Predisposição genética

Vários são os estudos que asseguram a predisposição genética da doença (Hoppe, 1984; Jeffcott, 1991; Donabedian et al., 2008; Lykkjen et al., 2012) e, inclusivamente, a sua influência na gravidade das lesões (Ytrehus et al., 2007).

9

Em vários estudos foram determinadas diferentes prevalências em linhas distintas de cães (Nečas et al., 1999), porcos (Jørgensen & Andersen, 2000) e cavalos (Foerner, 2003) e diferente incidência entre poldros filhos de diferentes garanhões (Schougaard et al., 1990, citado por Auer & Stick, 2006), o que suporta a presença de um padrão genético na doença. O facto de se verificar uma reduzida incidência em póneis e cavalos selvagens (Voûte et al., 1997, citado por Auer & Stick, 2006; Valentino et al., 1999), em contraste com o verificado nas raças de cavalo doméstico, apoiam a conclusão acima.

Vários estudos suportam, também, a influência genética na eventual conjugação entre lesões nas diferentes articulações (Stock et al., 2005a; Foland et al., 1992).

Segundo van Grevenhof e coautores (2009b) e Novales (n.d.), os suportes genéticos da localização e tipologia de lesões (edentação, aplanamento, fragmentação) são independentes entre si, com distintos genótipos e heritabilidade, sem significado evolutivo de gravidade, após encontrar valores de correlação baixos entre estas formas de lesão.

Van Weeren (2006) coloca, ainda, a hipótese do processo regenerativo das lesões poder ter por base o padrão genético

1.2.5.1. Hereditariedade

A hereditariedade da OC é apoiada por diversos autores (Pieramati et al., 2003; van Weeren, 2006a; Wittwer et al., 2007), com distintos resultados de heritabilidade disponíveis na literatura atual.

A amplitude de valores de heritabilidade da doença varia entre 0.05-0.60 (van Weeren, 2006a). Em cavalos de sangue frio, identificam-se valores de 0.07 (van Grevenhof, 2011), 0.43 (Stock & Distl, 2006) e entre 0.16-0.48 (Wittwer et al., 2007). Por sua vez, em cavalos de sangue quente, adiantam-se valores compreendidos entre 0,19-0,37 (Stock et al., 2005, citado em Wittwer et al., 2007) e 0,19-0,34 (Willms et al., 1999 citado em Wittwer et al., 2007). Em cavalos trotadores apontam-se valores de 0,26 (Schougaard et al., 1990 citado em Wittwer et al., 2007), entre 0,21-0,52 (Grøndahl & Dolvik, 1993) e entre 0,24-0,27 (Philipsson et al., 1993 citado em Wittwer et al., 2007).

De um modo geral, existe concordância dos estudos em que a doença na articulação TC tem uma maior heritabilidade quando comparada com as restantes articulações (van Grevenhof, 2011), com fulcral influência genética nas lesões.

De modo diverso, na articulação FP, MTF e MCF verificam-se valores de heritabilidade da doença mais reduzidos, com maior importância da influência ambiental em detrimento da genética (Dik et al., 1999; Christmann, 2004),

10

A variedade dos valores de heritabilidade referidos será, em parte, devida às diferenças nas amostras das populações dos estudos, no que refere à raça, número de animais, metodologia de trabalho (Wittwer, 2006; van Grevenhof et al., 2009a) e, também, ao tipo e localização das lesões estudadas (Jørgensen & Andersen, 2000; Yazdi et al., 2000).

1.2.5.2. Genes

Quanto aos genes responsáveis pela doença, é reconhecido um fundo poligénico em cães (Padgett et al.,1995), humanos (Tsirikos et al., 2003; Gustavel & Beals, 2002) e, também, em cavalos (Philipsson, 1996).

As regiões dos genes com possível ligação à doença são denominadas de “loci de características quantitativas” (QTL - “quantitative trait loci”). São bastantes os estudos que mostram o envolvimento de diferentes genes e moléculas na etiopatogenia da doença.

A OCD é classificada, por alguns autores, como uma doença recessiva, com genes distintos associados às diversas articulações afetadas (Christmann, 2004; Wittwer et al., 2007). Num estudo foram identificadas 11 proteínas moduladas e 140 genes associados a 100 mutações em 30 regiões QTL (Desjardin et al., 2014).

Foi colocada a possibilidade da atividade enzimática e hormonal, dos recetores da ossificação endocondral e do metabolismo serem codificados por genes presentes em QTL’s para a doença (Semevolos & Nixon, 2007; Serteyn et al., 2010).

Vários estudos suportam, também, a influência genética na eventual conjugação entre lesões nas diferentes articulações. Stock e coautores (2005a) concluiram que os fragmentos nas articulações interfalângica proximal, interfalângica distal e o boleto são geneticamente relacionados, com correlação moderadamente positiva e que a correlação entre lesões nos boletos é positiva. Já a correlação genética entre fragmentos ósseos do boleto e o género é negativa.

Associada à componente genética aqui abordada, com 25 % de contribuição para o fenótipo, surge a componente ambiental, com os restantes 75% (van Weeren, 2006a). Tal como antes referido, a medida precisa da interação entre estes é uma incógnita (McIlwraith, 2002).

Em suma, é concluida a complexidade da hereditariedade (van Weeren, 2006c), dada a multiplicidade de genes com possível ligação à doença.

11

Na literatura atual, existe controvérsia e uma notória diversidade de teorias na tentativa de explicar a patogenia da doença. Não é, tampouco, consensual que a lesão inicial apareça exclusivamente durante o processo de OE (Lepeule et al., 2009).

Na placa de crescimento, as lesões iniciais de osteocondrose caraterizam -se pela presença de condrócitos hipertróficos, envolvidos em matriz cartilagínea resistente à invasão pelos vasos sanguíneos metafisários (Hill et al., 1984). Quanto à patogenia neste local, pensa-se que as lesões poderão resultar de um processo isquémico, ora no lado epifisário, ora no lado metafisário, da placa (Ytrehus et al., 2007).

No complexo cartilagíneo articular epifisário, as lesões são caraterizadas por uma área de necrose focal na cartilagem de crescimento, não afetando a cartilagem articular e o osso subcondral (Carlson et al., 1995) e culminam numa junção osteocondral irregular. No cavalo, na maioria dos casos, apenas o complexo cartilagíneo articular epifisário é afetado.

Vários autores afirmam que alterações no suprimento sanguíneo estão na origem da doença (Olstad et al., 2007; Ytrehus et al., 2007; Olstad et al., 2008). As alterações, a este nível, foram primeiramente verificadas em suínos (Carlson et al., 1991). A interpretação da patogenia da doença nos equinos é realizada, em parte, por extrapolação daquela espécie, o que, dadas as diferenças, poderá levar a conclusões menos fiáveis.

Alguns autores defendem a hipótese da ocorrência da OC secundariamente a uma necrose isquémica focal da cartilagem epifisária, devido a uma falha na irrigação sanguínea dos canais de cartilagem, aquando da anastomose com os vasos metafisários provenientes da frente de ossificação, na fase de crescimento (Olstad et al., 2007; Olstad et al., 2013), com possível predisposição hereditária (Olstad et al., 2015). Estas anastomoses atravessam a junção osteocondral, zona esta de intensa atividade remodeladora e ponto de contato entre cartilagem e tecido esponjoso primário, daí decorrendo a suscetibilidade para lesões.

Este processo leva à consequente resistência à invasão vascular pelos vasos da medula óssea, à mineralização e à substituição da cartilagem por osso quando as áreas necróticas entrarem em contacto com a frente de ossificação, culminando numa falha na OE (Olstad et al., 2013). Estas zonas de lesão são progressivamente substituidas por tecido fibroso e sofrem ossificação membranosa (Ytrehus et al., 2007).

Nesta linha, alguns autores defendem a hipótese de a necrose cartilagínea preceder o atraso da ossificação endocondral (Carlson et al., 1991; Woodard et al., 1987, citado em Carlson et al., 1995), ou seja, que a OC ocorra secundariamente à necrose, posição esta também defendida por Olstad e seus colaboradores (2007). No entanto, van Weeren (2006c) adianta a possibilidade de a condronecrose ser uma consequência e não um fator iniciador da doença. Esta hipótese é corroborada por Henson e colaboradores (1997b), que

12

observaram canais de cartilagem retidos associados a lesões, mas nem sempre associados a condronecrose.

Numa aproximação diferente, nalguns estudos é defendido que os canais cartilagíneos - os vasos sanguíneos que nutrem a cartilagem - face à sua condrificação (o processo fisiológico de regressão vascular e ocupação por matriz) (Olstad et al., 2007; Ytrehus et al., 2007) vêem a sua atividade limitada desde muito cedo, pelo que cerca dos 2,5 - 4 meses de idade já existem em número diminuto, desaparecendo após os 7 meses (Carlson et al., 1995). O momento em que este processo acontece enquadra-se, temporalmente com as chamadas “janelas de vulnerabilidade” das articulações – o diferente intervalo de idades durante o qual as articulações estão suscetíveis ao aparecimento das lesões - e os respetivos pontos de não retorno, justificando-os assim (van Weeren et al., 1999c).

À luz das hipóteses patogénicas da doença, acima referidas, são também justificadas a existência de locais de predileção das lesões e, à semelhança do trajeto vascular, a simetria bilateral de algumas delas (Ytrehus et al., 2007).

O osso apresenta capacidade remodelativa durante toda a vida do animal, mas esta capacidade de remodelação da rede de colagénio tende a diminuir com a idade e os tempos de remodelação tendem a aumentar (Verzijl et al., 2000). Assim, a recuperação das lesões durante a “janela de vulnerabilidade” é possível enquanto o nível metabólico da MEC é suficiente elevado (van Weeren, 2006c).

Alguns trabalhos apontam, ainda, a discondroplasia - a anormal diferenciação dos condrócitos - como modelo patogénico da doença (Henson et al., 1997b; Shingleton et al., 1997). Os autores afirmam a presença de condrócitos de pequenas dimensões, pré- hipertróficos, adjacentes aos vasos sanguíneos dos canais de cartilagem na zona hipertrófica desta. Esta alteração fenotípica dos condrócitos é originada por isquemia, induzida por necrose dos canais vasculares (Ekman & Heinegård, 1992; Ekamn et al., 1990); como resultado, não ocorre hipertrofia dos condrócitos, mineralização da matriz, invasão vascular nem transformação em osso. Segundo os mesmos autores, este fenómeno é justificado pelos desequilíbrios hormonais a que os condrócitos são expostos, nomeadamente diminuição da tiroxina e aumento da insulina circulantes em resultado de dietas energéticas. Esta abordagem não justifica os locais de predileção das lesões nem a sua simetria bilateral. Num estudo de Kinsley e coautores, em 2015, foi concluído o fundo genético do catabolismo e da inibição da maturação dos condrócitos em animais com OC.

Outros autores atribuem o protagonismo na patogenia, em lesões iniciais, às alterações dos componentes da MEC (Lecocq et al., 2008; Hill et al., 1984, citado em Ytrehus et al., 2007; Watkins, 1992), nomeadamente à diminuição do conteúdo total de

13

colagénio (essencialmente o colagénio II) e de ligações cruzadas (Billinghurst et al., 2003; van de Lest et al., 2004). Incluem, ainda, o aumento da renovação de colagénio na cartilagem (Laverty et al., 2002) e no líquido sinovial (Laverty et al., 2000) e o aumento da atividade da colagenase tecidual (MMP-1), gelatinases (MMP-2 e MMP-9), e outras enzimas proteolíticas (Laverty et al., 2002; Semevolos & Nixon, 2007; Vidal et al., 2009). No entanto, continua por determinar se as alterações de síntese e estrutura do colagénio são responsáveis pelas falhas vasculares. A catepsina B está aumentada em lesões de OC (Gee et al., 2007). No entanto, Brama e coautores (1998) e Lecocq e coautores (2007) não verificaram estas alterações da MEC, acima referidas, em animais com OC, respetivamente ao nível das MMPs e do colagénio da matriz. Permanece, ainda, por esclarecer se estas alterações são primárias ou secundárias (Laverty et al., 2002; van Weeren, 2006c).

Trumble e coautores, em 2001, afirmaram que a interleucina-1 beta (IL-1β) e o “fator necrótico tumoral alfa” (TNF-α - “ tumor necrosis factor alpha”) poderão desempenhar um papel na patogénese da OCD. Designadamente, é argumentado que a primeira contribui para o aumento de MMP-2 (Clegg & Carter, 1999).

Outros autores apresentam a hipótese de determinados genes em QTL associados à doença, codificarem fatores metabólicos, enzimas, hormonas e recetores envolvidos na OE, com repercussões negativas na MEC e condrócitos da cartilagem de crescimento. Desjardin e coautores (2014) apoiam o acima referido e ainda correlacionam as lesões de osteocondrite dissecante com a diferenciação terminal hipertrófica ass ociada à disfunção mitocondrial.

De modo diverso, outros autores interpretam os vasos sanguíneos como uma forma de reparação das áreas lesionadas, de transporte de células osteoprogenitoras e de mineralização da cartilagem retida (Chandraraj & Briggs, 1988). Já van Weeren (2006a) encara o aumento da renovação do colagénio como um processo de reparação. Refere, ainda, a patogenia e a reparação como processos distintos, influenciados pela genética e fatores ambientais, defendendo que a razão entre eles irá ditar o resultado final.

Segundo Wittwer e coautores (2007), apenas algumas fases da OE se apresentam alteradas, uma vez que, apesar da deficiente maturação e diferenciação dos condrócitos, a proliferação ocorre de forma fisiológica. Já Jeffcott e Henson (1998) defendem que a alteração da expressão das moléculas PTHrP, IHH, TGF-β, que regulam a fase proliferativa do OE, poderá levar à existência de condrócitos pré-hipertróficos. Tal foi verificado por Semevolos (2005), que registou um aumento da expressão de PTHrP e de IHH em cartilagem com lesões. No entanto, a identificação de níveis reduzidos do “fator de transcrição primário para a IHH” (Gli1 - “Glioma-associated oncogene homolog 1”), coloca algumas incógnitas sobre esta matéria (Semevolos et al., 2002; Semevolos et al., 2005).

14 1.4. Epidemiologia

Em 1999, foi estimado existirem na Europa cerca de 20.000-25.000 poldros com possibilidade de desenvolverem algum grau de OC (Barneveld & van Weeren, 1999).

De uma forma geral, os valores de prevalência de OC(D) são elevados nas diferentes raças de cavalos, com amplo intervalo de valores, entre 13-74.3%(van Weeren, 2006c) e 5-20% (Novales, 2007). Maioritariamente, os estudos têm por base a articulação TC, devido à elevada incidência da doença nesta articulação (Orr et al., 2012).

1.4.1. Raças

Da análise de estudos diversos, verifica-se uma variação substancial dos valores de prevalência de OC(D) consoante as raças, assim como, dentro de cada uma destas, para as distintas articulações. Tal variedade de valores encontra-se refletida no Anexo A, para onde foram remetidos de modo a permitir melhor fluidez de leitura do presente trabalho.

Para além desses resultados, todos referentes a raças específicas, importa mencionar, pela dimensão e variedade de raças da amostra, um outro estudo, realizado por (Denoix & Valette, 2001, citado por Auer & Stick, 2006), envolvendo 1180 cavalos Selle français, Anglo-Árabes e Thoroughbred, que concluiu um valor de incidência de 13,3% na articulação TC. Por outro lado, valores bem mais baixos foram encontrados noutras raças. Estudos efetuados em cavalos selvagens divulgam prevalências de 2.5% na articulação TC e 0% na articulação FP (Valentino et al., 1999, citado por Auer et Stick, 2006). Em cavalos de tiro, referem-se valores de 5 % (Riley et al., 1998) e em póneis a doença é considerada rara (Voûte et al., 1997, citado por Auer & Stick, 2006; Bjornsdottir et al., 2000, citado por Olstad et al., 2015).

O contraste de valores verificado entre estas raças e as referidas na tabela, demonstra o impacto da intervenção e manipulação do homem sobre estas últimas, nomeadamente ao nível do maneio alimentar, reprodutivo e da atividade física.

1.4.2. Articulações

De um modo geral, as articulações TC, FP e MCF e MTF são as mais afetadas. As articulações escápuloumeral e interfalângicas proximal e distal são pouco afetadas e a doença nas articulações coxofemoral, radioumeral, carpo e vértebras cervicais é rara.

15

A doença na articulação FP é comum nalgumas raças, nomeadamente em cavalos Thoroughbred (Foland et al., 1992), principalmente em cavalos de desporto (Sparks et al., 2011). Num estudo, incluindo maioritariamente as raças Percheron e Clydesdale, foram concluídos valores de prevalência de 26 % (Riley et al., 1998). Quanto à Pura Raça Espanhola (PRE) estão registados valores de prevalência de 2% (Novales, 2007), 1,4% (Hernández, 2007, citado em Novales, 2007). Já van Grevenhof (2009b) indicou valores de 39% em cavalos Dutch Warmblood.

A doença na articulação TC tem marcada expressão em machos com aptidão desportiva, nomeadamente em Thoroughbred (Beard et al., 1994). Foram encontrados valores de prevalência de 26% em cavalos Standardbred e 10% em cavalos de sangue quente (Hoppe & Philipsson, 1985; Hoppe, 1984). Foram, ainda, encontrados valores de prevalência de 31% (van Grevenhof et al., 2009b) e 16% (Vos, 2008) na raça KWPN. Por sua vez, identificaram-se valores de 9,6% (Stock & Distl, 2005) e 10,4% (Christaman, 2004) em cavalos Hanoverianos. Na PRE argumentam-se valores de 17,9% (Novales, 2007) e 19,2% (Novales et al., 1999, citado em Novales, 2007). Em cavalos Puro Sangue Lusitano (PSL), foi verificada uma prevalência de 4.7 %, afetando maioritariamente os machos (Valentino et al., 1999).

São muitos os estudos relacionados com a doença nas articulações MCF e MTF e variados os valores de prevalência obtidos. Em estudos de cavalos PSL, verificou-se uma prevalência de 12% (Bernardes, 2008), e Teixeira, em 2009, concluiu uma prevalência de 47.2%, no conjunto das 4 articulações do boleto, sendo 13.9 % nos membros posteriores e 33.3% nos membros anteriores. Em cavalos jovens de raças Standardbred foramrelatados valores de 14% a 29% de incidência de OC nestas articulações (Jørgensen et al., 1997). Por sua vez, em cavalos Hanoverianos concluíram-se valores de 16,6% (Christmann, 2004), de 20,7% (Stock & Distl, 2005) e, ainda, de 35% (van Grevenhof et al., 2009b).

O membro anterior, ou seja, a articulação MCF, é indicada em vários estudos como sendo mais afetada que a articulação MTF (Bernardes, 2008; Vos, 2008; van Grevenhof et al., 2009b; Teixeira, 2009; Wittwer et al., 2007). Uma possível justificação será o equilíbrio e biomecânica do cavalo, cujo centro de gravidade se encontra mais próximo dos membros anteriores (Ytrehus et al., 2007)

1.4.3. Locais de predileção

A articulação FP tem como local de predileção a tróclea lateral do fémur (Stromberg & Rejno, 1978; Riley et al., 1998), e, em menor frequência, a tróclea medial e a porção distal da patela (van Weeren, 2006c). O côndilo medial do fémur (Pool, 1993; McIlwraith, 2002),

16

além da fossa troclear e da face articular da patela são, também, possíveis locais de predileção de lesão (Foland et al., 1992). Outros autores defendem que a lesão na patela é rara (McIlwraith & Trotter, 1996).

Quanto à articulação TC, a literatura apresenta vários estudos que indicam a crista intermédia da cóclea da tíbia como sendo o principal local de predileção (Strömberg & Rejnö, 1978; Novales, 2007). Seguem-se a porção distal da tróclea lateral do tálus (Wittwer, et al., 2006), o maléolo medial da tíbia (Riley et al., 1998; McIlwraith et al., 1991) e, por fim, a tróclea medial do tálus (McIlwraith & Anthony, 2008). O maléolo lateral da tíbia é, igualmente, um possível local de lesão (Novales, 2008a, citado por Neves, 2010).

Quanto às articulações MCF e MTF, o local de predilecção é a crista sagital distal do osso metacarpiano III (McIII) e do osso metatarsiano III (MtIII), respetivamente (Wright & Minshall, 2014 ; Wittwer et al., 2006).Tal é corroborado por Pool (1993) e McIlwraith (2002).

1.4.4. Idade

Parecem existir diferentes janelas temporais em que as diferentes articulações estão suscetíveis à doença, as já referidas “janelas de vulnerabilidade”. Neste período as lesões podem aparecer, regredir, total ou parcialmente ou alterar a sua forma de apres entação (Dik et al., 1999). A altura de deteção das lesões é influenciada pelo tipo de estudo, pela raça estudada, pela idade dos animais, pela própria articulação afetada e pelo momento da realização do exame radiográfico.

No que respeita à articulação FP, a “janela de vulnerabilidade” situa-se entre o terceiro e oitavo meses de idade. Nesta articulação, a influência ambiental é primordial, em detrimento da genética (Dik et al., 1999). A deteção radiográfica de lesões na articulação FP é possível a partir dos 3 meses de idade, ocorrendo mais frequentemente cerca dos 6 meses de idade e, em média, 90 % das lesões detetadas são temporárias (Dik et al., 1999; Christmann, 2004). Segundo Sparks e coautores (2011) as lesões podem ser detetadas a qualquer idade, tendencialmente em cavalos com idade não superior a 1 ano de idade - com média de 9,7 meses - e com tendência para lesões graves.

Na articulação TC, as lesões tendem a aparecer desde o nascimento, com possibilidade de recuperação entre o segundo e o quinto meses de idade (Dik et al., 1999). Já Carlson e coautores (1995) afirmam que a suscetibilidade para o aparecimento de lesões nesta articulação termina por volta das dez semanas de idade. A deteção radiográfica de lesões na articulação TC é possível a partir do primeiro mês de idade, sendo temporárias cerca de 75% delas (Dik et al., 1999; Christmann, 2004).

17

Nas articulações MCF e MTF, tal como acontece na articulação FP, é verificada uma preponderância do fundo ambiental em detrimento do fundo genético, pelo que as lesões podem surgir até por volta dos 8 meses de idade (Dik et al., 1999). Os animais afetados têm, geralmente, 1 ano ou mais de idade (De Moor et al., 1972).

De uma forma geral, as “janelas de vulnerabilidade” parecem situar-se entre o primeiro e o décimo primeiro mês de vida (Dik et al., 1999), ou mesmo até ao ano de idade (van Weeren, 2006a,b).

Lepeule e coautores, em 2009, referiram uma maior incidência em poldros nascidos antes de Março e depois de Maio, uma vez que os que nascem mais cedo no ano estão estabulados, privados do exercício físico e da pastagem, enquanto os que nascem mais tarde são colocados na pastagem em idade mais tenra e por maiores períodos de tempo (Christmann, 2004; Wittwer et al., 2006).

1.4.5. Género

Os estudos presentes na literatura apresentam conclusões divergentes sobre a relação doença/género. Diversos estudos revelaram uma prevalência superior em machos (Mohammed, 1990, citado em Stock et al., 2006; Philipsson et al., 1993, citado em Stock et al., 2006; Lindsell et al., 1983), relacionando-a com o efeito hormonal e com uma taxa de crescimento e um tamanho corporal superiores (Jeffcott, 1991, citado em Watkins, 1992). Por outro lado Wittwer e coautores (2007) relatam uma maior prevalência em fêmeas. Já outros autores, não verificaram diferenças na prevalência para os géneros (Novales, 2007; Hernández, 2003, citado por Novales, 2007; Vos, 2008).