít mnohem prozaičtější důvod a mohlo by existovat i, mnohdy snadné, řešení. Takhle je postaven před hotovou věc: pes je nositelem genové mutace, která je vázána k výskytu neurodegenerativního onemocnění, které svými příznaky zcela odpovídá příznakům, které má náš Punťa. Tato nemoc je nevyléčitelná, progresivní a Punťu čeká postupné ochrnutí a bolestivá smrt, takže rozhodnutí je nasnadě. Nenecháme ho trápit, pane doktore. Výsledek testu je jednoznačný. Je potom dost těžké majiteli vysvětlit, že test je sice skutečně pozitivní a pejsek je, bohužel, nositelem zmíněné mutace, ale podle seriózních studií pouze 1 % jejích nositelů skončí plným rozvinutím příznaků, poněvadž ke spuštění fatálního průběhu je zapotřebí ještě jeden nebo více faktorů vnějšího prostředí a taky synergické působení mutace jiného genu, na kterou ovšem zmíněná společnost testy neprodává. A že příznaky, které se u Punti projevily, odpovídají i jiným, negenetickým onemocněním, které se dají ovlivnit léky do té míry, že kvalita života pejska se zlepší natolik, že může strávit s majitelem ještě pár let, aniž by byl pro něj život utrpením.

Ve vzduchu visí otázka, proč vám tady, na čistě koňské platformě, povídám o problémech psů a jejich majitelů, a navíc v Americe. To proto, že populace psů, a zejména jejich majitelů jako cílové skupiny, je neporovnatelně vyšší než počet majitelů koní, a zcela logicky se s tímhle projektem začalo u nich. No a proč právě v USA? Inu proto, že je zde mnohem přívětivější podnikatelské prostředí, které přeje novým projektům mnohem více, než nejrůznějšími omezeními a byrokracií svázaná Evropa. A protože i nesmírný „psí trh“ není nevyčerpatelný, a paralelní kočičí svět už byl infiltrován taky, hledají se nová teritoria. Velký potenciál v tomhle směru skýtá právě komunita majitelů koní, zpočátku opět ta americká. Pozornost komerčních genetických laboratoří se k majitelům a chovatelům koní obrací i proto, že jejich povědomí o základních zdravotních problémech je obecně vyšší než u velké většiny majitelů domácích psů a koček. Ti se většinou o tyto věci začnou zajímat, až když nějaký problém nastane, zatímco „koňaři“ jsou obecně poučenější a řeší i věci, které by potenciálně teprve nastat mohly.

Docela nedávno vstoupila na tento trh i společnost EQUISEQ. Podnik založil Paul Szauter, PhD, v roce 2015 jako start-up, jehož primárním úkolem není samotný výzkum, ale především komerční využití jeho výsledků. Tedy vyloženě podnikatelský projekt. Ničím se v tomto neliší od ostatních, komerčních genetických laboratoří, které jsou zaměřeny na DTC prodej genetických testů. Necelý rok po svém založení přišel EQUISEQ s, na první pohled, revolučním objevem. Výsledkem jeho vlastního výzkumu bylo objevení mutací, které stojí za dosud neobjasněnými onemocněními PSSM2 a MFM. Jsou založeny na variantách v genech pro myotilin (MYOT), filamin C (FLNC) a myozenin (MYOZ3). Variantní alely byly v těchto testech označeny jako P2 pro MYOT, P3a a P3b pro FLNC. Další varianta pro MYOZ3 byla označena jako P4. Součástí panelu jsou ještě testy na varianty P8, K1 a konečně Px, která má být příčinou rekurentní zátěžové myopatie (RER).

V materiálech EQUISEQ se můžete dočíst o nebývalém obchodním úspěchu tohoto projektu, kterým se společnost zařadila mezi 19 největších distributorů genetických testů v oblasti společenských zvířat. Ovšem stojí za zamyšlení, proč, téměř 5 let po uvedení testů na trh, stále neexistuje ani jedna peer-reviewed studie (peer-review je recenzní řízení, kdy je studie pečlivě, anonymně revidována skupinou vybraných expertů v daném oboru a tematice), která by potvrzovala, že hypotéza, na které jsou založeny, je správná. Pojďme se tedy podívat na jednotlivá problematická místa trochu blíže:

Dá se říct, že komerční genetické testování společenských zvířat (psi, kočky, koně) se, ve své současné podobě, potýká s mnoha problémy, z nichž nejzávažnějším je nedostatečné ověřování. Mapování genetických variací (mutací) je nesmírně lákavou oblastí jak u lidí, tak i u společenských zvířat. Většina komerčních genetických testů je založena na studiu tzv. „kandidátních genů“. Současné pokročilé metody umožňují přesně zjistit, za kterou oblast je ten který gen zodpovědný. Dá se tedy předpokládat, že mutace nebo varianta tohoto genu způsobí onemocnění prostřednictvím právě této oblasti. Založit však test pouze na kandidátních genech je poněkud problematický přístup. V případě „lidských“ testů postupují jen asi 2 % kandidátních genů do dalších, pokročilejších metod, jako jsou např. celogenomové asociační studie (GWAS). Tedy od „mohlo by způsobovat“ ke „způsobuje“. V případě genetického výzkumu u lidí je nejprve vyžadováno shromáždění mnoha důkazů, což se děje za široké spolupráce průmyslu, universit, lékařů i pacientů, a poté je každá klinická varianta odškálována do 5 stupňů, od patogenní až po benigní – neškodnou. Nic takového ale zatím, v případě testů pro veterinární použití, neexistuje, a proto komerčním laboratořím nic nebrání uvádět na trh další a další testy, takže mnohé z asi 200 komerčních testů, v současnosti nabízených ve světě, jsou založeny pouze na studii kandidátních genů bez dalšího nezbytného výzkumu. Tedy ve stadiu „mohly by způsobovat“.

V případě variant obsažených v testech EQUISEQ se, například v případě MFM, předpokládá, že varianty, které způsobují podobné svalové postižení u lidí, je budou způsobovat i u koní. U ostatních (PSSM2, RER) je to dáno pouze na zjištění, že dané geny jsou za tu kterou oblast zodpovědné. Tedy jsou to „kandidáti“ na původce dosud nerozřešených klinických projevů shrnutých pod názvy PSSM2, MFM anebo dokonce RER. Principem je tedy skutečnost, že tady máme jednak nějaká onemocnění s nejasným původem, a na druhé straně genovou variantu, která je teoreticky schopna svalové onemocnění vyvolat, tedy možnou příčinu. Takže je velmi lákavé konstatovat, že právě tato varianta způsobuje ona, doposud nejasná, onemocnění a složit to pěkně dohromady. Ovšem, jak už bylo opakovaně řečeno, prozatím neexistuje jediný ověřený důkaz prokazující, že testované varianty tato onemocnění skutečně způsobují.

Naopak na podzim 2020 vyšla v prestižním vědeckém časopise Equine Veterinary Journal studie kolektivu autorů kolem Dr. Stephanie Vahlberg z Michigan State University, v současnosti světově vedoucího pracoviště ve výzkumu koňských myopatií, která tento předpoklad nejen že nepotvrdila, tj. nebylo potvrzeno, že vybrané kandidátní geny jsou skutečnými původci zmíněných onemocnění, ale současně tím i vědecky smysl testování na tyto varianty zpochybnila. Nicméně EQUISEQ i nadále prodává své testy a, zcela v souladu se svým primárně komerčním zaměřením, provádí i příslušný marketing.

V tomto bodě lze ještě připomenout i platformu PSSM & MFM Awareness, oficiálně sice s EQUISEQ nespojená, nicméně hlásající tytéž názory, což už je docela silná káva, protože ve svých videích dokonce přiřazuje jednotlivým novým „P“ variantám jejich domnělé klinické příznaky. Nehledě na to, jak už bylo napsáno výše, že tyto varianty nebyly potvrzeny jako příčiny jakýchkoli zdravotních problémů, tak je samo o sobě nemožné rozlišovat jednotlivé typy myopatií pouze klinicky, vzhledem k jejich pestrým a často se překrývajícím příznakům. Snad s výjimkou HYPP, s poměrně typickým, stabilním, klinickým obrazem, určeným jeho specifickou patofyziologickou podstatou. Navíc, zobrazené příznaky jsou mnohem pravděpodobněji způsobeny jinými patologickými stavy, které se vyskytují daleko častěji. Takže v tomto případě jde o čirou fabulaci, a nadšené propagátorky si s nějakou diferenciální diagnózou hlavu nelámou.

Co tedy říct závěrem? Především to, že vývoj a prodej genetických testů založených pouze na předpokládaných účincích testované mutace, bez úplného a nezpochybnitelného důkazu, má velmi závažné dopady a následky. Není těžké si představit, jak může podobná informace vyústit v chybná rozhodnutí při léčbě, managementu a výživě postižených zvířat, a v nesprávná chovatelská rozhodnutí. V neposlední řadě může mít za následek i postupnou ztrátu důvěry veřejnosti ke genetickému testování a genetickému výzkumu obecně.

 

Použitá literatura:

  • Williams et al 2020, Candidate gene expression, coding sequence variants and muscle fiber contractile force in Warmblood horses with myofibrillar myopathy, EquineVet J. https://doi.org/10.1111/evj.13286
  • Valberg et al 2020 Commercial genetic testing for type 2 polysaccharide storage myopathy and myofibrillar myopathy does not correspond to a histopathologic diagnosis. Equine Vet J. https://beva.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/evj.13345
  • Moses, L., Niemi, S., Karlsson, E.:Pet genomics medicine runs wild. Nature. 2018 Jul; 470-472 https://www.nature.com/articles/d41586-018-05771-0.
  • Tandy-Connor, S. et al. False-positive results released by direct-to-consumer genetic tests highlight the importance of clinical confirmation testing for appropriate patient care. Med. 20, 1515–1521(2018) https://rdcu.be/cev9Q
  • Podobné články
    Vyšetření žaludku

    Gastroskopie je druh endoskopie, při níž se pomocí dlouhého flexibilního endoskopu (dlouhá ohebná kamera) díváme do útrob těla pacienta, konkrétně do…

    Je dobrý nápad ostříkat koně studenou vodou ihned po zátěži? Má se přebytečná voda z těla stáhnout stěrkou?