Protozoalne zapalenie rdzenia kręgowego koni (EPM) nie pojawia się na pierwszych stronach gazet tak często jak kiedyś. Ale ta potencjalnie wyniszczająca choroba neurologiczna nadal stanowi zagrożenie dla koni w całych Stanach Zjednoczonych. Jeśli w ogóle, jej zasięg się rozszerza.
Konie mogą zachorować na EPM, kiedy spożyją paszę i wodę zanieczyszczoną Sarcocystis neurona, jednokomórkowymi organizmami zwanymi pierwotniakami, które są rozprzestrzeniane przez oposy i przenoszone przez inne dzikie zwierzęta. Rzadziej chorobę wywołuje inny pierwotniak, Neospora hughesi. Zazwyczaj, kiedy koń zje któregokolwiek z pierwotniaków, jego system odpornościowy eliminuje zagrożenie i koń nie choruje. W niektórych przypadkach, jednakże, organizmy te przekraczają barierę krew-mózg i atakują centralny układ nerwowy (mózg i rdzeń kręgowy), powodując szereg problemów neurologicznych, w tym osłabienie mięśni i brak koordynacji.
Po raz pierwszy zidentyfikowana w 1970 roku, EPM pozostaje trudna do zdiagnozowania i leczenia. Ponieważ nie wszystkie konie narażone na kontakt z pierwotniakiem rozwijają chorobę, obecność przeciwciał nie jest wystarczająca do zdiagnozowania EPM. Nawet w przypadku stosowania leków przeciwpierwotniakowych, odsetek wyleczeń wynosi około 65 procent.
Jasne jest, że potrzeba więcej pracy, aby zwalczyć EPM z większym stopniem sukcesu. W tym celu, grupa zwana EPM Society— konsorcjum badaczy i klinicystów obecnie kierowane przez Steve Reed, DVM, DACVIM, z Rood i Riddle Equine Hospital w Lexington, Kentucky– spotkał się ostatniej jesieni, aby podzielić się pomysłami, jak zrobić więcej postępu. „Celem spotkania, w którym wzięło udział prawie 40 osób ze środowiska akademickiego, praktyk konnych i przemysłu, była burza mózgów na temat tego, co wiemy, a czego nie wiemy o EPM”, mówi Nicola Pusterla, DVM, PhD, DACVIM, z University of California-Davis, która dodaje, że kiedy pewne dogmaty zostały ustalone dla danej choroby, muszą być regularnie weryfikowane, aby ocenić, co działa, co nie, i jakie dalsze badania należy przeprowadzić: „Wciąż istnieje wiele błędnych przekonań na temat tej choroby i pewne obszary, które nie są zbyt jasne. Przejrzeliśmy niektóre z podstawowych zasad, aby sprawdzić, czy nadal mają zastosowanie i aby określić kierunek, w którym musimy podążać – gdzie nadal istnieje luka w naszej wiedzy.”
Oto, co wiemy do tej pory.
Wykrywanie i diagnozowanie
Dostępnych jest obecnie wiele testów wykorzystujących wiązanie przeciwciało-antygen do określenia, czy koń był narażony na zarażenie S. neurona lub N. hughesi, a także jak niedawno doszło do zarażenia. Wszystkie mają zalety i wady.
Metoda Western blot jest starszą metodą, która jest nadal w użyciu. Pozytywny wynik testu Western blot wskazuje na obecność przeciwciał przeciwko S. neurona, ale nie jest w stanie odróżnić starszej infekcji od obecnej, aktywnej. Test ten może jednak wykluczyć EPM u konia, który nie ma przeciwciał. (Obecnie nie istnieje komercyjnie dostępny test Western blot do określenia ekspozycji na N. hughesi.)
Najnowsze testy określają ilość, jak również rodzaj przeciwciał obecnych we krwi konia. Wyższe miano przeciwciał może wskazywać na niedawną infekcję, która powoduje aktywną chorobę. „Istnieją dwie główne platformy badań kwantytatywnych stosowane obecnie do określania poziomu przeciwciał” – mówi Pusterla.
Jedną z nich jest pośredni test immunofluorescencji przeciwciał (IFAT), który został opracowany w UC-Davis. Dostępne są dwa testy IFAT, jeden dla S. neurona i jeden dla N. hughesi. Testy te mogą również dostarczyć miana, które mogą pomóc w rozróżnieniu, czy choroba jest aktywna. „Za pomocą modelu matematycznego badacze określili również prawdopodobieństwo wystąpienia choroby na podstawie miana” – mówi Pusterla. „Jeśli masz konia neurologicznego z objawami klinicznymi zgodnymi z EPM, im wyższe jest miano przeciwciał, tym bardziej prawdopodobne jest, że masz do czynienia
z EPM”.
Inna platforma opiera się na testach immunoenzymatycznych (ELISA) w celu poszukiwania odrębnych antygenów powierzchniowych S. neurona: antygen powierzchniowy oznaczony 1 (SAG1) 5 i 6; oraz SAG 2, 3 i 4. „Są to badania ilościowe,” mówi Pusterla. Oznacza to, że pomagają określić całkowitą ilość przeciwciał we krwi konia.
„Ogólny konsensus co do tych testów jest taki, że działają one bardzo podobnie”, mówi Pusterla; jednakże, każdy test serologiczny nie potwierdza, ale raczej wspiera diagnozę EPM.
Wszystkie te testy mogą być wykonane na próbce krwi lub na próbce płynu mózgowo-rdzeniowego (CSF), przezroczystego płynu, który otacza i chroni mózg i rdzeń kręgowy wewnątrz czaszki i kręgów. Pozytywny wynik samego badania krwi oznacza jedynie, że koń w pewnym momencie swojego życia był narażony na zarażenie S. neurona. Ale narażenie na S. neurona nie musi prowadzić do EPM – obecność przeciwciał we krwi nie musi oznaczać, że objawy neurologiczne są spowodowane przez ten organizm.
Dowód na to, że organizm przedostał się do płynu mózgowo-rdzeniowego jest wyraźniejszym wskazaniem na EPM— a pozytywny wynik zarówno badania krwi jak i płynu mózgowo-rdzeniowego pobranego od tego samego konia jest obecnie najlepszą metodą diagnozowania tej choroby.
„Czuję się najbardziej komfortowo w nazywaniu tego EPM, jeśli masz próbki krwi i płynu mózgowo-rdzeniowego i używasz testu ELISA,” mówi Amy Johnson, DVM, DACVIM, z University of Pennsylvania. „Daje on miano zarówno we krwi, jak i w płynie rdzeniowym, a porównując te poziomy można dość dokładnie określić, czy koń rzeczywiście ma infekcję układu nerwowego, czy nie. Jest to lepsze niż inne metody, które wykorzystują tylko płyn rdzeniowy lub tylko krew. Jestem dość pewny w diagnozowaniu EPM u żywego konia za pomocą tego testu. Nie ma ostatecznej diagnozy u żywego konia, ale jest to najlepszy sposób na badanie EPM, jaki kiedykolwiek mieliśmy.”
Jednakże, pobieranie płynu mózgowo-rdzeniowego („spinal tap”) jest trudną i inwazyjną procedurą, a ryzyko zanieczyszczenia próbki krwią zwiększa możliwość uzyskania wyników fałszywie pozytywnych. Z tych powodów jest ono stosowane dość oszczędnie i wiele rozpoznań EPM jest stawianych bez niego: Objawy neurologiczne w połączeniu z obecnością przeciwciał dla S. neurona we krwi konia są często uznawane za wystarczający dowód EPM.
„Nadal trwa debata na temat tego, które testy są najlepsze” – mówi Reed. „Ja nadal mocno wierzę w to, że badania krwi i płynu mózgowo-rdzeniowego są dokładniejsze niż sama krew, ale jest duża grupa osób, które uważają, że musimy kontynuować pracę nad rozwojem badań samej krwi. Ma to sens, ponieważ w wielu obszarach kraju właściciel konia może nie mieć dostępu do weterynarzy, którzy czują się komfortowo wykonując badanie kręgosłupa w terenie. Posiadanie testu krwi, który byłby wystarczająco dokładny, byłoby bardzo pomocne.”
W międzyczasie, weterynarze czasami polegają na jednej innej metodzie, gdy próbują określić, czy koń ma EPM: Zacznijcie podawać mu leki przeciwpierwotniakowe i zobaczcie jak zareaguje – jeśli się poprawi, EPM jest prawdopodobne. Metoda diagnozy poprzez leczenie może być skuteczna, mówi Pusterla, ale wymaga ostrożności: „Wiele koni, które mają EPM są również wypoczęte i otrzymują inne rodzaje leków, takich jak leki przeciwzapalne, i poprawia im się”, mówi. „Ale nie wiemy, czy poprawa kliniczna była spowodowana lekami przeciwpierwotniakowymi, czy innymi lekami i odpoczynkiem.”
Podsumowując, pomimo postępów w badaniach, weterynarze muszą nadal polegać na tradycyjnej–nawet staroświeckiej–metodologii podczas diagnozowania EPM, biorąc pod uwagę szerszy obraz, a nie polegając głównie na wynikach badań laboratoryjnych. „Testy serologiczne pomagają w postawieniu diagnozy, ale nie powinniśmy zapominać o historii konia i objawach klinicznych, aby stwierdzić, że koń ma EPM,” mówi Pusterla. „Jeśli koń prezentuje asymetryczne i postępujące objawy kliniczne, warto się temu przyjrzeć, w przeciwieństwie do konia, który prezentuje symetryczne objawy neurologiczne.”
Możliwości leczenia
Trzy zatwierdzone przez FDA leki przeciwpierwotniakowe są obecnie dostępne w leczeniu EPM:
– Ponazuril (nazwa handlowa Marquis; nazwa generyczna toltrazuril sulfone), doustna pasta podawana raz dziennie przez 28 dni.
– Pirymetamina i sulfadiazyna (nazwa handlowa Rebalance), zawiesina doustna podawana raz dziennie przez okres do 120 dni.
– Diklazuril (nazwa handlowa Protazil), granulowana na bazie lucerny nawozowa podawana przez 28 dni.
Leki te przekraczają barierę krew-mózg i dostają się do płynu mózgowo-rdzeniowego na poziomie wystarczająco wysokim, aby albo ograniczyć rozmnażanie pierwotniaków, albo całkowicie je zabić. „Wszystkie zabiegi mają podobną skuteczność. Protazil pojawił się jako leczenie alternatywne, ale niekoniecznie lepsze” – mówi Johnson. „Nie ma jednego schematu lub leku, który jest wyraźnie lepszy od innych, ale miło jest, że właściciele i lekarze weterynarii mają opcje. Część decyzji, którą zastosować, zależy od właściciela i konia, a także od łatwości lub niechęci konia do przyjmowania leków doustnych.”
Przy standardowych dawkach może minąć co najmniej kilka dni, zanim ponazuril osiągnie poziom terapeutyczny w płynie mózgowo-rdzeniowym, ale naukowcy pracują nad znalezieniem sposobu, aby lek działał szybciej. W 2009 r. badanie przeprowadzone na University of Illinois wykazało, że połączenie sulfonu toltrazurilu z DMSO (dimetylosulfotlenkiem) pomogło lekowi osiągnąć poziom terapeutyczny trzy razy szybciej niż podawanie go bez DMSO. „DMSO jest bardzo dobre w przenoszeniu wielu leków przez bariery fizjologiczne” – mówi Johnson. „Niektórzy lekarze to robią, a inni nie.”
W cięższych przypadkach, lub jeśli choroba szybko postępuje, lekarz weterynarii może zdecydować się na rozpoczęcie kursu leczenia ponazurilem od „dawki obciążającej”- podania do siedmiu razy większej dawki niż normalnie- przed rozpoczęciem rutynowego schematu podawania leku. Dzięki tej metodzie, terapeutyczny poziom ponazurilu w płynie mózgowo-rdzeniowym może być osiągnięty znacznie szybciej. „Początkowa dawka obciążająca, która została opublikowana w badaniu w Illinois, była siedmiokrotnie większa od dawki podanej na etykiecie,” mówi Johnson. „W związku z tym, w przypadku stosowania pasty Marquis, należało podać całą tubkę – tygodniową dawkę leku – za jednym razem.”
Jednakże dalsze prace przeprowadzone w Rood i Riddle wykazały, że zastosowanie mniejszej dawki ponazurilu przyniosłoby takie same rezultaty. „Badanie to wykazało, że podanie tylko trzykrotnej dawki dziennej – około połowy tubki – było wystarczające do szybkiego podniesienia poziomu płynu rdzeniowego”, mówi Johnson. „Wielu terapeutów dzisiaj, ale nie wszyscy, stosuje dawkę obciążającą na początku leczenia. Nawet jeśli jej nie zastosujesz, poziom płynu rdzeniowego w końcu osiągnie poziom, jaki powinien być; po prostu trwa to dłużej. To, czy lekarz weterynarii będzie stosował DMSO, zależy od preferencji lekarza; w tym momencie nie ma konsensusu co do protokołów leczenia.”
Możliwości zapobiegania
Na razie najskuteczniejszym sposobem ochrony konia przed EPM jest ograniczenie jego ekspozycji na pierwotniaka sprawczego, ale łatwiej powiedzieć niż zrobić (patrz: „Zarządzanie zapobieganiem EPM”, strona 50). Naukowcy ciężko pracują nad innymi środkami zapobiegawczymi.
Na przykład, trwają badania nad określeniem, czy leki terapeutyczne, podawane w niskich dawkach, mogą być stosowane w celu zapobiegania EPM u zdrowych koni. Pusterla opublikował niedawno badanie, w którym diklazuril wykazał obiecujące działanie chroniące źrebięta przed zakażeniem S. neurona. (Raport z badania patrz „A Way to Prevent EPM?” Medical Front, strona 14).
Żadna szczepionka przeciwko EPM nie jest obecnie dostępna, i prawdopodobnie nie będzie jej przez jakiś czas. „Bardzo trudno jest stworzyć szczepionkę przeciwko pierwotniakom,” mówi Pusterla. „Niewiele szczepionek zostało opracowanych dla chorób pierwotniakowych u ludzi lub zwierząt. Szczepionka EPM dla koni z warunkową licencją została wycofana z rynku głównie dlatego, że nie byli w stanie stworzyć dobrego modelu zwierzęcego.”
I rzeczywiście, brak dobrego modelu badawczego jest jednym z podstawowych wyzwań, jakie muszą pokonać badacze EPM – czy to badający sposoby leczenia, czy potencjalne szczepionki: Trudno jest wywołać u konia EPM w warunkach laboratoryjnych.
„Obecnie istnieją dwa modele,” mówi Reed. „Jeden z nich polega na doustnym podawaniu koniom sporocyst pierwotniaka. Ten model wymaga utrzymywania kolonii szopów, którymi karmi się oposy. Następnie poświęcasz oposy, aby uzyskać sporocysty, którymi można karmić konie. Ten model był całkiem dobry do badania choroby, ale jego utrzymanie wymaga wiele wysiłku. Inny model polega na pobraniu od konia białych krwinek i współinkubowaniu ich z pierwotniakami. Następnie konie są zakażane za pomocą zastrzyków dożylnych, ale w ten sposób pomija się kilka etapów naturalnej infekcji, co może oznaczać, że wyniki badań mogą nie mieć zastosowania w warunkach naturalnych.”
Badacze próbowali alternatywnych rozwiązań, ale, jak mówi Reed, „każdy model ma swoje wady. Sprawdziliśmy, czy istnieją jakieś małe ssaki, poza myszami, które mogłyby służyć jako modele, ponieważ model mysi nie jest najlepszy. Teraz mówimy o wykorzystaniu szopów, kotów lub pancerników. Naszym celem jest unikanie używania koni, jeśli to możliwe. Zdajemy sobie sprawę, że w pewnym momencie możemy być zmuszeni do powrotu do koni – ponieważ jest to żywiciel, którego najbardziej się obawiamy – ale chcemy użyć jak najmniej koni, aby zarazić je chorobą.”
Reed dodaje: „Jeśli uda nam się opracować dobry model, możemy wrócić i zacząć od nowa przyglądać się szczepionce. Wczesne próby szczepionkowe nie wykazały dobrego sukcesu. Nie oznacza to, że powinniśmy zrezygnować ze stworzenia szczepionki, ale jeśli moglibyśmy zrobić coś takiego, jak podawanie niskiego poziomu leku przeciwpierwotniakowego i uchronić konie przed zarażeniem, byłoby to bardzo pomocne.”
Spoglądając w przyszłość
Jak w przypadku wielu chorób, walka z EPM jest złożona i odbywa się na wielu frontach. Niemniej jednak dwa podstawowe pytania pozostają bez odpowiedzi: Gdzie konie są najbardziej narażone na kontakt z organizmami wywołującymi EPM i co można zrobić, by zapobiec zachorowaniu tych, którzy są zarażeni?
Pracuje się nad lepszym zrozumieniem, gdzie narażenie na pasożyty EPM jest największe. „Niestety nie ma zbyt wielu aktualnych danych na temat częstości występowania” – mówi Pusterla. Niektóre stany są „gorące”, co oznacza wyższe wskaźniki zarażenia w populacji koni. Więcej przypadków EPM odnotowuje się na przykład w Oklahomie, Ohio, Kentucky i Teksasie, a także w niektórych stanach południowych i środkowo-zachodnich. Dla kontrastu widzimy mniej przypadków w niektórych północnych i zachodnich stanach.
„Aby przyjrzeć się wskaźnikom infekcji, pobieramy próbki od 100 zdrowych koni i sprawdzamy, ile z nich ma dowody na infekcję w przeszłości w oparciu o miano przeciwciał” – dodaje Pusterla. „Mam studentkę, która bada 5,200 próbek surowicy pobranych od zdrowych koni w 2013 roku w całych Stanach Zjednoczonych. Badanie reprezentuje 17 stanów we wszystkich obszarach geograficznych, z około 300 zwierzętami na stan. Jej zadaniem jest określenie sero-prewalencji zarówno dla S. neurona jak i N. hughesi. Te dane dadzą nam lepsze pojęcie o tym, gdzie są gorące miejsca i jaki może być rzeczywisty wskaźnik infekcji.”
Zbrojeni w te informacje, osoba, która mieszkała w gorącym miejscu, może być w stanie podjąć dodatkowe środki ostrożności z końmi o podwyższonym ryzyku, takimi jak młodsze wchodzące w stresujący trening. „Chciałbyś monitorować te konie nieco dokładniej” – mówi Pusterla.
Podobnie, naukowcy w nadchodzących latach mają również nadzieję odpowiedzieć na inne trudne pytanie dotyczące EPM: Dlaczego niektóre konie zapadają na tę chorobę, a inne narażone na kontakt z tym samym pasożytem nie?
„W niektórych stanach 90 procent, a w wielu ponad 50 procent koni na danym obszarze będzie miało przeciwciała, wskazujące na to, że zostały zarażone” – mówi Reed. „Jednak częstość występowania ciężkiej choroby jest znacznie niższa. Czy powodem tej różnicy jest coś związanego z funkcjami immunologicznymi? Czy konie, u których rozwija się choroba, mają obniżoną odporność? Może być coś wyjątkowego w funkcjonowaniu układu odpornościowego koni, u których rozwija się EPM, a zwłaszcza tych, u których dochodzi do nawracających infekcji. Od czasu do czasu trafia się koń, który odpowiada na leczenie, ale potem ma znaczny nawrót lub częste nawroty.”
Inną możliwością jest to, że niektóre szczepy tych pasożytów są bardziej zjadliwe niż inne. „Siobhan Ellison , na Florydzie, przedstawiła swoją hipotezę, że niektóre pierwotniaki mają antygeny powierzchniowe, które mogą być bardziej prawdopodobne, aby być zakaźne”, mówi Reed. o z pewnością jest możliwe.”
Postęp w diagnostyce i leczeniu przeszedł długą drogę w kierunku zmniejszenia liczby koni, które zapadają na EPM. Znalezienie bardziej skutecznych sposobów zapobiegania i leczenia tej choroby jest trudnym celem – ale takim, z którym badacze wiążą realne nadzieje na osiągnięcie w nadchodzących latach.
Ten artykuł po raz pierwszy ukazał się w numerze EQUUS #451, kwiecień 2015.