A.I.P.Vet. Associazione Italiana di Patologia Veterinaria AIPVet Associazione Italiana di Patologia Veterinaria I Congresso Nazionale con la partecipazione della Società Italiana di Patologia Tossicologica e Sperimentale del Gruppo di Patologia Clinica Veterinaria del Gruppo Veterinario di Analisi di Immagine Palazzo Feltrinelli, Gargnano (BS), 30 Aprile-1 Maggio 2004 A.I.P.Vet. Associazione Italiana di Patologia Veterinaria UN CASO DI SOSPETTA MALFORMAZIONE VERTEBRALE COMPLESSA (CVM) IN UN VITELLO FRISONE DI 6 MESI Lepri Elvio, Sforna Monica, Capuccini Silvia, Vitellozzi Giovanni Dipartimento di Scienze Biopatologiche Veterinarie, Sezione di Patologia e Igiene Veterinaria. Facoltà di Medicina Veterinaria, Università di Perugia Riassunto Nel presente lavoro viene descritto il caso di un vitello di 6 mesi affetto da artrogriposi, malformazioni vertebrali (emivertebre, vertebre a cuneo) e cardiache (difetti interatriale ed interventricolare, destroposizione dell’aorta) morfologicamente riferibili a CVM. Considerando che l’età del soggetto è atipica per la condizione, si avanzano possibili interpretazioni di questa apparente incongruenza sulla base dei dati riportati in letteratura. Parole chiave: Vitello; Malformazioni; Malformazione vertebrale complessa; CVM Summary Complex vertebral malformation (CVM) is an anomaly of Holstein calves recently described in Europe, USA and Japan, characterized by arthrogryposis, vertebral multiple malformations (hemivertebrae, fusion of vertebral bodies) and cardiac defects in a 50% of cases. Affected animals are usually aborted fetuses or stillborn; in a few cases calves live few days after birth. The cause of CVM is recognized in a defective autosomal recessive gene. In this report we describe a case of suspect CVM in a 6 month-old female Holstein calf. Pathological findings (monolateral arthrogryposis, multiple hemivertebrae and fused vertebral bodies, interatrial and interventricular defect with destroposition of aorta and right ventricular hypertrophy) were consistent with CVM. If confirmed by genetic test this could be, in our knowledge, the first case of CVM in Italy. Furthermore it would represent an exception for the age of the animal affected, older than those reported in literature, and may confirm the hypothesis that CVM gene is other than a simple mendelian gene. Long survival time in this case could be attributed to the pattern on cardiac malformations, that allowed an adequate cardio-circulatory function for a six-month life. Key words: Calf; Malformations; Complex vertebral malformation; CVM Introduzione Le malformazioni rappresentano un problema nell’allevamento bovino la cui reale incidenza è probabilmente sottostimata. Le cause possono essere estrinseche, di natura fisica, chimica o biologica, o intrinseche di tipo genetico. Malformazioni possono colpire qualsiasi organo o apparato: nella specie bovina l’apparato muscoloscheletrico, ed in particolare la colonna vertebrale, appare frequentemente coinvolto1. Sebbene le anomalie possano essere singole, spesso si assiste alla contemporanea presenza di malformazioni multiple in organi ed apparati diversi. La malformazione vertebrale complessa (complex vertebral malformation: CVM) è una anomalia ereditaria che colpisce i bovini di razza frisona, segnalata per la prima volta in Olanda nel 20002,3 ed in seguito in altri paesi europei come Danimarca4, Regno Unito5 e Slovenia6, ed extraeuropei come Stati Uniti7 o Giappone8. I vitelli affetti mostrano ridotto sviluppo corporeo ed accorciamento del rachide, evidente soprattutto a carico del collo. La malattia si caratterizza per la presenza, nel 93% dei casi, di malformazioni vertebrali che possono riguardare una soltanto o numerose vertebre, spesso nel tratto cervicale caudale o toracico prossimale4. Possono essere presenti vertebre a cuneo o emivertebre quale espressione di agenesia monolaterale parziale o completa degli emisclerotomi, o vertebre a blocco, dovute alla mancata divisione dei somiti. Spesso tali I Convegno Nazionale AIPVet Gargnano (BS) 30 Aprile - 1 Maggio 2004 42 A.I.P.Vet. Associazione Italiana di Patologia Veterinaria malformazioni provocano deviazioni dorsoventrali (lordosi, cifosi) o laterali (scoliosi) della colonna3. Possono coesistere malformazioni costali rappresentate da coste assenti o non articolate alle vertebre, capitelli doppi o fusi4. L’artrogriposi è presente nel 91% dei soggetti4, spesso bilaterale simmetrica a carico sia degli anteriori che dei posteriori, con estensione dell’articolazione tarsica e flessione di carpo e nodelli, accompagnata da rotazione mediale delle falangi3. Le malformazioni cardiache si osservano nel 5063% dei soggetti4 e sono rappresentate da ipertrofia eccentrica ventricolare destra, difetti interventricolari e destroposizione parziale o completa dell’aorta3. Le malformazioni vertebrali possono presentarsi non associate a malformazioni cardiache, ma la possibilità che si verifichi la condizione opposta non è conosciuta, così come la possibile presenza di altre malformazioni intercorrenti. Nel 75% dei casi i soggetti affetti muoiono precocemente (prima del 280° gg di gestazione) e sono riassorbiti. Nel restante 25% dei casi i vitelli sono abortiti, nascono morti o muoiono nell’immediato post partum10. Raramente i vitelli sopravvivono alcuni giorni. La malattia sembra essere dovuta alla mutazione di un gene, recentemente individuato a livello del cromosoma bovino numero 3, responsabile della sintesi di una proteina con funzione di transporter per uno zucchero nucleotide-associato9. Sulla base dell’esame dei pedigree degli animali affetti e del modello di trasmissione, i ricercatori danesi scopritori della CVM la inquadrarono come malattia genetica a trasmissione semplice di tipo autosomico recessivo3. La mutazione responsabile della CVM sembra essere insorta nel toro Penstate Ivanhoe Star e da questi trasmessa alla progenie, ed in particolare ad uno dei suoi figli, Carlin-M Ivanoe Bell, toro ampiamente utilizzato per la FA in tutto il mondo (si calcola che il 10% della popolazione di frisoni negli USA sia discendente di questo toro) e reale diffusore mondiale della mutazione. Tuttavia non è impossibile che soggetti non discendenti da Bell ma da altri figli di Star possano essere ugualmente portatori della mutazione3. La diagnosi di CVM è anatomopatologica, sebbene una conferma definitiva possa venire soltanto dall’esame del DNA per la ricerca del gene mutato. La diagnosi anatomopatologica è basata sulla presenza contemporanea di artrogriposi e delle tipiche malformazioni vertebrali, associate a ridotto sviluppo corporeo e, quando presenti, a malformazioni cardiache. Tuttavia l’artrogriposi è comunemente associata a malformazioni vertebrali, ed anche le malformazioni cardiache sono relativamente comuni nel bovino, per cui una diagnosi differenziale tra CVM e malformazioni ad eziopatogenesi diversa è in alcuni casi impossibile2. La diagnosi definitiva scaturisce dall’esame genetico del soggetto o dei genitori per l’evidenziazione del gene mutato. Nella comunità scientifica internazionale non c’è tuttavia accordo sulla reale attendibilità dei test genetici disponibili, anche perché recentissima è l’identificazione del gene presunto responsabile della CVM. Materiali e metodi Le nostre osservazioni si riferiscono ad un vitello femmina di razza frisona di 6 mesi di età, sottoposta a visita clinica in quanto affetta da sindrome respiratoria. Il soggetto proveniva da un piccolo allevamento in cui si ricorreva alla fecondazione artificiale con seme congelato, ed in cui erano riportati in passato episodi di malformazioni scheletriche non meglio precisate e mai sottoposte ad indagine. Alla visita clinica il soggetto mostrava ridotto accrescimento corporeo, con reperti clinici e strumentali compatibili con cardiopatia congenita. Risultati All’esame esterno è stata evidenziata una flessione del nodello posteriore sinistro con leggera deviazione mediale delle falangi. Il cuore si presentava di forma globosa per una modesta ipertrofia del ventricolo destro. All’apertura degli atri si evidenziava un ampio difetto interatriale alto di tipo ostium secundum con membrana cribrosa parzialmente occludente. Nei ventricoli era presente un ampio difetto alto della porzione membranosa del setto interventricolare, di forma ovale e dimensioni 4,5 x 3 cm, che si apriva al di sotto del lembo settale delle valvole. Era presente una trasposizione completa dell’aorta, con cono di efflusso spostato I Convegno Nazionale AIPVet Gargnano (BS) 30 Aprile - 1 Maggio 2004 43 A.I.P.Vet. Associazione Italiana di Patologia Veterinaria completamente nel ventricolo destro, appena a lato del difetto interventricolare, e dislocazione laterale del tronco dell’arteria polmonare, che presentava una modesta dilatazione sopravalvolare. Le anomalie vertebrali erano confinate al tratto T5-T10 e caratterizzate dalla presenza di un’emivertebra (T7) e di due vertebre a cuneo (T6 e T8) che conferivano al tratto una doppia curvatura scoliotica. I dischi intervertebrali tra le vertebre malformate apparivano normali. Erano inoltre presenti coste “spurie” non articolate alla colonna e coste con capitelli doppi. Sulla base dei reperti anatomopatologici è stato emesso un sospetto di CVM; è stato quindi richiesto un supplemento anamnestico e, sebbene l’esame del pedigree dell’animale sia risultato difficoltoso, la bovina in esame è risultata figlia di Tucker, discendente di Bell, il toro diffusore della CVM. Figura 1. Bovino, tratto vertebrale toracico: evidente scoliosi tra T5 e T10, dovuta alla presenza di emivertebre (T7) e vertebre a cuneo (T6 e T8). Figura 2. Bovino, radiografia del tratto vertebrale toracico T5-T10: si evidenzia un’emivertebra (T7) e due vertebre a cuneo (T6 e T8); i dischi intervertebrali appaiono normali; evidente anche una costola “spuria” non articolata con la colonna (freccia). Figura 3. Bovino, cuore fissato in formalina, visione dal ventricolo sinistro: evidente un ampio difetto interventricolare e un difetto interatriale (freccia). I Convegno Nazionale AIPVet Gargnano (BS) 30 Aprile - 1 Maggio 2004 44 A.I.P.Vet. Associazione Italiana di Patologia Veterinaria Figura 4. Bovino, cuore fissato in formalina, visione dal ventricolo destro: destroposizione completa dell’aorta che origina dal ventricolo destro a lato del difetto interventricolare (freccia). Discussione Nessuna delle malformazioni osservate è, di per sé, patognomonica di CVM. Sebbene le malformazioni vertebrali e cardiache risultino tra le più frequentemente osservate nel bovino, la loro contemporaneità e l’evidente analogia morfologica con quelle descritte in letteratura ci ha spinto ad avanzare una diagnosi presuntiva di CVM. Anche l’artrogriposi, reperto relativamente comune e dalla patogenesi assai varia, assume particolare significato se considerata nel contesto delle altre malformazioni osservate. La particolarità di questo caso risiederebbe nell’età dell’animale affetto. In letteratura infatti viene riportato che gli animali affetti che giungono a fine gravidanza costituiscono una percentuale ridotta, e comunque muoiono o vengono sacrificati nei primi giorni di vita. La sopravvivenza prolungata dell’animale in esame potrebbe essere dovuta alla modesta gravità delle malformazioni osservate, in particolare quelle vertebrali, limitate a poche vertebre; inoltre la tipologia di malformazione cardiaca, con la presenza di ampie comunicazioni tra il cuore destro e sinistro, potrebbe aver consentito una funzionalità cardiaca adeguata al raggiungimento dell’età di 6 mesi. E’ opinione di alcuni Autori che l’insieme delle malformazioni che caratterizza la CVM si possa esprimere con gravità diverse e variabili, non necessariamente letali, e che diverse combinazioni di anomalie possano essere comprese in questa condizione12, con possibili fenomeni di espressività incompleta. La genetica della CVM presenta tuttora degli aspetti non completamente definiti. Gli Autori danesi che nel 2000 descrissero la CVM la inquadrarono come malattia a trasmissione mendeliana semplice autosomica recessiva. Tuttavia successivi e più estesi studi di segregazione sulla popolazione di bovini danesi hanno ottenuto risultati solo in parte in linea con quelli attesi da un carattere ad ereditarietà semplice; anche la frequenza di casi di CVM tra i bovini holstein statunitensi, il 10% dei quali discende da Bell, è inferiore rispetto a quella prevedibile. Queste considerazioni hanno spinto alcuni studiosi ad ipotizzare che l’ereditarietà del carattere CVM potrebbe essere complessa piuttosto che semplice recessiva11. Conclusioni Se confermato dal risultato dell’esame genetico il caso discusso sarebbe, a nostra conoscenza, la prima segnalazione di CVM in Italia, fatto non sorprendente data la dimostrata diffusione mondiale della condizione. Inoltre esso rappresenterebbe un’eccezione per l’età del soggetto rispetto ai casi segnalati in letteratura. Si prospetterebbe quindi la possibilità, da confermare mediante un dettagliato e sistematico studio di molti più casi, che la CVM possa essere un carattere ad ereditarietà complessa, la cui espressione fenotipica potrebbe essere influenzata anche da fattori endogeni ed esogeni ancora non noti. I Convegno Nazionale AIPVet Gargnano (BS) 30 Aprile - 1 Maggio 2004 45 A.I.P.Vet. Associazione Italiana di Patologia Veterinaria 7. Bibliografia 1. 2. 3. 4. 5. 6. Leipold HW, Hiraga T e Dennis S. Congenital defects of the bovine muscoloskeletal system and joints. Vet Clin of North Am Food Animal Practice. 1993: 9; 93-104 Agerholm JS, Bendixen C, Andersen O e Arnbierg J. Complex vertebral malformation in Holstein calves. 2000. www.lr.dk/kvaeg/informationsserier/nyheder/CV M.pdf Agerholm JS, Bendixen C, Andersen O e Arnbierg J. Complex vertebral malformation in Holstein calves. J Vet Diagn Invest. 2001: 13; 283-289 Wouda W, Borst GHA, Vos JH, Peperkamp NHMT, Visser IJR e Zeeuwen AAPA. 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