Cukrzyca bydła (diabetes mellitus bovis)

    Cukrzyca  jest dosyć rzadko spotykaną chorobą przeżuwaczy. Przypadki hiperglikemii bydła pierwsi opisali autorzy japońscy, nie podając  pełnego opisu tej choroby. Istota choroby polega na zaburzeniu metabolizmu węglowodanów, które w stanach niedoboru insuliny upośledzają wykorzystanie glukozy. Choroba może przebiegać z objawami hiperglikemii, glikozurii i zaburzeń gospodarki wodno-elektrolitowej. Cukrzyca bydła może pojawiać się okresowo, często towarzyszy innym  chorobom.

Etiologia
 U bydła, podobnie jak u innych zwierząt, rozróżnia się trzy typy cukrzycy:
Typ I – charakteryzuje się niedoborem endogennej insuliny i nieodpowiednią reakcją trzustki na stan hiperglikemii,
Typ II – w organizmie aktywność insuliny jest normalna lub podwyższona, natomiast brak jest reakcji na test obciążenia glukozą,
Typ III – cechuje normalna aktywność insuliny, opóźniona reakcja na podwyższenie poziomu glukozy i opóźniony powrót glukozy do normy.
   Główną przyczyną choroby jest osłabienie zdolności wydzielniczej komórek b-trzustki, spowodowane stanami zapalnymi lub chorobami nowotworowymi narządu. Skutkuje to hipoinsulinemią i niską zdolnością utleniania i wykorzystania glukozy. W powstawaniu cukrzycy bydła istotne znaczenia mają błędy żywieniowe, polegające na nadmiernej podaży węglowodanów w dawce pokarmowej, oraz zbytnie otłuszczenie zwierząt, powodujące przeciążenie i wyczerpanie komórek b-trzustki, produkujących insulinę.
   Badania immunohistochemiczne trzustki wykazały, że do wystąpienia cukrzycy usposabiają inne choroby, jak: BVD – MD, gruźlica, pryszczyca, schorzenia nerek i płuc. Przyczyną powstawania hiperglikemii może być nie tylko niedobór insuliny ale także obecność jej antagonistów do których należą: hormony sterydowe, hormon wzrostu, hormony tarczycy (głównie tyroksyna).
Patogeneza
Najczęstszą przyczyną powstawania cukrzycy u bydła jest niedobór insuliny (cukrzyca typu I). Hormon ten spełnia niezwykle istotne funkcje w organizmie polegające na:
-    ułatwieniu procesów utleniania glukozy i jej wnikania do komórek
-    spowolnieniu procesów glukoneogenezy w wątrobie,
-    szybszym wnikaniu do komórek aminokwasów, glikozydów i potasu,
-    aktywacji wielu enzymów,
-    wzmożeniu syntezy białek.
W przewlekłym przeciążeniu wysp trzustki i hipoinsulinemii dochodzi do osłabienia utylizacji glukozy prowadzącej do powstania hiperglikemii. Wzrost  zawartości glukozy ponad próg nerkowy (zbyt duże stężenie glukozy przekraczające możliwości filtracyjne nerek), staje się przyczyną glikozurii występującej najczęściej z ketonurią. Wydalana glukoza wiąże wodę powodując częste oddawanie moczu – wielomocz, doprowadzający do odwodnienia organizmu. Wraz z moczem wydalane są duże ilości jonów sodowych i potasowych, prowadząc do powstania zaburzeń równowagi wodno-elektrolitowej i kwasowo-zasadowej a w konsekwencji do kwasicy metabolicznej. Ponadto we krwi stwierdza się podwyższoną zawartość związków ketonowych, pogłębiających istniejącą kwasicę.     
   Jedną z najczęstszych przyczyn powstawania cukrzycy bydła jest zakażenie wirusową biegunką bydła i chorobą błon śluzowych (BVD-MD). Mechanizm powstawania cukrzycy w przebiegu tej ostatniej choroby nie jest do końca wyjaśniony. Wydaje się, że odgrywają tu rolę dwa czynniki – jeden to niszczenie przez wirus komórek b wysp trzustki i, w efekcie powodujące spadek sekrecji insuliny.  Drugi czynnik, związany jest z powstaniem odpowiedzi immunologicznej na zakażenie wirusem, powodującej uruchomienie mechanizmów autoimmunoagresji przeciwko komórkom trzustki.  Ten drugi mechanizm wydaje się być bardziej prawdopodobny, gdyż u krów zakażonych BVD-MD, wykazujących objawy cukrzycy, nie wykazano obecności wirusa w komórkach wysp trzustki. W zakażeniach BVD-MD obserwowano częste przypadki występowania cukrzycy u zwierząt trwale zakażonych (persistent infected).

Objawy
   Przypadki cukrzycy stwierdzano u różnych ras bydła - Aberdeen Angus, Hereford, H-F, Brangus, rasy Japońskiej Brązowej i Japońskiej Czarnej. Nie zauważono predyspozycji rasowych ani genetycznych do wystąpienia tej choroby.  Objawy kliniczne cukrzycy stwierdzane u bydła są podobne do występujących u innych gatunków zwierząt i przebiegają ze spadkiem masy ciała pomimo zwiększonego łaknienia  (polifagia), towarzyszy temu nadmierne pragnienie (polidypsja) i wielomocz (poliuria). W bardziej zaawansowanych stanach dochodzi do odwodnienia, utraty elastyczności skóry, osłabienia motoryki przedżołądków, zmętnienia rogówki i zaćmy oraz nieżytu dróg oddechowych. Histologiczne i immunohistochemiczne badania wykonane na  cielętach z cukrzycą i z uporczywą wirusową biegunką w przebiegu BVD, wykazały: hiperglikemię, zmniejszoną tolerancję glukozy, cukromocz, nadmierne pragnienie i wychudzenie. Makroskopowo stwierdza się liczne nadżerki i wrzody błony śluzowej przewodu pokarmowego - języka, przełyku i przedżołądków, łuszczenie się zmienionego martwiczo nabłonka jelit, infiltrację neutrofilów i obrzęk węzłów chłonnych. W jelitach cienkich i grubych stwierdzono stan zapalny z atrofią kosmków, zropieniem krypt jelitowych, rozproszoną infiltracją limfocytów i makrofagów oraz z naciekiem fibroblastów. W trzustce dorosłego bydła stwierdzono mniejszą liczbę komórek wysp i większą liczbę komórek wysp ze zwyrodnieniem wodniczkowym oraz  mniejszą liczbę komórek wydzielniczych. Badania immunohistochemiczne ziarnistości komórek trzustki wykazały znaczną degranulację komórek beta, a ponadto wiele z nich ulegało martwicy z nacieczeniom  eozynofilnym komórek wysp, z  kurczeniem się cytoplazmy i  obecnością pyknotycznych jąder. Zapalenie wysp z łagodną infiltracją limfocytów obejmowało całą trzustkę. W dodatku,  immunoreaktywne komórki IgG identyfikowano immunohistochemicznie w dotkniętych stanem zapalnym komórkach wysp trzustki. Nie udało się zidentyfikować antygenu wirusa BVD w cytoplazmie komórek trzustki, natomiast wykazano jego obecność w nabłonku komórek jelit cienkich.
   Choroba nie leczona kończy się zejściem śmiertelnym z objawami śpiączki cukrzycowej, tachykardii i hipotermii. Przebieg choroby jest zwykle przewlekły, chociaż zdarzają się przypadki nagłych zejść.

Rozpoznanie
    Cukrzycę można rozpoznać na podstawie charakterystycznych objawów klinicznych (wychudzenie, poliuria, polidypsja i polifagia), ale rozstrzygające są zmiany biochemiczne. We krwi obserwuje się hiperglikemię, hiperketonemię, neutrofilię i limfocytopenię, podwyższoną aktywność enzymów wątrobowych (AST i GGTP) oraz kwasicę metaboliczną.
W moczu stwierdza się obecność glukozy (glikozuria) oraz związków ketonowych (ketonuria). W celu pewnego rozpoznania stanu cukrzycy polecane jest, zarówno w medycynie ludzkiej jak i weterynaryjnej, oznaczenie szeregu parametrów, do których należą: poziom glukozy, aktywność insuliny, zawartość glukagonu, poziom fruktozoaminy i zawartość glukonowanej hemoglobiny ( HbA1C).

Wartości wskaźników diagnostycznych w przebiegu cukrzycy
   W stanach odwodnienia pojawia się nadkrwistość, leukocytoza z przesunięciem obrazu w lewo (zapalenie trzustki, zakażenia) oraz wzrost aktywności enzymów wątrobowych,    występują cechy zwyrodnienia tłuszczowego ze zwiększeniem zawartości triglicerydów, cholesterolu, lipidów i WKT w surowicy. Powoduje to powikłania arteriosklerotyczne ze strony układu wydzielniczego oraz retinopatię cukrzycową. W cukrzycy niepowikłanej poziom kreatyniny i mocznika pozostaje bez zmian. Wzrasta ich stężenie w niewydolności nerek, w przednerkowej azotemii (w stanach dehydratacji). Określanie poziomu insuliny jest przydatne w różnicowaniu typów cukrzycy oraz w ocenie odwracalności procesu chorobowego. Norma aktywności insuliny u bydła wynosi 5-25 µU/ml. W cukrzycy typu I może spadać poniżej 1µU/ml.  Obserwowany prawidłowy poziom insuliny w stanach hiperglikemii może być spowodowany  zaburzeniami metabolizmu komórek beta trzustki.