Полиоэнцефаломаляция ( ПЭМ ), также называемая цереброкортикальным некрозом ( ЦКН ), является неврологическим заболеванием, наблюдаемым у жвачных животных , которое вызывается множеством факторов, одним из которых является истощение тиамина в организме. Тиамин (витамин B1) является ключевым химическим веществом в метаболизме глюкозы , дефицит которого представляет наибольшую угрозу для неврологической активности. Помимо измененного статуса тиамина, была отмечена связь с высоким потреблением серы как потенциальная причина ПЭМ. ПЭМ также может быть вызвана другими токсическими или метаболическими заболеваниями, такими как: острое отравление свинцом или отравление солью . [1] Крупный рогатый скот, овцы, козы и другие жвачные животные, у которых диагностирован ПЭМ или пред-ПЭМ, страдают опистотонусом , кортикальной слепотой, дезориентированными движениями и в конечном итоге летальным исходом, если их не лечить. [1] Текущие данные показывают, что начало ПЭМ может варьироваться от рождения до поздней взрослой жизни. [2]
Доступность тиамина контролируется прямым потреблением тиамина с пищей. Доступность тиамина также регулируется тиаминазами , которые являются ферментами, которые легко расщепляют молекулы тиамина и ингибируют основные пути, регулируемые тиамином, такие как метаболизм глюкозы. [3] У жвачных животных есть работающие микробы рубца , которые синтезируют молекулы тиамина для организма; поэтому жвачным животным не нужно потреблять богатую тиамином пищу для получения тиамина. [4] Однако кормовые концентраты, которые дают жвачным животным, особенно овцам и крупному рогатому скоту, часто в большом количестве содержат тиаминазы. Присутствие тиаминаз противодействует выработке тиамина, расщепляя их, что приводит к бесполезному циклу между микробами рубца и тиаминазами. В конце концов, когда скорость синтеза не может превышать потребление тиаминазы, будет достигнуто состояние дефицита тиамина. Продукты, богатые тиаминазой, включают различные зерновые, пресноводную рыбу и папоротники, которые часто перерабатываются вместе для получения кормового концентрата. [5] [6]
Поскольку метаболизм глюкозы регулируется тиамином, чрезмерное потребление глюкозы также может привести к дефициту тиамина. [7] Когда в организме происходит внезапное увеличение уровня глюкозы, запасы тиамина истощаются, и тиамин становится недоступным, когда необходимо усвоить следующую порцию глюкозы.
В свете последних исследований высокие концентрации потребления серы также считаются ответственными за PEM. [8] [9] Сера необходима для синтеза важных серосодержащих аминокислот и их вклада в синтез различных гормонов, ферментов и структурных белков. Рацион жвачных животных, особенно крупного рогатого скота, может быть чрезмерно концентрирован серой. У жвачных животных те же самые микробы рубца, которые генерируют молекулы тиамина, восстанавливают серу до токсичных сульфидов. Среди сульфидных токсинов есть сероводород , газовое соединение, которое будет конкурировать с кислородом за связывание с эритроцитами и в конечном итоге попадать в мозг, нарушая нейронную активность. [10]
Клинические признаки БЭМ различаются в зависимости от пораженной области коры головного мозга и могут включать в себя нажатие головой, притупление, опистотонус, центральную слепоту, анорексию, мышечный тремор, скрежетание зубами, тризм, слюнотечение, судороги, нистагм, клонические судороги и лежачее положение. [11] Раннее введение тиамина может быть излечивающим, но если поражение более запущено, то выжившие животные могут остаться частично слепыми и умственно отсталыми.