Overzicht van circadische en pulsatiele hormonen en het belang
advertisement
UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT DIERGENEESKUNDE Academiejaar 2015-2016 Overzicht van circadische en pulsatiele hormonen en het belang ervan in de kliniek door Jaro BETTENS Promotoren: Boulougouris Xanthippe Prof. dr. Delesalle Catherine Literatuurstudie in het kader van de Masterproef © 2016 Jaro Bettens Universiteit Gent, haar werknemers of studenten bieden geen enkele garantie met betrekking tot de juistheid of volledigheid van de gegevens vervat in deze masterproef, noch dat de inhoud van deze masterproef geen inbreuk uitmaakt op of aanleiding kan geven tot inbreuken op de rechten van derden. Universiteit Gent, haar werknemers of studenten aanvaarden geen aansprakelijkheid of verantwoordelijkheid voor enig gebruik dat door iemand anders wordt gemaakt van de inhoud van de masterproef, noch voor enig vertrouwen dat wordt gesteld in een advies of informatie vervat in de masterproef. UNIVERSITEIT GENT FACULTEIT DIERGENEESKUNDE Academiejaar 2015-2016 Overzicht van circadische en pulsatiele hormonen en het belang ervan in de kliniek door Jaro BETTENS Promotoren: Boulougouris Xanthippe Prof. dr. Delesalle Catherine Literatuurstudie in het kader van de Masterproef © 2016 Jaro Bettens Voorwoord Voor deze masterproef hebben vele mensen mij geholpen, niet alleen met de inhoud, nalezen en layout, maar ook met steun en vertrouwen. De laatste maanden waren vrij intensief, maar dankzij deze mensen is het desondanks tot een goed einde gekomen. Eerst en vooral wil ik mijn promotor mvr. Boulougouris en copromotor prof. dr. Delesalle erg bedanken. Zij gaven me inzicht in hoe ik de titel van mijn thesis moest interpreteren en wezen me zo de juiste richting om uit te gaan met dit werk. Ondanks de vele andere studenten die deze twee personen moesten begeleiden met hun masterproef vonden ze beiden toch telkens tijd voor mij. Verder bedank ik mijn ouders voor de mentale steun. Het telkens nalezen van grote delen van dit werk kwam voor rekening van mijn vader. Ik bedank hen ook voor hun vertrouwen in mij, vanaf dag één in deze studie. Mijn vriendin verdient hier zeker ook een plaats. Verschillende dagen hebben we samen aan onze thesis gewerkt, wat draaglijker was dan alleen. Zij heeft me zeer goed geholpen met verschillende aspecten van mijn masterproef die voor haar zo logisch lijken. Haar studie (handelsingenieur) zorgt ervoor dat ze hier een stapje voor is. Als laatste bedank ik ook mijn medestudenten en vrienden in de richting. Bij hen kon ik telkens terecht met korte vragen over structurele dingen in deze masterproef. Ik wens u veel leesplezier toe, Bettens Jaro Inhoudsopgave Samenvatting ........................................................................................................................................ 1 Inleiding .................................................................................................................................................. 2 Literatuurstudie ..................................................................................................................................... 3 1. 2. Circadiaanse ritmes..................................................................................................................... 3 1.1. Algemene eigenschappen van circadiaanse ritmes ........................................................ 3 1.2. De pacemaker in de hersenen............................................................................................ 5 1.3. De cellulaire klok ................................................................................................................... 6 1.4. Circadische release van hormonen ................................................................................... 8 Pathologische aandoeningen met invloed op het circadisch patroon ................................ 14 2.1. Hyperadrenocorticisme (Ziekte van Cushing) ................................................................ 14 2.1.1. Symptomen .................................................................................................................. 14 2.1.2. Bloed/Urine onderzoek .............................................................................................. 15 2.1.3. Diagnostische testen .................................................................................................. 16 2.2. 2.1.3.1. Urine corticoïd/creatinine (UCC) ratio’s .......................................................... 17 2.1.3.2. ACTH-Stimulatietest ........................................................................................... 19 2.1.3.3. Lage dosis dexamethasone suppressietest ................................................... 20 Hypo/hyperthyroïdie kat/hond ........................................................................................... 21 2.2.1. Algemene werking schildklier.................................................................................... 21 2.2.2. Hypothyroïdie hond .................................................................................................... 21 2.2.2.1. Etiologie............................................................................................................... 21 2.2.2.2. Diagnose ............................................................................................................. 22 2.2.3. Hyperthyroïdie kat....................................................................................................... 25 2.2.3.1. Etiologie............................................................................................................... 25 2.2.3.2. Diagnose ............................................................................................................. 26 Bespreking ........................................................................................................................................... 28 Referentielijst ....................................................................................................................................... 30 Lijst van gebruikte afkortingen ACTH Adrenocorticotroop hormoon ACVIM American College of Veterinary Internal Medicine CRH Corticotropine releasing hormoon GHRH Groei hormoon releasing hormoon HA Hyperadrenocorticisme LDDST Lage dosis dexamethasone suppressie test per period T3 Triiodothyronine T4 Thyroxine Tim Timeless TRH Thyrotropine releasing hormoon TSH Thyroïd stimulerend hormoon / thyrotropine SCN Suprachiasmatische nucleus UCC Urine corticoïd/creatinine α-MSH α-Melanocyt stimulerend Hormoon Samenvatting Een circadiaans ritme is een biologisch ritme waarvan de cyclus ongeveer één dag duurt (Latijn: circa = rond, dies = dag). Een circadisch ritme kan zich manifesteren op zeer veel vlakken, onder andere gedrag, lichaamstemperatuur en vrijstelling van hormonen. Deze masterproef handelt over hormonen die een circadisch patroon tonen in hun vrijstelling. Binnen deze groep wordt gefocust op cortisol en schildklier hormoon. Ook de achterliggende fysiologie van het ontstaan van een circadisch ritme wordt besproken. Beide hormonen (cortisol en schildklier hormoon) worden besproken in drie diersoorten, met name kat en hond, en bijkomend kort paard. Daarbij worden ook de bijhorende belangrijkste ziekten aangeraakt. Namelijk cortisol met hyperadrenocorticisme (ziekte van Cushing) bij de hond en het belang ervan als specifieke indicator van stress, en schildklierhormonen (T4 en T3) (hypothyroïdie bij de hond, hyperthyroïdie bij de kat). Er wordt besproken welke implicaties het bestaan van een circadische vrijstelling heeft op het stellen van een diagnose. Het circadiaans ritme van cortisol bij de hond of kat, is in tegenstelling tot bij de mens en paard niet heel duidelijk. Er wordt ’s ochtends een hogere serum concentratie cortisol gemeten dan ’s avonds in verschillende studies bij de hond. Bij de kat is dit omgekeerd. Voor T4 is er een duidelijker circadiaans ritme gemeten bij de hond, waardoor staalname voor diagnose best ’s ochtends wordt uitgevoerd. Voor de kat echter niet, hier heeft T4 eerder een pulsatiel release patroon. Kernwoorden: Circadisch, hormonen, hyperadrenocorticisme, hyperthyroïdie, hypothyroïdie 1 Inleiding In diergeneeskundige praktijken worden dierenartsen regelmatig geconfronteerd met endocrinologische pathologieën bij hond en kat. Deze aandoeningen vertonen vaak een multisystemisch symptomenbeeld, daar de verschillende hormonen effect hebben op een zeer uitgebreid gamma van organen en weefsel. Het is aldus belangrijk voor een praktiserend dierenarts om de symptomen ervan te herkennen en om de etiologie ervan te kennen en begrijpen. Dit om zo onder andere de juiste preventieve en curatieve maatregelen te kunnen nemen indien mogelijk. Dit geldt bijvoorbeeld voor hyperthyroïdie bij de kat (Peterson, 2012). Verder is het snel herkennen van de aandoening ook belangrijk voor de prognose, bijvoorbeeld voor maligne schildkliertumoren bij de hond (Scott-Moncrieff, 2012), en voor bijhorende behandelingswijze. Een aantal van deze hormonen hebben een gekend circadiaans verloop bij de mens en paard. Bij hond en kat kennen bepaalde hormonen ook een dergelijk verloop, maar veel minder uitgesproken (Rijnberk et al., 1968). Dit circadiaans verloop heeft voor sommige hormonen belang voor de diagnose, bijvoorbeeld wanneer de dierenarts best een bloedstaal van hond/kat afneemt en analyseert. De praktiserende dierenarts staat voor een diagnostische uitdaging, om deze aandoeningen te kennen en herkennen. In deze masterproef worden de twee belangrijkste hormonen besproken met bijhorende pathologieën. Voor de hond is dit voornamelijk hyperadrenocortisisme (cortisol) en hypothyroïdie (thyroxine en triiodothyronine). Bij de kat is voornamelijk hyperthyroïdie frequent voorkomend. Deze drie pathologieën worden in detail besproken, met voornamelijk de diagnose ervan als belangrijk item en het al dan niet aanwezig zijn van een circadiaans verloop en belang ervan voor de bloedstaalname. Verder wordt er besproken hoe een circadisch patroon juist ontstaat, hoe het behouden wordt, wat het is, en hoe dit in de loop van vooral de 20 ste eeuw is ontdekt en bestudeerd. Hierbij worden verschillen in dagelijkse hormoonconcentraties besproken tussen verschillende species, onder andere bij het paard, de hond en de kat en de verschillende factoren die deze fluctuaties beïnvloeden per diersoort. 2 Literatuurstudie 1. 1.1. Circadiaanse ritmes Algemene eigenschappen van circadiaanse ritmes Wat zijn circadische ritmes? Reppert en Weaver (2001) definiëren dit als “de externe expressie van een intern tijdsmetend mechanisme dat dagelijks de tijd meet”. Hierbij is de dag/nacht cyclus de belangrijkste stimulus bij zoogdieren. Een juist gezette klok zorgt ervoor dat dit ritme is gecoördineerd gedurende ongeveer 24 uur, wat belangrijk is voor zowel fysiologische en biochemische processen als het gedrag van het dier, anticiperend op dagelijks veranderende milieufactoren. Zo zijn hierop onder andere de rust/activiteitperiodes, voedingsperiodes, slaapfase, cardiovasculaire functies en bepaalde hormoonconcentraties in het bloed gebaseerd. Ook het hepatisch metabolisme en detoxificatie door cytochroom P450 enzymes, renale eliminatie, gen transcriptie en translatie (Schulz en Steimer, 2009) en gluconeogenese (Hastings et al., 2014) volgen dit circadiaanse ritme. Via deze interne circadische ritmes wordt er zo een tijdelijke homeostase bereikt op de externe milieufactoren, die het individu nodig heeft om te overleven. In deze masterproef wordt dieper ingegaan op enkele hormonen met dit kenmerkend ritme (figuur 1). Fig. 1 : Tijd van de dag wanneer circulerende levels van belangrijke endocriene factoren hun hoogste concentratie vertonen in de mens. GH: Groeihormoon; TSH: Thyroid Stimulerend Hormoon; PRL: Prolactine; T 3: Triiodothyronine; RAAS: Renine-Angiotensine-Aldosterone Systeem; FGF21: Fibroblast Growth Factor 21; (F): enkel vrouwen; (M): enkel mannen. (Uit Berry et al., 2014) 3 Er zijn zeer veel hormonen met een typisch circadisch patroon gekend bij de mens (figuur 1). Ook bij dieren hebben verschillende hormonen een typisch circadisch verloop. Dit verloop wordt later in deze masterproef specifiek bij hond, kat en paard besproken. In afwezigheid van externe tijdssignalen zijn de endogene ritmes enkel gebaseerd op de rotatie van de aarde. Daarom dat het ook ‘circadisch’ heet, wat je kan vertalen uit het latijn als ‘gemiddeld (-circa) één dag (-dian)’ (Schulz en Steimer, 2009). Circadiaanse ritmes kunnen verder nog opgedeeld worden in ultradiaanse en infradiaanse ritmes, respectievelijk periodes korter dan 24 uur en periodes langer dan 24 uur. De pulsatiele release van hypofysaire hormonen behoren tot de ultradiaanse categorie. De voortplantingscyclus behoort tot de infradiaanse categorie (Becker et al., 2001). Het circadisch systeem wordt gecoördineerd en georganiseerd door een cascade van systemen. Bovenaan staat de suprachiasmatische nucleus (SCN), gelegen ter hoogte van de craniale (anterior) lob van de hypothalamus (Reppert en Weaver, 2001; Ko en Takahashi, 2006). Deze werkt als centrale pacemaker of als ‘dirigent’ van alle andere interne klokken in het lichaam. Via visuele pathways van lichtstralen die op de retina vallen naar de SCN worden circadiaanse ritmes gesynchroniseerd (Reppert en Weaver, 2002). Het circadiaans ritme dat wordt bepaald door de SCN is ongeveer (circa-) 24 uur, maar niet exact. Hierdoor wordt elke dag opnieuw deze klok ‘gereset’ door onder andere de fotoperiode van de dag (Dunlap, 1999). Andere circadiaanse oscillatoren, extra-SCN of ‘slave’oscillatoren kunnen in vivo hun 24 uurs oscillatie nog een aantal dagen behouden zonder input van de meesterklok, de SCN. Het bewijs van het autonoom karakter van deze oscillatoren kwam er door een studie van Buhr et al. (2004). Zij zagen na het verwijderen van de SCN in muizen nog een circadisch patroon in het hoornvlies, longweefsel en de hypofyse voor één week en in de lever gedurende twee weken. In gastrointestinale organen zoals de maag, duodenum, jejunum, ileum en colon zitten ook gespecialiseerde interstitiële cellen die werken als circadische klokken, maar deze worden ook gevonden in spier en vetweefsel (Brzozowski et al., 2011). De meesterklok synchroniseert de timing van deze extra-SCN oscillatoren. Die zullen dan op hun beurt lokale fysiologische en gedrag gerelateerde ritmes verzorgen. Signalen die zorgen voor het resetten van de pacemakers worden ‘Zeitgebers’ genoemd. Men maakt het onderscheid tussen enerzijds licht als Zeitgeber , maar er zijn anderzijds ook niet licht-gerelateerde Zeitgebers. Zij worden de ‘non-photische’ Zeitgebers genoemd (Schulz en Steimer, 2009). Factoren zoals de beschikbaarheid van voedsel, sociale schema’s en sociale uitwisselingen zijn non-photische Zeitgebers. Verder is de dagelijkse cyclus in het verloop van de omgevingstemperatuur van belang (Reppert, 1998). Ook exogene toediening van bepaalde stoffen, zoals melatonine en serotonine helpen de meesterklok synchroniseren (Challet, 2007). Vandaar het gebruik van melatonine bij de mens om jetlag te voorkomen (Brook et al., 1993) en de ‘gunstige’ effecten van chocolade (dat zeer veel serotonine bevat) op vermoeidheid (Atkin et al., 2010). Licht is de belangrijkste factor die de synchronisatie van de circadiaanse ritmes in het lichaam reguleert. Echter, de centrale pacemaker, de SCN, zal ervoor zorgen dat zelfs zonder externe omgevingssignalen die de lengte van de dag weergeven, het circadiaans ritme toch nog aanwezig blijft gedurende een aantal weken. Dit bewijst dat het ritme niet uitsluitend afhangt van de dag/nacht cyclus. Na een bepaalde periode van duisternis zal het ritme van het dier wijzigen tot het uiteindelijk 4 volledig in ‘antifase’ is met het oorspronkelijke dag/nacht ritme (Gilette en Tischkau, 1999). Afhankelijk van wanneer een organisme wordt gestimuleerd door een lichtprikkel zal dit circadiaans ritme versnellen, vertragen of gelijk blijven ten opzichte van daarvoor. Dit werd onder andere getest en bewezen bij een studie van Hastings en Sweeney (1958) op Gonyaulax polyedra, een marien fotosynthetisch dinoflagellaat en één van de vele organismes die ’s nachts een schijn geeft aan de woelige zee. Deze organismes werden geïsoleerd van alle externe tijdssignalen en in cultuur gebracht. Op bepaalde tijdstippen werden lichtpulsen in periodes (dag/nacht) uitgezonden. Was dit in het verloop van de normale dag van het organisme, dan bleef het circadiaans ritme ongewijzigd. Wanneer ze later werden verzonden verkortte het circadiaans ritme. Andersom, wanneer ze vroeger dan normaal werden verzonden verlengde dit ritme. Het circadiaans ritme van G. polyedra is te zien als reflectie van licht tijdens de donkere periode. Als er dus vroeger een lichtprikkel werd uitgezonden in de duistere periode dan normaal op zee, shift het circadisch patroon van reflectie door het organisme mee. Het organisme past zich dus als het ware aan nieuwe omstandigheden aan. Dit fenomeen is uiteraard ook gekend bij mensen, wanneer zij van de ene tijdszone naar de andere reizen. 1.2. De pacemaker in de hersenen Zoals in bovenstaande hoofdstuk beschreven, heeft de SCN een centrale rol in het reguleren van circadiaanse ritmes bij zoogdieren. De SCN zijn kleine gepaarde structuren in de voorste hypothalamus, net boven het optische chiasma. Elke nucleus bevat zo’n 10.000 neuronen (Reppert en Weaver, 2001). Andere belangrijke structuren zijn de retina en de connectie van de retina naar de SCN, de retinohypothalamische baan (Hannibal, 2002). Wanneer de SCN wordt verwijderd in een rat blijkt dat dit dier zijn locomotorische activiteiten totaal niet meer in een voorspelbaar patroon verlopen met normaal verlopende dagelijkse oscillaties. Het dier lijkt zich dan niets meer aan te trekken van het feit of het dag of nacht is om bijvoorbeeld in een rad te gaan lopen (Gillete en Tischkau, 1999). De cellen in de SCN werken volledig autonoom. De neuronen vanuit de retina naar de SCN zorgen enkel voor de synchronisatie, maar zijn niet noodzakelijk voor de autonomie van het SCN centrum (Hastings et al., 2014). Dit werd bewezen in een studie van Logothetis et al. (1995), waar cellen van de SCN uit verschillende muizen werden geïncorporeerd in een cultuur. Er werden actiepotentialen gezien in een circadiaans ritme gedurende één tot zeven weken. De 20.000 neuronen in de SCN zijn wel niet allemaal hetzelfde. Het is een heterogene populatie die gegroepeerd voorkomt in verschillende functionele compartimenten (Antle en Silver, 2005). Er zijn enkele belangrijke voordelen van dit gesynchroniseerd multioscillatorisch systeem. De interacties tussen de neuronen in de SCN zorgen niet enkel voor coördinatie van de neuronpopulatie. Ze zorgen ook voor een verminderde dag-tot-dag variatie (Aton et al., 2004). 5 De SCN is dus de centrale tijdsmetende klok. Die zal de perifere oscillatoren ‘dirigeren’ via endocriene signalen en zenuwimpulsen (Bechtold en West, 2015). Licht is de belangrijkste Zeitgeber voor de centrale pacemaker (zie boven). De circadische genexpressie wordt in de meeste perifere weefsels ook gezien, dus niet enkel in neuronen (Reppert, 1998). De belangrijkste Zeitgeber voor circadische oscillatoren in deze weefsels (voornamelijk de lever, pancreas, nieren en hart) is voedsel. (Damiola et al., 2001). 1.3. De cellulaire klok De ritmische variaties die gezien worden in fysiologische processen en gedrag van levende wezens worden gemedieerd door zowel exogene (licht, omgevingstemperatuur, etc.) als endogene factoren. Endogene factoren omvatten zelfstandige biologische pacemakers of klokken die zelfs bij gebrek aan sterke externe invloeden de periodieke ritmes van diverse fysiologische en psychologische processen garanderen, zoals de lichaamstemperatuur, de voedselinname, cognitieve prestaties en stemming. Klokken met endogene periodes van ongeveer 24 uur worden circadische klokken genoemd en zijn gedocumenteerd in talrijke levende wezens, gaande van prokaryoten tot eukaryoten, van eencellige tot multi-cellulaire, complexe dieren zoals vliegen, knaagdieren en mensen (Reppert, 1998). In de afgelopen paar jaar, heeft een revolutie in het begrip van de moleculaire basis van deze klokken geleid tot de identificatie van een aantal kern klokgenen en hun eiwitten, en onderzoekers hebben elegante feedback loop theorieën ontwikkeld. De studie van Hastings en Sweeney (1958) bewees als eerste dat alle circadiaanse klokken zich op cellulair niveau bevinden. Recentere studies uitgevoerd op de filamenteuze schimmel Neurospora crassa en op de fruitvlieg ‘Drosophila melanogaster’ zorgden voor de beschrijving van feedback loops als moleculaire basis van deze klokken (Baker et al., 2007). Ook bij zoogdieren zijn er intracellulaire transcriptie/translatie feedback loops ontdekt, onder andere ter hoogte van de cellen in de SCN (Hastings et al., 2014). Uit verschillende studies die werden uitgevoerd bij de nachtelijke slakkensoort ‘Bulla gouldiana’ bleek dat hun circadiaans systeem wordt georchestreerd vanuit meerdere oscillatoren die aanwezig zijn in beide retina’s. Bij deze slakkensoort zijn een 100-tal specifieke pacemaker neuronen sterk verbonden met elkaar en met de retina (intraoculair). Er bestaat zelfs een verbinding tussen beide systemen in beide retina’s (interoculair). Deze cross-verbinding zorgt ervoor dat de oscillatoren in beide retina’s synchroon oscilleren met elkaar (Block et al., 1995). Eigenlijk is dus ons lichaam samengesteld uit miljoenen cellulaire klokken en oscillatoren waarvan de gecoördineerde activiteit aanleiding geeft tot dagelijks uitgesproken, maandelijks, en seizoensgebonden ritmes in de fysiologie en het gedrag. Wellicht wordt dus onze lichamelijk en geestelijk welzijn waarschijnlijk bepaald door de juiste fasering van deze miljoenen cellulaire klokken door steeds terugkerende, betekenisvolle gebeurtenissen in het milieu. Dankzij de ontdekking van de klokgenen zijn onderzoekers de kloksystemen en bestaande feedback loops veel beter gaan begrijpen. Studies bij de fruitvlieg, Drosophila melanogaster, brachten in 1971 twee belangrijke ‘klokgenen’ aan het licht, genaamd period (per) en timeless (tim). De expressie van 6 mRNA en eiwitten afkomstig van deze genen zijn typisch oscillerend over 24 uur. De cyclus hiervan is afhankelijk van de producten van de klokgenen, PER en TIM en hun tijdelijke toegang tot de celnucleï (Reppert en Weaver., 1997). In de verschillende oscillator cellen, onder andere deze van de SCN, heeft een specifiek circadiaans eiwit synthese- en afbraakactiviteit (turnover) een zeer belangrijke rol in de regulatie (Reppert en Weaver, 1998). Dit werd bewezen in een studie uitgevoerd bij Escherichia coli bacteriën door de onderzoeksgroep van Elowitz en Leibler (2000). Bij zoogdieren werd het eerste circadische gen ontdekt in 1994 door Chang et al. (1994), toepasselijk genaamd ‘Clock’. Zij gebruikten hiervoor de revolutionaire ‘forward’ techniek, die door vele andere wetenschappers werd gekopieerd in hun onderzoek naar circadische genen. Ze bekeken fenotypische verschijnselen (vb. dag/nacht activiteit) van muizen waarbij specifieke mutaties waren uitgevoerd, om zo een genetische analyse te maken. Zo werden snel ook andere belangrijke circadische genen geïdentificeerd zoals de drie period (Per) genen (Per1, Per2, Per3), twee cryptochrome genen (Cry1 en Cry2), Bmal1 (synoniemen voor dit gen zijn Arntl1 en Mop3), CK1e (Caseïne kinase 1 epsilon), Rev-erba en Fxbl3. Deze genen komen allemaal tot expressie in SCN neuronen (Rosenwasser en Turek, 2015). Wanneer Bmal1 bij een muis wordt verwijderd ‘knockout’, wordt er fenotypisch een extreem verlies van ritme opgemerkt. Deletie van Per2 veroorzaakt een verkorting in het circadische ritme van 1,5uur bij de muis tot uiteindelijk volledig verlies van dit ritme. Per1 en Per3 deletie zorgen voor een subtielere wijziging van 0 tot 1 uur. Cry1 deletie zorgt voor een verkorting van 1uur, terwijl Cry2 deletie net zorgt voor een verlenging van 1uur (Takahashi, 2004). Dit om te illustreren dat elk circadisch gen met bijhorende eiwitten zijn eigen functie en betekenis heeft voor het ontstaan en onderhoud van de algemene circadische ritmes. Centraal in perifere cellulaire klokken en SCN neuronen bevinden zich transcriptiefactoren die de expressie van hun eigen negatieve regulatoren verzorgen (Green et al., 2014). Dit zorgt voor een constant negatieve transcriptie/translatie feedback loop. Door dit fenomeen zal er een steeds blijvende oscillatie optreden van genexpressie om de 24 uur (circadisch). De moleculaire circadische klok bestaat uit zes sterk verweven transcriptie/translatie feedback loops die oscilleren rond de circadische cyclus afhankelijk van de externe vraag aan bepaalde molecules en/of gereguleerd door specifieke modulatoren (Eckel-Mahan en Ribas-Latre, 2016). Een belangrijke regulerende feedback loop bevat de positieve elementen van de loop zoals CLOCK en BMAL1. Deze twee eiwitten heterodimerizeren en initiëren transcriptie van doelgenen zoals de Period-familie en de Cryptochrome-familie. Negatieve feedback gebeurt door PER:CRY heterodimeren die zich terug in de kern van de cel verplaatst om zo hun eigen transcriptie te onderdrukken door op het CLOCK:BMAL1 complex in te werken (Ko en Takahashi, 2006). Dit is een voorbeeld van één deel van de transcriptie/translatie feedback loop. In realiteit is dit nog veel meer uitgebreid en complex. 7 1.4. Circadische release van hormonen Bij de mens worden er verschillende hormonen gesecreteerd in een circadiaans patroon (figuur 2). Dit wordt gereguleerd vanuit de SCN, maar ook via negatieve of positieve feedback van de betreffende gesecreteerde hypofysaire hormonen (figuur 3) en van hersenregio’s die te maken hebben met slaap/wakker ritmes. Ook bij dieren is dit zo. Deze factoren hebben invloed op de structuren in de hypothalamus verantwoordelijk voor de pulsatiele release van neuro-endocriene factoren (onder andere corticotropine releasing hormoon (CRH), groei hormoon- releasing hormoon (GHRH), etc.) die de intermitterende secretie van hypofysaire hormonen stimuleren of inhiberen (Becker et al., 2001). Fig. 2 : Voorbeelden van humane functies die een circadiaans verloop kennen. Hierbij hoort de lichaamstemperatuur, bloeddruk en andere endocriene parameters. De lichaamstemperatuur en bloeddruk zijn lager tijdens de nacht en stijgen gedurende de dag. Elk endocrien ritme heeft zijn eigen unieke profiel. Groeihormoon piekt net na de dag, in het begin van de nacht. Plasma adrenocorticotroop hormoon (ACTH) stijgt ‘s nachts en piekt wanneer de dag begint. Plasma melatonine piekt om middernacht. (Uit Gillete en Tischkau, 1999) 8 Fig. 3 : Interacties tussen de hypothalamus, de voorste hypofyse lob en perifere endocriene klieren. Hypothalamische neurohormonen stimuleren of inhiberen de hormoon secretie vanuit de hypofyse. Hormonen van de hypofyse stimuleren op hun beurt de secretie van andere (perifere) endocriene klieren. Hormonen van de perifere endocriene klieren kunnen zowel de hormoon secretie vanuit de hypofyse als de neurohormonen vanuit de hypothalamus (long-loop feedback) inhiberen. Hormonen vanuit de hypofyse kunnen ook hun eigen secretie inhiberen door in te werken op de hypothalamus via de short-loop feedback. Gland hormones zijn bijvoorbeeld cortisol en thyroxine. stimulerend hormoon; ACTH: Adrenocorticotroop hormoon; FSH: Follikel LH: Lutheïniserend hormoon; TSH: Thyroïd stimulerend hormoon; GH: Groeihormoon; +:positieve feedback; -: negatieve feedback. (Uit Hove et al., 2010) Van belang in de kliniek is te beseffen dat de betrokken hormonen niet in alle diersoorten dezelfde circadische release kennen. Een mooi voorbeeld hiervan is het hormoon cortisol. Dit is voor het eerst bestudeerd door Rijnberk et al. (1968). Zij collecteerden om de drie uur bloed bij honden en analyseerden daarbij de cortisol metaboliet 11β-hydroxycorticosteroïd gedurende 24 uur. Ze merkten bij zes van de acht honden een diurnaal patroon, gelijkend aan de situatie bij mensen. Het verschil in concentratie over het verloop van de dag was echter veel discreter dan bij de mens. In een studie bij katten van Kemppainen en Peterson (1996), werd de plasmaconcentratie van verschillende hormonen (Adrenocorticotroop hormoon (ACTH), α-Melanocyt Stimulerend Hormoon (α-MSH), cortisol en thyroxine) gemeten om de twee uur, gedurende 72 uur. Hierbij werd enkel een duidelijk circadiaans ritme opgemerkt bij een derde van de katten voor α-MSH met de nadir (laagst gemeten concentratie) rond 07:00 uur en de hoogste concentratie rond 18:00 uur. Er werd wel een duidelijke pulsatiele secretie gezien van ACTH (met kort erop volgend cortisol), thyroxine en α-MSH. In contrast met bovenstaande studie werd bij een oude studie van Krieger et al. (1968) wel een circadiaans verloop gemeten voor 17-hydroxycorticosteroïd bij katten, gemeten om de vier uur. De hoogste concentraties hierbij werden gemeten tussen 22:00 uur en 04:00 uur, dus net na het vallen van de avond en het donker worden. Bij honden werd in verschillende studies ook geen circadiaans verloop gemeten van ACTH, cortisol of thyroxine maar wel een duidelijk episodisch verloop (Kemppainen en Sartin, 1984). De Geest et al. (1985) vonden wel een circadisch verloop voor thyroxine bij jonge Beagles. In een studie van Palazzolo en Quadri (1987) bij honden werd dan weer wel een circadiaans ritme gevonden 9 voor de serumconcentratie cortisol. De hoogste concentraties cortisol werden gemeten tussen 10:00 uur in de voormiddag en 12:00 uur. Deze laatste studie bewees ook het verlies van dit circadiaans ritme bij oudere honden en het ontbreken hiervan bij pups. Pups moeten dit ritme nog ontwikkelen. Bij het minimaliseren van stress door bloedafname, ernstige immobilisatie van de honden, katheterisatie en andere stresserende situaties kan dus toch een circadiaans ritme worden geobserveerd. Ook de studie van Brunclík et al. (2003) bewees hetzelfde circadiaanse patroon bij de hond voor cortisol. Een recentere studie van Alberghina et al. (2014) bewees zowel het circadische verloop van cortisol in het serum als in het speeksel van honden (figuur 4). Fig. 4 : Dag/nacht fluctuaties van serum en speeksel cortisol concentratie gedurende 48 uur in zes gezonde honden. (Uit Alberghina et al., 2014) In tegenstelling tot bij de mens en paard is er voor verschillende andere fysiologische parameters bij hond en kat geen circadiaans ritme te zien. De belangrijkste voorbeelden hiervan zijn de activiteitspatronen (dit is eerder te zien als korte actievere periodes gedurende 24 uur, in plaats van een constante activiteit gedurende de dag en minder tot geen activiteit ‘s nachts), slaap/wakker cycli en lichaamstemperatuurverloop bij hond en kat (Gammage et al., 1971). In de studie van Gammage et al. (1971) werd ook gezien dat bij de hond de urinaire excretiefrequentie eerder neigde naar een verhoogde hoeveelheid ’s nachts dan overdag, wat overeenstemt met een nocturnaal dier. Volgens die auteurs heeft dit te maken met het feit dat kat en hond predators waren/zijn en ze ondanks eeuwenlange domesticatie, toch nog hun primitieve gewoontes behouden. Bij het paard is er een duidelijk circadisch verloop van cortisol meetbaar, met ’s ochtends rond 08:00 uur de hoogste concentratie cortisol in het serum, en ’s avonds tussen 18:00 uur en 21:00 uur het laagste (Alexander en Irvine, 1994). Dit is echter zeker niet een standaard of constant gegeven bij paarden. Verschillende factoren hebben hier een invloed op. Wanneer een paard zich moet aanpassen aan een nieuwe omgeving of stress ondervindt kan het circadisch ritme van cortisol wijzigen tot zelfs volledig verdwijnen (Alexander en Irvine, 1994). Na extensieve training zal cortisol ook sterk stijgen. De grootte van die verhoging is afhankelijk van de conditie van het paard en van de 10 intensiviteit van de training. Zo kan de speekselcortisolconcentratie van het paard na een training of wedstrijd gebruikt worden om de vermoeidheid van het dier te schatten (Cywinska et al., 2013). Verschillende pathologische aandoeningen kunnen dit ritme wijzigen. Onderzoek van Ayala et al. (2012) bewees dat onder de invloed van onder andere laminitis, acuut abdominaal syndroom, chronische aandoeningen maar ook castratie bij hengsten de concentratie van cortisol sterk verhoogt. Veroudering zal bij paarden het circadisch ritme niet doen verdwijnen (zoals bij de hond, zie boven), maar wel de dagelijkse variatie in cortisol sterk doen afstompen (Brorsen et al., 2012). De onderzoeksgroep van Brorsen et al. (2012) bewezen verder ook nog eens dat serum cortisol een circadisch verloop heeft bij paarden, maar dat ACTH en α-MSH dit niet hebben. Zij bewezen ook seizoensinvloeden. In de herfst liggen de plasmaconcentraties van ACTH en α-MSH hoger ( de pars intermedia van de hypofyse is dus actiever), terwijl de cortisol concentraties in de lente hoger zijn. Dit heeft volgens hen te maken met het feit dat ACTH en dus cortisol een belangrijke rol speelt in het energiemetabolisme en de aanpassing van het lichaam aan koudere temperaturen. Het lichaam van de paarden wordt als het ware voorbereid op de verminderde beschikbaarheid van voedsel in de winter en de veranderde metabole noden in dat seizoen. In een studie van Frank et al. (2016) bleek echter dat de totale cortisolconcentratie in de winter hoger lag, maar het verschil met de andere seizoenen was niet zo uitgesproken, waardoor zij twijfelen aan de klinische significantie hiervan. Ook in een studie van Beech et al. (2005) werd bewezen dat plasma ACTH gemiddeld hoger is in het najaar dan in het voorjaar. Er is in het najaar ook een verminderde gevoeligheid te zien van de hypofyse-bijnieras voor dexamethasone (een synthetisch glucocorticosteroïd) waardoor de concentratie plasma cortisol hoger wordt dan in het voorjaar, wanneer dexamethasone zou toegediend worden. Dit is van belang voor de diagnose van Cushing bij het paard. Wanneer in het najaar plasma ACTH wordt bepaald of de dexamethasone suppressietest wordt uitgevoerd moet er gekeken worden naar andere (hogere) cut-off waarden om de diagnose van Cushing te kunnen bevestigen. Wordt dit niet gedaan, zullen er in die periode meer vals positieve diagnoses worden gesteld. Zij merkten ook dat de verhoogde activiteit van de pars intermedia meer uitgesproken was bij pony’s (hogere plasma ACTH waarden). Dit kan volgens Brorsen et al. (2011) het gevolg zijn van de zuinigere natuur van de deze dieren. In de literatuur worden deze dieren ‘easy-keeper’ genoemd. Deze dieren zijn genetisch gepredisponeerd om te overleven in barre omstandigheden, bij mindere hoeveelheden voedsel. Easy-keepers halen als het ware het maximum uit wat ze kunnen halen uit hun voedsel, of dit nu in hun natuurlijke biotoop is of op stal. Ze krijgen vaak teveel voedsel aangeboden in de westerse samenleving waardoor ze snel last hebben van obesitas. Er is ook een studie die bewijst dat plasma cortisol concentratie in Ijslandse pony’s significant lager ligt dan bij Standardbred paarden (Bröjer et al., 2012). Deze verschillen kunnen volgens deze onderzoeksgroep te wijten zijn aan genetische verschillen, maar ook een verhoogde insuline resistentie prevalentie bij Ijslandse pony’s door lagere behoeften aan voeding en energie. Brorsen et al. (2011) hebben ook bewezen dat hoe noordelijker het paard van de evenaar is gehuisvest (en dus hoe extremer de seizoenen), hoe vroeger de plasma ACTH stijgt in het najaar tegenover paarden dichter bij de evenaar. Meer zuidelijke paarden vertoonden een hogere plasma ACTH stijging. In Morgan paarden (easy-keeper) was de plasma ACTH concentratie ook hoger in het najaar dan bij andere rassen op 11 dezelfde locatie. In contrast met de studie van Brorsen et al. (2012) toonde de studie van Heller et al. (2014) wel een circadisch patroon van ACTH aan, met ’s ochtends rond 08:00 uur de hoogste plasmaconcentratie, gevolgd door een daling gedurende de rest van de dag. Haritou et al. (2010) stellen dat het best mogelijke scenario om de diagnose van Cushing bij het paard te stellen is, het plasma ACTH over verschillende seizoenen te meten. Wanneer praktisch slecht één meting mogelijk is, wordt de staalname best in de vroege ochtend of laat ’s avonds gedaan, bij voorkeur in september. Op dat moment is het verschil in de waarden tussen gezonde en Cushinoïde paarden het grootst. Zoals eerder in deze masterproef beschreven is het niet enkel de invloed van de SCN die zorgt voor de variaties in het circadisch ritme van cortisol bij de hond. Onder andere de leeftijd heeft hierin een belangrijke rol (zie boven) (Palazzolo en Quadri, 1987). Een andere factor is, zoals bij paarden, het ras. Bij een studie uitgevoerd op 531 honden, verdeeld over negen rassen zag men een cortisol concentratieverschil tussen voornamelijk de Finse Lappenhond en de Boxer. De gemiddelde concentratie van het eerste ras was tot drie keer zo hoog als bij de Boxer, die de laagste concentratie had van de negen onderzochte rassen (Chetboul et al., 2016). Een andere studie bewees dat kleine rassen een hogere waarde speekselcortisol hebben dan grote en reuzenras-honden (Colussi et al., 2015). Het geslacht is ook een van de factoren. Een onderzoek uitgevoerd door Bertotto et al. (2014) bewees dat bij adulte reuen de concentratie cortisol significant hoger is dan bij adulte teven. De hypothese hierbij is dat het verwerven van de maturiteit bij reuen gepaard gaat met sociale uitdagingen, waardoor cortisol kan stijgen. Zoals bij paarden (en mens) is er ook een cortisol variatie over de verschillende seizoenen heen. Dit werd voor het eerst zeer recentelijk onderzocht door Faresjö et al. (2016) op haarsamples bij honden in Zweden. Zij vonden een hogere concentratie cortisol in het haar in januari, wat overeenkomt met haargroei in de late winter en vroege herfst. Andere bevindingen in die studie waren dat competitiehonden tegenover gezelschapshonden ook een significant hogere haarconcentratie cortisol hebben en dat goedaardige menselijke aandacht aan honden negatief gecorreleerd is met de cortisolwaarden in het haar. Deze verschillen in basale cortisol concentratie kunnen dus ook best in gedachten worden gehouden wanneer dit gemeten wordt voor diagnostische doeleinden. Bij de hond bewees onderzoek van De Geest et al. (1985) dat thyroxine (T4) en triiodonothyronine (T3) ook beïnvloed worden door ras, leeftijd en moment van staalname. In deze studie was de gemiddelde T4 concentratie bij de labrador significant lager dan bij bastaardhonden of oudere Beagles. T3 was dan weer hoger bij vijf maand oude Beagles dan bij de bastaardhonden, jonge Beagles of Labradors. Ook verschillende windhond rassen hebben standaard een lagere Totale T4 waarde (Scott-Moncrieff, 2012). In het onderzoek van De Geest et al. (1985) hadden bastaardhonden en oudere Beagles een 12 uur durende ritmiek in plasma T4 (diurnaal), vijf maand oude Beagles hadden een circadisch ritme. Recenter wetenschappelijk onderzoek van Hoh en Oh (2006) kon dit verloop onderbouwen, dit onderzoek wordt verderop besproken. Zowel seizoen (de totale T4 concentratie daalt in januari en stijgt in augustus en september, vrij T4 stijgt in januari en november) (Ishida et al., 2001), als reproductieve status (bij dracht/dioestrus zullen de waardes hoger liggen) van 12 de teef (Concannon et al., 1984) heeft een invloed op deze hormonen, wat dus van belang is bij de analyse van het genomen bloedstaal. Bij de kat lijkt er geen verschil te zijn in de plasmaconcentratie van cortisol tussen verschillende rassen of geslacht. Katten jonger dan anderhalf jaar hebben wel een significant hogere concentratie dan katten ouder dan deze leeftijd. De jongere katten hebben ook een duidelijkere correlatie tussen plasma ACTH en cortisol concentraties. Dit kan erop wijzen dat de stress van het transport en van de staalname een sterkere activatie van de hypofyse-bijnieras geeft bij jongere katten. Het kan er ook op wijzen dat, zoals bovenstaande alinea’s bevestigen bij andere diersoorten, veroudering zorgt voor een verminderde gevoeligheid van onderdelen uit die as (Boer et al., 2004). In een studie van Elton et al. (1984) bleek de basale concentratie van het serum T4 en in mindere mate T3 te dalen tot ongeveer de leeftijd van vijf jaar, om daarna terug te stijgen. Wijfjes hadden een hogere concentratie T4 dan de katers. Serum T3 was significant hoger in raskatten dan in gewone katten. De concentraties van deze hormonen bleven wel steeds binnen de normale referentiewaarden. In een studie van Skinner (1998) werd ook een geslachtsdimorfisme gevonden bij katten voor de concentratie van serum T4. Deze was in contrast met de studie van Elton et al. (1984) bij wijfjes significant lager dan bij mannetjes. Verder vonden zij, zoals de studie van Elton et al. (1984) een daling van serum T4 en T3 tot ongeveer vijf jaar. In deze studie steeg de concentratie erna echter niet, maar bleef op hetzelfde niveau schommelen. Met deze variatie in schildklierhormoonwaarden wordt dus best rekening gehouden wanneer deze hormonen worden geanalyseerd. Ook pathologische aandoeningen kunnen een invloed hebben op het circadisch patroon van vrijstelling van hormonen. Het typisch circadisch patroon van cortisol zal zowel bij mens als dier (in dit geval voornamelijk de hond) ofwel verdwijnen of volledig inverteren met een hogere concentratie ’s avonds dan ’s ochtends door de ziekte van Cushing (Castillo et al., 2009). Onderzoek uitgevoerd door Orth et al. (1988) bij honden bewees dat niet de frequentie van ACTH pieken toeneemt, maar dat eerder de amplitude en lengte van de pieken stijgt bij hyperadrenocorticisme. Ook thyroxine kan door pathologische aandoeningen in te lage (hond) of net te hoge (kat) concentraties voorkomen. Deze masterproef focust zich wat dat betreft op deze drie aandoeningen met een veranderd circadisch patroon voor cortisol en thyroxine. 13 2. Pathologische aandoeningen met invloed op het circadisch patroon 2.1. Hyperadrenocorticisme (Ziekte van Cushing) Hyperadrenocorticisme is een relatief frequent voorkomende aandoening bij honden van middelbare leeftijd. In 85 tot 90% van de gevallen gaat het om hypofyse afhankelijke hyperadrenocorticisme (HA). Hierbij wordt de hypofyse ongevoelig voor de negatieve feedback van cortisol en is er overproductie van ACTH. Dit leidt tot een symmetrische vergroting van beide bijnieren (Gilor en Graves, 2011). Dit kan door zowel hypothalame neoplasie als hyperplasie zijn. Bijnierafhankelijke HA door neoplasie is verantwoordelijk voor de overige natuurlijke gevallen die worden waargenomen bij honden (Peterson, 2001). Deze tumoren zijn ongevoelig voor ACTH en de overproductie en secretie van cortisol gebeurt dus spontaan. Door de verhoogde concentratie van cortisol zal er minder corticotropin releasing hormoon en ACTH worden gesecreteerd. Dit leidt tot atrofie van het al dan niet neoplastisch weefsel van de bijnier (Gilor en Graves, 2011). De derde vorm van deze aandoening wordt iatrogeen veroorzaakt door exogene toediening van glucocorticoïden (Peterson, 2007). Deze drie oorzaken leiden allemaal tot hetzelfde biochemische bloedbeeld, zijnde overproductie van cortisol door de bijnierschors. In deze literatuurstudie wordt enkel de hypofyse afhankelijke vorm besproken, aangezien deze veroorzaakt wordt door de pathologische secretie van een circadisch hormoon. Deze aandoening wordt vaak Cushing genoemd, naar Harvey Cushing, de neurochirurg die het als eerste beschreef bij mensen in 1932 (Kooistra en Galac, 2012). In de volgende paragrafen wordt de diagnose besproken van HA. Eerst wordt dit besproken aan de hand van uitwendig zichtbare kenmerken zoals het signalement, de symptomen of probleemlijst en verder het bloed- en urine onderzoek. Vervolgens worden de diagnostische testen besproken, vooral dit heeft belang in de kliniek en dus in deze masterproef. Dit omdat het de concentratie van het hormoon cortisol in plasma en urine ook verhoogt bij stress. Aansluitend worden kort nog de andere diagnostische tests besproken. De volledige toelichting van de pathogenese en behandeling van de aandoening zelf komt niet aan bod, dit heeft geen relevantie wat betreft het verband tussen circadische patronen van hormonen en de kliniek bij honden. Zoals Behrend et al. (2013) het passend verwoorden bestaat er niet zoiets als een perfecte test om Cushing te diagnosticeren. Dit wordt mede verklaard doordat er zoveel variatie is in hormoonwaarden tussen en in individuen, en doordat die hormonen onder invloed staan van zeer veel externe en interne factoren (zie boven). Diagnose gebeurt op basis van het samennemen van de resultaten van verschillende diagnostische testen. 2.1.1. Symptomen In tabel 1 zijn de klinische symptomen van Cushing weergegeven in relatie met hun voorkomen. Hoe meer van deze symptomen de hond heeft, hoe belangrijker de indicatie voor het uitvoeren van een 14 diagnostische test voor Cushing wordt. Indien geen enkele courante abnormaliteit wordt gezien zal dit andersom de waarschijnlijkheid voor Cushing sterk doen dalen (Behrend et al., 2013). Tabel 1: Klinische manifestatie van caniene hyperadrenocorticisme. Categorisatie qua frequentie is gebaseerd op identificatie op het moment van de initiële presentatie. (Uit Behrend et al., 2013) 2.1.2. Bloed/Urine onderzoek Er is geen enkel abnormaliteit uit tabel 2 pathognomonisch voor hyperadrenocorticisme. Wat wel vaak wordt gezien in de bloedanalyse is een typisch stress-leukogram met voornamelijk lymfopenie als meest voorkomende afwijkende parameter (Gilor en Graves, 2011). Indien er zelfs geen enkele van deze abnormaliteiten wordt gezien, sluit dit Cushing niet uit. Deze waarden moeten geïnterpreteerd worden met het oog op de anamnese van het dier en het lichamelijk onderzoek (Behrend et al., 2013). Tabel 2: Frequente bloedafwijkingen bij Cushing hond. CBC: Complete Blood Count. (Uit Behrend et al., 2013) Er zijn niet enkel fysische veranderingen bij honden met hypercortisolemie. Ook gedrag verandert door een verhoogde concentratie corticosteroïden. Dit werd onder andere bewezen door Notari et al. (2015) en Notari en Mills (2011). Uit hun studies bleek dat honden die glucocorticoïden kregen als medicatie verschillende veranderende kenmerken vertoonden in hun gedragspatroon. Ze waren meer zenuwachtig en rusteloos, angstig, minder zelfverzekerd, agressiever in de aanwezigheid van voedsel en in het algemeen, blaften meer, waren schrikachtiger, schuwer tegenover mensen en tegenover ongewone situaties. Ook speelgedrag was duidelijk gedaald bij deze honden. 15 Indien zowel de anamnese, het lichamelijk onderzoek als bloed- en urineonderzoek wijst op hyperadrenocorticisme, wordt er overgegaan op specifiekere diagnostische testen. Ook wanneer bij Computed tomography (CT) of Magnetic Resonance Imaging (MRI) een macrotumor wordt gezien ter hoogte van de hypofyse worden deze testen uitgevoerd. Deze macrotumoren zien we volgens Ihle (1997) bij 10% tot 50% van honden met hypofyse afhankelijke hyperadrenocorticisme. Een macrotumor wordt gedefinieerd als een tumor ≥ 1 cm diameter (Feldman en Théon, 1998). 2.1.3. Diagnostische testen De eerste en meest belangrijke screenings tests in het proces van de diagnose stelling van hyperadrenocorticisme (HA) zijn het signalement, de anamnese en het lichamelijk onderzoek. Hierop gebaseerd kan HA vermoed worden. Volgend hierop zijn dan hematologie, biochemie en urineanalyse met bacterieel cultuuronderzoek van de urine aangewezen (Behrend et al., 2002). Als deze allemaal wijzen op Cushing wordt er een bevestigende diagnostische test uitgevoerd (Gilor en Graves, 2011). Wordt de diagnose bevestigd, is een differentiatie tussen de hypofyse afhankelijke HA of cortisol secreterende neoplasie in de bijnierschors belangrijk (Peterson, 2007). Hiervan hangt namelijk de behandeling en prognose af (Bugbee et al., 2013). Cushing’s sydroom wordt momenteel bevestigd door de plasmaconcentratie cortisol te meten na suppressie van de hypofyse-bijnieras door dexamethasone (Low-Dose Dexamenthasone Suppresion Test (LDDST)), klinische en laboratorische bevindingen en/of een verhoogde urine corticoid/creatinine (UCC) ratio (Wenger-Riggenbach, 2010). Hoe subtieler Cushing echter, hoe moeilijker de diagnose te stellen is. Wanneer andere ziektes aanwezig zijn, zijn de diagnostische testen ook moeilijker te interpreteren. Door de diurnale episodische/pulsatiele secretie van ACTH, die bij honden ’s ochtends een hogere concentratie kent dan in de namiddag (Castillo et al., 2009) zal de daarop volgende cortisol secretie ook variëren in de tijd. Volgens een studie van Brunclík et al. (2003) bleek dat ’s avonds de laagste concentratie aan plasma cortisol wordt gevonden. Bij honden die niets van stress of arbeid ondervinden gedurende de dag, is dit verschil het duidelijkst. Zo zijn bij gezonde honden de plasma cortisol waardes statistisch significant hoger tussen 10:00 uur en 13:00 uur tegenover de waardes tussen 19:00 uur en 22:00 uur (Brunclík et al., 2003). Bij honden die bovenvermelde factoren wel bevatten vonden ze geen significant verschil in de plasmaconcentratie gedurende de dag. Dit is in schril contrast met de mens, die standaard een duidelijke constante circadiaanse variatie heeft in plasma cortisol concentratie (Becker et al., 2001). Brunclík et al. (2003) vonden daar verder geen duidelijk diurnaal verschil, dat ze wel vonden bij honden zonder stress of arbeid. Ook Castillo et al (2009) beschreven een veranderd diurnaal ACTH-patroon bij hypofyse afhankelijke hyperadrenocorticisme. De ACTH plasma concentratie begint hierbij laag, langzaamaan stijgend gedurende de dag om dan tussen 16:00 uur en 18:00 uur de piek te bereiken. Zoals in hoofdstuk 1.4. reeds beschreven zullen ook pups en oudere honden het ritme beschreven door Brunclík et al (2003) niet vertonen (Palazzolo en Quadri, 1987). In dat hoofdstuk zijn ook andere studies beschreven die het circadiaanse verloop van serum cortisol bewijzen of juist weerleggen, en factoren die mee het cortisolgehalte bepalen. 16 2.1.3.1. Urine corticoïd/creatinine (UCC) ratio’s Een verhoogde UCC ratio is het gevolg van een verhoogde renale excretie van zowel vrij als geconjugeerd cortisol door een verhoogde cortisol concentratie in het plasma (Zeugswetter et al., 2010). Verhoogde cortisol secretie kan een normale stress respons zijn op een aanwezige ziekte of letsel. Bij stress zal de pulsatiele secretie van ACTH verhogen waardoor de serumconcentratie hiervan verhoogt, snel gevolgd na een aantal minuten door een verhoogde serumconcentratie cortisol (Gilor en Graves, 2011). Zo heeft onder andere de studie van Beerda et al. (1999) bewezen dat de ochtendurine van gestresseerde honden een hogere UCC ratio vertoont dan de ochtendurine van diezelfde honden in niet gestresseerde toestand. Ze merkten hierbij ook op dat de UCC ratio hoger was ’s ochtends dan ’s nachts. In de studie van Part et al. (2014) bleek dat de UCC ratio een goede parameter is om zowel acute als chronische stress te kwantificeren. Wanneer cortisol zou gemeten worden in de urine is er interferentie met veel andere geëxcreteerde steroïden (Markkanen et al., 1997). Daardoor wordt in plaats daarvan het corticoïd gemeten in de urine (Bydzovsky et al., 2010). Voor honden die andere niet-bijnier gerelateerde aandoeningen hebben dan Cushing valt de UCC ratio niet te gebruiken (Peterson en Smiley, 1993). Zo is bijvoorbeeld bij honden met lymfoma de UCC ratio ook abnormaal verhoogd (Dank et al., 2003). Dieren die andere redenen dan Cushing hebben voor polyurie/polydipsie zullen ook een verhoogde UCC ratio hebben (Kolevská en Svoboda, 2000; Peterson en Smiley, 1993). Een verhoogde UCC ratio kan al veroorzaakt worden door een bezoek aan de dierenarts. Wanneer toch een urinestaal wordt verzameld om deze parameter te meten dient dit bij de eigenaar thuis te worden gedaan, bij zo min mogelijk stress (Panciera, 2007). Dit is ook bewezen in de studie van Van Vonderen et al. (1998). In dit experiment werd de UCC ratio gemeten van negentien honden voor en net na een bezoek aan de dierenarts voor jaarlijkse vaccinatie, twaalf honden voor en na een bezoek aan een orthopedische dierenarts, en van negen gezonde honden die anderhalve dag werden gehospitaliseerd. De UCC ratio was verhoogd bij respectievelijk zes, acht en acht honden bij de meting nadien (figuur 6). Dit kan er dus voor zorgen dat de UCC ratio de drempelwaarde voor de diagnose van Cushing te stellen kan overschrijden, en zo een vals positieve waarde geeft. De UCC ratio moet aldus worden gemeten minstens twee dagen na een dierenartsvisitatie in een stressloze thuissituatie. Er dient dus omzichtig te worden omgegaan met een hoge UCC ratio en het leggen van een verband ervan met hyperadrenocorticisme. Zoals voorgaande studies bewezen, heeft een verhoogde urinaire cortisolwaarde een lage specificiteit voor Cushing. De UCC ratio is wel een sensitieve screening test voor detectie van hypercortisolisme bij honden. De test kan gebruikt worden om hypercortisolemie uit te sluiten (to rule out), maar niet om zeker te zijn dat wanneer de hond dit wel heeft, dit is door hyperadrenocorticisme of door andere oorzaken. De UCC ratio heeft aldus een hoge negatief voorspellende waarde (Rijnberk et al., 1988). De twee belangrijkste redenen dat de UCC ratio nu veelvuldig wordt gebruikt in de screening van Cushing bij honden is omdat stress-vrij urinestalen nemen mogelijk is bij de eigenaar thuis en dat er in de urine geen fluctuaties van cortisol zijn zoals wel het geval is in plasma. De UCC ratio vertegenwoordigt zo de cortisol productie sinds de laatste 17 urinelozing (Bydzovsky et al., 2010). Bij een éénmalige plasma cortisol bepaling bij Cushinoïde honden kan het cortisol op een bepaald tijdstip door het circadiaanse variabel verloop zelfs binnen de referentiewaarde liggen en zo een vals negatieve diagnose geven. Dit verklaart waarom de éénmalige plasma cortisol bepaling (in tegenstelling tot de UCC ratio) als een waardeloze test kan beschouwd worden voor de screening van Cushing (Behrend et al., 2013). Als cut-off waarde in de studie van Peterson en Smiley (1993) werd de ratiowaarde 30 x 10^-6 gebruikt. Hierin werd éénmalig de UCC ratio gemeten. Dit gaf als sensitiviteit 92%. De specificiteit varieerde naargelang de geteste groep. In gezonde honden was dit 97%, In honden echter met matig tot ernstige niet-bijnier gerelateerde aandoeningen was dit maar 21%, wat overeenkomt met 79% vals positieve resultaten. Conclusie van dit onderzoek was dus dat deze laatst genoemde aandoeningen eerst moeten worden behandeld voor de UCC ratio wordt gemeten. Volgens de criteria van Rijnberk et al. (1988) voor de urinaire CC ratio die nu nog steeds worden gebruikt hebben honden met hyperadrenocorticisme een ratiowaarde boven 10 x 10^-6, voor gezonde honden is dit onder deze referentiewaarde. De sensitiviteit van deze test bij honden met alle fysische en biochemische wijzigingen consistent aan Cushing, bij twee metingen van de ochtendurine boven deze waarde, is 99%, de specificiteit hiervan is 77%. In milde gevallen van HA kunnen de waarden de ene dag binnen de referentiewaarden zijn en een andere dag verhoogd (Behrend et al., 2013). In een studie van Kaplan et al. (1995) werd er echter een sensitiviteit van slechts 75% gevonden met deze test, wat inhoudt dat 25% van de geteste honden vals negatief kunnen zijn. Bij honden die sterk verdacht worden van Cushing, maar een UCC ratio hebben binnen de referentiewaarde, dienen aldus bijkomende testen uitgevoerd te worden. Fig. 6 : Urine Corticoïd/Creatinine ratio gemeten bij 19 gezonde honden voor en na een dierenarts-visitatie (stress). De pijl duidt het moment van visitatie aan. (Naar Van Vonderen et al., 1998) De UCC ratio wordt vaak gecombineerd met een orale hoge dosis dexamethasone suppressietest. Deze test kan zowel als screening- dan differentiatietest worden gebruikt (Feldman et al., 2014). Hierbij wordt de ochtendurine thuis bij de eigenaar verzameld gedurende twee opeenvolgende dagen. Na het nemen van de tweede staal wordt dexamethasone in hoge dosis drie maal toegediend per oraal met zes tot acht uur interval. Een derde urinestaal wordt dan de ochtend erna gecollecteerd. 18 Al heeft het onderzoek van Zeugswetter et al. (2010) uitgewezen dat het er niet toe doet of je de urinestalen ’s ochtends of ’s avonds neemt, wordt dit toch ’s ochtends gedaan. Dit onder andere omdat het meestal meerdere uren van urineproductie vertegenwoordigt (Behrend, 2013). Wanneer dit protocol wordt gevolgd wordt de test als volgt geïnterpreteerd: Als er meer dan 50% suppressie is van de UCC ratio van het gemiddelde van de eerste twee dagen op het urinestaal de derde dag genomen, dan wordt aangenomen dat er een hypofysair ACTH producerende tumor aanwezig is (Galac et al., 1997). Een andere differentiatiemanier wordt gezien bij een basale UCC waarde boven 100 x 10^-6, dit is bijna exclusief voor een hypofyse-afhankelijke HA en is zo dus een goede aanwijzing om te differentiëren van de bijnier afhankelijke vorm. De positief voorspellende waarde voor de diagnose van hypofysaire HA bij een ratio van 100 x 10^-6 was volgens een studie van Galac et al. (1997) 0,90. Dit wil dus zeggen dat het hyperplastisch bijnierschors weefsel bij hypofyse-afhankelijke hyperadrenocorticisme een hogere capaciteit heeft cortisol te produceren. De tumorale omvorming van de bijnier heeft deze capaciteit in mindere mate (Galac et al., 1997). 2.1.3.2. ACTH-Stimulatietest Een studie van Hanson et al. (2006) bewees dat de plasmaconcentratie van ACTH tussen gezonde honden en honden met hypofyse-afhankelijke HA voor een groot deel gelijk is (figuur 7). Deze studie concludeert dat de enkelvoudige meting van serum ACTH voor screening is tegenaangewezen. In plaats daarvan wordt de ACTH-stimulatie test uitgevoerd. Deze test beoordeelt de adrenocorticale reserves en is de gouden standaard voor de diagnose van iatrogene HA (Behrend et al., 2013). De sensitiviteit van deze test is echter niet zo hoog voor andere vormen van HA. In verschillende studies worden uiteenlopende percentages van 57% tot 95% weergegeven. Verschillende testmethoden, maar ook variaties in dezelfde testmethoden kunnen deze lage sensibiliteit verklaren. Dit is mogelijk door de pulsatiele ACTH secretie, foute behandeling van het staal (ACTH is zeer labiel) en andere interfererende factoren. Deze factoren zorgen mee voor de lage sensitiviteit en dus verhoogde vals negatieve waarden bij honden met HA (Behrend et al., 2013). Conclusie hiervan is dat de ACTHstimulatietest niet meer echt gebruikt wordt voor de diagnose van HA, tenzij de iatrogene vorm hiervan wordt verdacht. Honden met hypofyse-afhankelijke HA hebben bilateraal adrenocorticale hyperplasie met een verhoogde capaciteit tot cortisol synthese en excretie. Honden met bijnierschorstumoren hebben ook deze capaciteit verworven. Hierdoor is een duidelijk overdreven verhoging te meten na éénmalige injectie van synthetisch ACTH (figuur 8). In honden met iatrogene HA is de bijnierschors onderdrukt en zal de endogene cortisol concentratie standaard onder de referentiewaarde liggen (Behrend et al., 2015). Dit werd onder andere in de studie van Komiyama et al. (1991) bewezen. Zij zagen dat na dexamethasone toediening, de plasmaconcentratie cortisol bij de geteste honden significant daalde. Een consensus gemaakt door de American College of Veterinary Internal Medicine (ACVIM) (Behrend et al., 2013) neemt aan dat honden geen (klinisch significante) circadiaanse secretie hebben van cortisol, waardoor de ACTH stimulatietest op elk moment van de dag kan worden gestart. Zij baseerden zich hiervoor op de studie van Kemppainen en Sartin (1984). 19 Fig. 7 : Endogeen plasma adrenocorticotroop hormoon Fig. 8 : Plasma cortisol concentratie gemeten (eACTH) concentraties van klinisch gezonde honden, voor en na toediening van een synthetisch honden met hypofyse afhankelijke hyperadrenocorticisme adrenocorticotroop hormoon in gezonde honden, (HA) en honden met cortisol secreterende adrenocorticale honden met spontane hyperadrenocorticisme neoplasies. Er is een duidelijke overlap te zien tussen de (HA) en honden met iatrogene HA. De grijze hypofyse zone is de referentiezone. (Uit Behrend et al., afhankelijke (Uit Behrend et al., 2015) 2.1.3.3. HA en de gezonde honden. 2015) Lage dosis dexamethasone suppressietest Volgens een studie bij 204 internisten en dermatologen (Behrend et al., 2002) wordt de lage-dosis dexamethasone suppressietest (LDDST) het meest gebruikt in de praktijk voor de screening van honden op HA. Via deze test wordt de gevoeligheid van de hypothalamus-hypofyse as getest op de negatieve feedback van glucocorticoïden (Behrend, 2015). Meestal wordt als glucocorticoïde dexamethasone gebruikt. Dit wordt in een lage dosis intraveneus geïnjecteerd zodat bij de latere meting van cortisol de dexamethasone niet significant interfereert in de laboratorische meting. Het bloed wordt voor de injectie dexamethasone, en vier en acht uur erna geanalyseerd op de concentratie cortisol in het plasma. Als de concentratie ervan boven 40 nmol/L gaat bij de meting acht uur na toediening, dan kan, wanneer er ook klinische symptomen en biochemische bevindingen van Cushing zijn, de diagnose van HA worden bevestigd (Galac en Kooistra, 2012). Ook hier stelt de ACVIM consensus statement, dat de LDDST op elk moment van de dag kan worden gestart, doordat er geen circadiaans verloop van cortisol wordt gezien bij honden (Behrend et al., 2013). 20 2.2. Hypo/hyperthyroïdie kat/hond In volgende paragrafen wordt eerst de algemene werking van de schildklier uitgelegd. Dit is belangrijk om de pathogenese en diagnostische tests van aandoeningen van deze endocriene klier te begrijpen. Vervolgens wordt kort de etiologie, de belangrijkste symptomen en de meest gebruikte diagnostische tests die worden uitgevoerd besproken, zowel voor hypo- als hyperthyroïdie. 2.2.1. Algemene werking schildklier De hypothalamus-hypofyse-schildklier-as werkt als negatieve feedback loop (figuur 3). Thyrotropine (TSH), gesynthetiseerd en gesecreteerd door de hypofyse, zorgt voor synthese en release van thyroxine (T4) en in mindere mate 3,5,3’-triiodothyronine (T3) vanuit de schildklier. Intracellulair T3, afkomstig van de de-iodinatie van T4 in de schildklier, zorgt voor verminderde synthese en secretie van TSH. T4 is de belangrijkste regulator van de TSH concentratie. Thyrotropine releasing hormoon (TRH), een tripeptide gesecreteerd door de hypothalamus, moduleert de TSH release. Een hypothese is dat ook verhoogde concentratie van schildklierhormonen zorgen voor verminderde TRH synthese en secretie. Hormonen die verder zorgen voor een verminderde TSH secretie zijn dopamine, somatostatine, serotonine en glucocorticoïden. TRH, prostaglandines en alfa-adrenerge agonisten verhogen de TSH secretie (Behrend et al., 2015). 2.2.2. Hypothyroïdie hond 2.2.2.1. Etiologie Hypothyroïdie is de meest voorkomende pathologie van het endocrien systeem van de hond (Ferguson, 2007). Meer dan 95% van de oorzaken hiervan is door primair verworven schildklier falen, de overige 5% is secundair, door een incapabele hypofyse functie. Er wordt dan niet genoeg TSH gesynthetiseerd en gesecreteerd waardoor er secundair folliculaire atrofie is van de schildklier. Andere oorzaken van de secundaire vorm van hypothyroïdie zijn door een congenitaal onderontwikkelde schildklier, hypofysectomie (iatrogeen) of na trauma van de schildklier. De congenitale vorm komt zeer zelden voor. We onderscheiden in deze vorm nog thyroïd dysgenese, iood deficiëntie, deficiëntie of inadequate reactie op TSH of TRH (Bojanic et al., 2011) en defectieve schildklierhormoonsynthese door een bepaald enzymdeficiëntie (Graham et al., 2007). Deze secundaire vormen kunnen zich dus op jonge leeftijd uiten, zowel bij hond als (extreem zeldzaam) kat. Deze vorm kan echter ook pas later voorkomen, door voornamelijk hypofysetumoren of (zeldzaam bij de hond en dan meestal maligne) schildkliertumoren (der Kinderen et al., 1976). Schildkliertumoren zijn wel de meest voorkomende endocriene tumoren bij de hond. In een studie van Wilke en Wucherer (2010), bij honden in Amerika gemeten tussen 1995 en 2005, was 90% van de schildkliertumoren carcinoma of adenocarcinoma, en 9,3% adenoma. Hypothyroïdie wordt gerapporteerd in 18% tot 35% van alle maligne schildkliertumoren (Scott-Moncrieff, 2012). Tertiaire hypothyroïdie door falen van synthese en secretie van TRH vanuit de hypothalamus is nog 21 maar zeer zelden gedocumenteerd bij de hond (Scott-Moncrieff, 2007), behalve éénmalig door Acke et al. (2007). Hierbij was de oorzaak een sterk infiltatrief adenoma in de hypofyse die ook woekerde in de hypothalamus. Het primaire schildklierfalen met progressief schildklier weefselverlies wordt in twee oorzakelijke pijlers verdeeld, de lymfocytaire of auto-immune thyroïditis en de idiopatische thyroïd degeneratie (Graham et al., 2007). Deze twee oorzaken zijn ongeveer 50/50 verdeeld. Kenmerkend aan de primaire vorm is dat de klinische symptomen pas duidelijk worden op adulte leeftijd. Voor lymfocytaire hypothyroïdie werd een onmiskenbare raspredispositie aangetoond (Graham et al., 2001). 2.2.2.2. Diagnose De diagnose van hypothyroïdie wordt gesteld aan de hand van de analyse van voornamelijk de concentratie van totaal T4, vrij T4 en TSH (Scott-Moncrieff, 2012). Ook thyroglobuline autoantistoffen of antistoffen tegen de schildklierhormonen kunnen worden geanalyseerd om tot een diagnose te komen (Dixon et al., 1999; Behrend en Kemppainen, 2001). Verder wordt ook de anamnese met als belangrijk punt voorgaande medicatie afgenomen, klinische symptomen bekeken en een compleet bloedonderzoek en biochemische analyse uitgevoerd om het vermoeden van hypothyroïdie te bevestigen of om andere ziektes uit te sluiten (Hoh en Oh, 2006). De diagnose wordt echter bemoeilijkt, daar bij oudere dieren er vaak ook zogenaamde ‘concurrerende’ ziektes kunnen meespelen, er interfererende medicatie wordt toegediend voor die aandoeningen en de impact van leeftijd op zich al de serumconcentraties van de schildklierhormonen beïnvloedt. Na de normale schildklierhormoontesten kan er bij twijfel een TSH stimulatietest worden uitgevoerd. Deze test wordt gezien als de gouden standaard om hypothyroïdie te bevestigen. Dit is wel een kostbare en ‘langdurige’ test van zes uur (Daminet, 2006; Scott-Moncrieff, 2012). Een andere mogelijkheid is medische beeldvorming. Scintigrafie van de schildklier met radioactief pertechnetaat is de beste test om onderscheid te maken tussen euthyroïde (honden zonder schildklier pathologie) en hypothyroïde honden (Diaz-Espineira et al., 2007). Vaak wordt er een therapeutische diagnose gesteld, waarbij er behandeld wordt en naar het resultaat gekeken om de behandeling te evalueren. Maar ook die kan beïnvloed worden door concurrerende ziektes (Scott-Moncrieff, 2007). Wordt er een positieve respons gezien op synthetisch T4 (L-thyroxine) supplementatie, dan kan de finale diagnose met zekerheid gesteld worden (Behrend en Kemppainen, 2001). Symptomen Schildklierhormonen zorgen voor metabole effecten wijdverspreid over bijna alle organen. Helaas voor de dierenarts zorgt de deficiëntie van deze hormonen voor geen enkel pathognomonisch klinisch symptoom (Kantrowitz en Melián, 2001). In een epidemiologische studie van Dixon et al. (1999) uitgevoerd in Engeland was het meest voorkomende symptoom metabool van oorzaak. Dit werd gezien bij 84% van de hypothyroïde honden. Hierbij horen onder andere lethargie, obesitas of gewichtsvermeerdering, inspanningsintolerantie, koude-intolerantie, algemene zwakheid en trillen. Bij 80% van de honden met hypothyroïdie werden dermatologische abnormaliteiten gezien, met 22 haarverdunning ter hoogte van de flanken, staart en dijen, een slechte kwaliteit van het haardons, hyperpigmentatie en oppervlakkige pyodermie. Metabole en dermatologische symptomen samen werd gezien in 68% van de gevallen. Verder worden er ook nog andere abnormaliteiten beschreven, zoals neurologische, reproductieve, cardiorespiratoire en in zeldzame gevallen ophtalmologische problemen (Scott-Moncrieff, 2007). Hematologisch en biochemisch werd er voornamelijk een verhoogde concentratie gezien van serum triglyceride, cholesterol, glucose, fructosamine en creatinine kinase, een verlaagde concentratie aan anorganisch fosfaat en een verlaagde hematocriet. Wanneer dit gezien wordt kan dit beschouwd worden als een niet-specifieke aanwijzing voor hypothyroïdie. Doordat hypothyroïdie typisch traag progressief verloopt, komen eigenaars vaak pas naar de dierenarts wanneer er al ernstige klachten aanwezig zijn (Behrend et al., 2015). Meest gebruikte diagnostische tests Totaal T4 wordt het beste gebruikt om de diagnose van hypothyroïdie uit te sluiten (Behrend en Kemppainen, 2001). Onderzoek van Dixon en Mooney (1999) besloot dat wanneer de cut-off waarde op 14,9 mmol/L werd gelegd, en eronder dus de diagnose van hypothyroïdie betekend, de sensitiviteit van deze test 100% is en de specificiteit 75,3%. In honden met hypothyroïdie is het totale T4 duidelijk lager dan bij euthyroïde honden. Wanneer totaal T4 binnen de referentiegrenzen valt kan de aandoening vrijwel uitgesloten worden (hoge sensitiviteit van de test). In euthyroïde honden kan het echter voorkomen dat de totale T4 waarden net onder de referentiewaarde valt of op de grens van de bovenste concentratie waaronder de diagnose van hypothyroïdie verkeerdelijk wordt gesteld (lagere specificiteit). Dit fenomeen wordt het ‘sick-euthyroid syndrome’ genoemd. Dit kan zijn door een matige tot ernstige ziekte zoals andere endocriene aandoeningen dan hypothyroïdie (Cushing, Diabetes Mellitus, enz.), renale, cardiorespiratoire, neurologische, gastro-intestinale, immuungemedieerde aandoeningen en neoplasie (Kantrowitz en Melián, 2001). lever of In laatst genoemde studie was ook duidelijk dat hoe zieker het dier, hoe lager de concentratie van het totale T4. Serum TSH blijft in geval van bovenstaande aandoeningen wel ongewijzigd en is dan dus betrouwbaarder, alhoewel het kan dat dit hormoon door herstel na een non-thyroïdale ziekte toch wat gedaald is (Dixon en Mooney, 1999). TSH kan echter ook stijgen door trimethoprim/sulfamethoxazole behandeling en zo valselijk het vermoeden van hypothyroïdie bevestigen. Dit is dus een belangrijk punt in de anamnese. Ook glucocorticoïden, fenobarbital en bepaalde niet-steroïdale antiinflammatoire medicatie (voornamelijk aspirine) wijzigen zowel totaal T4 als TSH (Daminet en Ferguson, 2003) (tabel 3). In één vierde tot één derde van de honden met primaire hypothyroïdie is de TSH waarde binnen de referentiewaarden (lage sensitiviteit), en kan de diagnose aldus gemist worden. Hierdoor wordt TSH altijd in combinatie met T4 geanalyseerd. Normaal zou in een hypothyroïde hond het serum TSH gestegen moeten zijn, door het wegvallen van de negatieve feedback van de schildklierhormonen op de hypofyse. (Diaz-Espineira et al., 1999; Dixon en Mooney, 1999; Daminet, 2006). Bij honden met hypothyroïdie wordt er een duidelijk pulsatiel patroon van TSH 23 gemeten, dit is bij euthyroïde honden veel minder het geval (Diaz-Espineira et al., 1999). Als er een combinatie is van laag totaal T4 en verhoogde concentratie TSH bevestigt dit de diagnose van hypothyroïdie (Daminet, 2006). Tabel 3: Factoren met invloed op totaal thyroxine (TT4), vrij thyroxine (FT4) en thyroïd stimulerend hormoon (TSH) bij de kat. ↓: negatief effect; ↑ positief effect; ꞊: geen effect. (Uit Daminet en Ferguson, 2003) Vrij T4 vertegenwoordigt ongeveer 0,1% van de totale fractie T4 en is de metabool actieve vorm van T4. Deze fractie geeft voor de diagnose van hypothyroïdie niet echt een meerwaarde tegenover totaal T4. Het is wel specifieker en dus betrouwbaarder (Daminet en Ferguson, 2003). De analyse van vrij T4 is echter beduidend duurder en omslachtiger, daar de concentratie ervan zo laag is in het bloed (evenwichtsdialyse nodig), en wordt daardoor minder gebruikt (Dixon en Mooney, 1999). Daar er een dagelijkse fluctuatie is van totaal T4 is het belangrijk om dit patroon te kennen. Onderzoek van Hoh en Oh (2006) onderzocht deze fluctuaties. Zij vonden in de gemiddelde T3 concentraties bij gezonde honden geen significante variatie over de dag heen. In de concentraties van totaal T4 (figuur 9) en vrij T4 wel. Volgens dit onderzoek wordt het totaal T4 best gemeten tussen 11:00 uur en 14:00 uur. In deze tijdspanne is de concentratie het hoogste tegenover de rest van de dag. Als het totaal T4 op dat moment binnen de normale referentiewaarden ligt is de hond waarschijnlijk niet hypothyroïd. Andere (inter-)individuele variaties in T4 en T3 zijn beschreven in hoofdstuk 1.4. Fig. 9 : Serum thyroxine (tT4) concentraties gemeten met intervallen van 3uur, van 08:00 uur tot 20:00 uur bij gezonde honden. *Significante (p<0.05) verschillen vergeleken met serum tT4 om 08:00 uur. ** Significante (p<0.001) verschillen vergeleken met tT4 concentraties om 08:00 uur. (Uit Hoh en Oh, 2006) 24 2.2.3. Hyperthyroïdie kat 2.2.3.1. Etiologie Hyperthyroïdie (ook thyrotoxicose genoemd) is bij de kat de meest frequente en belangrijkste endocriene aandoening (Peterson en Ward, 2007; Edinboro et al., 2004). De prevalentie in verschillende klinieken in Amerika was ongeveer 3% in een studie van Edinboro et al. (2004) tussen 1993 en 1997. De onderliggende pathologie is in 98% van de gevallen een goedaardige adenomateuze hyperplasie van de schildklier (Mooney, 2001). Feliene hyperthyroïdie is voor het eerst ontdekt in 1979, en sindsdien is de incidentie ervan sterk gestegen, tot epidemische omvang (Edinboro et al., 2004). De etiologie hiervan lijkt multifactorieel te zijn, maar de exacte oorzaak is nog niet geweten. De eerste epidemiologische studie (Moise et al., 1988), uitgevoerd in de Verenigde Staten, vond een verband tussen hyperthyroïdie en consumptie van blikvoeding, binnenhuis katten, strooisel in het nest en regelmatige blootstelling aan vlooienbestrijdingsproducten en herbiciden, pesticiden en meststoffen. Zij vonden ook dat Siamese katten een beschermende factor hebben tegen deze aandoening, en dus significant minder hyperthyroïdie hebben. Blikvoeding bevat vaak te weinig iood, waardoor de schildklier moet overwerken om voldoende T4 en T3 aan te maken. Dit leidt tot hypertrofie van de schildklier met uiteindelijk nodulaire hyperplastische omvorming ervan (Edinboro et al., 2010). Anderzijds kan echter ook een te hoog gehalte aan iood in het dieet leiden tot hyperthyroïdie (Brodbelt et al., 2009). Een epidemiologische studie van Edinboro et al. (2004) merkte ook, zoals de studie van Moise et al. (1988), duidelijk het verband tussen makkelijk open te maken blikvoeding en hyperthyroïdie op. Verder bewezen ze ook de prevalentietoename bij verhoogde leeftijd van de katten en dat vrouwelijke katten meer risico op deze aandoening hebben. Andere studies weerlegden echter dit seksueel dimorfisme, maar vonden voor de rest dezelfde risicofactoren (Brodbelt et al., 2009; Ferguson en Peterson, 1983). Goitrogenen zoals bisfenol A, hoge opname van soja en polygebromeerde difenyl ethers spelen potentieel ook een rol in de neoplastische omvorming van de schildklier (Peterson, 2012). Bisfenol A is een synthetische organische verbinding, gebruikt als beschermende coating in het binnenste van onder andere blikken voeding. Der Kinderen et al. (1976) bewezen dat schildklier neoplasie vrij frequent voorkomt bij oudere katten (gemiddelde leeftijd voor adenoma’s: 12.4 jaar). Bij de hond komt dit eerder zelden voor, schildklier neoplasieën bij de hond zijn meestal maligne. Goedaardige adenoma’s van de schildklier kunnen in zeldzame gevallen ook zorgen voor hyperthyroïdie. Tussen 5% en 20% van maligne carcinoma’s van de schildklier kunnen zorgen voor hyperthyroïdie bij de hond. Thyroïd carcinoma’s bij de hond zullen zeer snel metastaseren naar longen, retrofaryngeale lymfeknopen en de lever, waardoor de prognose ervan zeer gereserveerd is. Bij de kat worden thyroïd carcinoma’s bij minder dan 2% van de katten met hyperthyroïdie gezien. Deze zijn wel goed behandelbaar met hoge doses radioactief iood. De prognose voor maligne schildkliertumoren bij de kat is dus in het algemeen vrij goed. Benigne adenomateuze hyperplasie is bilateraal in 70% van de katten met hyperthyroïdie. In 20% van de gevallen is er ectopisch schildklierweefsel aanwezig (Scott-Moncrieff, 2012; Broome en Peterson, 2015). 25 2.2.3.2. Diagnose Symptomen Hyperthyroïdie is een progressieve aandoening die progresseert van subklinisch aangetaste dieren tot zeer duidelijke klinische symptomen met voelbare schildkliervergroting (Broome en Peterson, 2015). Bij de studie van Broome en Peterson (2015) op 2096 katten met hyperthyroïdie bleek de gemiddelde leeftijd 13 jaar te zijn. Verder vonden zij bij de helft van de katten bilateraal asymmetrisch, bij 10% bilateraal symmetrisch, en bij één derde unilateraal aangetaste schildklieren. Bij minder dan 5% waren er multifocale vlekken te zien op scintigrafie ter hoogte van de keel. Hyperthyroïdie is een multisystemische ziekte, veroorzaakt door een verhoogde productie en dus ook een verhoogd circulerend serum concentratie T4 en T3 (Becker et al., 1983). Tabel 4: Klinische bevindingen bij 131 katten met hyperthyroïdie. (Uit Becker et De meest voorkomende klinische symptomen in relatie met hun voorkomen al., 1983) zijn goed gedocumenteerd (tabel 4). Biochemische veranderingen waren voornamelijk een sterk verhoogd alkalisch fosfatase, lactaat dehydrogenase, aspartaat transaminase en alanine transaminase. Bij 97% van de katten was minstens één van deze vier enzymen verhoogd. Tien jaar na voorgaande studie werd een vergelijkende studie uitgevoerd in een kliniek in New York (Broussard et al., 1995). Hieruit bleek de diagnose van hyperthyroïdie bij katten sterk te zijn toegenomen. Veel symptomen waren wel significant gedaald in ernst en prevalentie. Deze gedaalde ernst van symptomen heeft waarschijnlijk te maken met het feit dat dierenartsen de diagnose sneller stellen, voordat de symptomen duidelijk worden. Ook door het gebruik van de serumconcentratie van totaal T4 voor routine screening van de gezondheid van oudere katten wordt hyperthyroïdie vlugger herkend (Bruyette, 2001). 26 Meest gebruikte diagnostische tests In 90% van de gevallen is er een uni (30%)- of bilateraal (70%) palpeerbare schildklierlob voelbaar (Becker et al., 1983; Scott-Moncrieff, 2012). Ook de rest van de klinische symptomen geven een duidelijke aanwijzing naar hyperthyroïdie bij de kat. Als belangrijkste combinatie van symptomen wordt een oudere kat gezien die vermagert, ondanks polyfagie. Wanneer deze symptomen aanwezig zijn wordt er een compleet bloedonderzoek gedaan, zowel biochemisch als hematologisch. Serum totaal T4 concentratie wordt gemeten, thorax radiografieën kunnen worden genomen en arteriële bloeddruk wordt gemeten (Scott-Moncrieff, 2012). Ook scintigrafie met radioactief pertechnetaat is een sensitieve test voor al het adenomateuze hyperactieve schildklierweefsel te detecteren, bilateraal te differentiëren van unilaterale noduli, thyroïd grootte te evalueren en ectopisch of metastatisch schildklierweefsel te vinden. De sensitiviteit van deze test is significant hoger dan de sensitiviteit van enkel de serumconcentratie van totaal T4 (Broome en Peterson, 2015). De concentratie aan totaal T4 en T3 zal boven de referentiewaarde liggen bij de meeste katten met hyperthyroïdie. Bij ongeveer 25% zal echter de serumconcentratie T3 binnen deze waarden liggen (Broussard et al., 1995), en bij 10% kunnen serumconcentraties van T3 én T4 binnen de referentiewaarden liggen (Melián et al., 2001). Uit de studie van Melián et al. (2001) bleek dat de sensitiviteit van de vrije T4 concentratie als diagnostische test significant hoger was dan die van de totale T4 en totale T3 concentratie. De specificiteit ervan was echter veel lager dan de specificiteit van totaal T4 en T3 concentratie. Het vrije T4 wordt dus vooral gemeten wanneer het totale T4 net binnen of boven de referentiewaarden vallen. Het vinden van een hoge concentratie aan vrij T4 kan echter ook voorkomen bij non-thyroïdale aandoeningen (lage specificiteit). Het is dus belangrijk steeds een gecombineerde test te doen waarbij zowel een verhoogde serumconcentratie totaal T4 wordt gemeten, als bijhorende klinische symptomen te zien zijn. Klinische symptomen zijn bijvoorbeeld de palpeerbaarheid van de schildklieren, maar ook het bijhorend bloedonderzoek. Wanneer deze testen allemaal positief zijn, kan men de diagnose van hyperthyroïdie kan stellen. Zo een gecombineerde test heeft dan een hoge voorspellende waarde van een positieve test, met weinig vals positieve diagnoses (Bonnett et al., 1989). Volgens een studie van Kemppainen en Peterson (1996) is er geen duidelijk circadiaans verloop van T4 in de kat. T4 werd wel gezien in episodische fluctuerende plasmaconcentraties. Dit bewijst dat voor analyse van een bloedstaal er niet (in tegenstelling tot de hond) gekeken moet worden naar een bepaald tijdstip om totaal T4 te analyseren. In hoofdstuk 1.4. is beschreven wat er nog verder invloed heeft op schildklierhormonen bij de kat. 27 Bespreking Wat is het belang in de kliniek van circadische en pulsatiele hormonen? In deze masterproef werd voornamelijk het belang van cortisol en schildklierhormonen belicht bij dieren. De belangrijkste Zeitgeber voor circadische ritmes is licht, seizoensinvloeden zijn dus ook een belangrijk gegeven. In het voorjaar worden de dagen langer, in het najaar korter. Het is bewezen dat dit bij het paard een invloed heeft op plasma ACTH, cortisol, melatonine, dopamine en α-MSH (Beech et al., 2005; Haritou et al., 2008; Lamb et al., 2010; Brorsen et al., 2011; Brorsen et al., 2012). Daar seizoenen verschillend zijn in andere regio’s, afhankelijk van de afstand verwijderd van de evenaar, heeft ook de geografische plaats waar de paarden worden gehuisvest een invloed op de ritmes van deze hormonen (Brorsen et al., 2011). Bij de hond is het belang van het seizoen ondertussen ook bewezen voor thyroxine en cortisol (Ishida et al., 2001; Faresjö et al., 2016). Bij de kat ontbreekt hierover literatuur. Bij paard, hond, kat en andere diersoorten zijn er ook binnen eenzelfde diersoort rasverschillen gekend in plasma ACTH en/of cortisol en/of schildklierhormonen (De Geest et al., 1985; Beech et al., 2005; Brorsen et al., 2011; Bröjer et al., 2012; Scott-Moncrieff, 2012; Colussi et al., 2015; Chetboul et al., 2016). Bij katten zijn hier nog niet veel studies over uitgevoerd, er zijn er twee die elkaar hierover tegenspreken (Elton et al., 1984; Boer et al., 2004). Ook leeftijd is een belangrijke invloed om rekening mee te houden wanneer cortisol of thyroxine wordt bepaald. Zowel bij paarden, honden als katten is hiervoor onderzoek uitgevoerd die dit bevestigt (Elton et al., 1984; Geest et al., 1985; Palazzolo en Quadri, 1987; Skinner, 1988; Boer et al., 2004; Brorsen et al., 2012). Over geslachtsverschillen in thyroxine concentratie is bij kat en hond nog discussie (Concannon et al., 1984; Elton et al., 1984; Skinner, 1988; Boer et al., 2004). Stress zal uiteraard ook cortisol sterk doen stijgen, wat logisch is, aangezien dit ook het stresshormoon wordt genoemd en gebruikt wordt om stress te kwantificeren, zowel humaan als bij dieren. Stress kan het circadisch ritme volledig doen verdwijnen of wijzigen (Alexander en Irvin, 1994; Van Vonderen et al., 1998; Beerda et al., 1999; Gilor en Graves, 2011; Part et al., 2014). Ziekte zal ook zorgen voor een gewijzigde hormoonspiegel (Peterson en Smiley, 1993; Kantrowitz en Melián, 2001; Dank et al., 2003; Ayala et al., 2012), zoals ook verschillende medicatie hiervoor kan zorgen (Daminet en Ferguson, 2003; Daminet, 2006; Peterson, 2007). Circadische ritmes zijn voor geen enkel hormoon exact hetzelfde over verschillende diersoorten heen. Bij mens en paard kent cortisol zijn hoogste concentratie ’s ochtends (Alexander en Irvine, 1994; Schulz en Steimer, 2009; Brorsen et al., 2012). Honden bereiken deze piek eerder in loop van de voormiddag (Palazzolo en Quadri, 1987) en bij de kat is deze piek volgens één oud onderzoek eerder ‘s nachts (Krieger et al., 1968). Deze circadische patronen zijn bij paard en mens duidelijk meetbaar. Bij de hond en zeker bij de kat is dit niet het geval. Bij deze diersoorten zijn er verschillende onderzoeken die elkaar tegenspreken over het al dan niet circadisch zijn van cortisol of schildklierhormonen (Krieger et al., 1968; Rijnberk et al., 1968; Kemppainen en Sartin, 1984; De Geest et al., 1985; Palazzolo en Quadri, 1987; Kemppainen en Peterson, 1996; Brunclík et al., 2003; Hoh en Oh, 2006; Alberghina et al., 2014). Onder controle van de SCN worden de circadische ritmes per diersoort genetisch bepaald, maar niet enkel de SCN heeft een invloed op deze ritmes. 28 Het circadisch ritme wordt dus onder andere (niet bij alle diersoorten hetzelfde) beïnvloed door het seizoen, ras, leeftijd, geografische huisvesting, stress, ziekte en geslacht, naast uiteraard de gekende Zeitgebers. Met al deze factoren kan dus best rekening worden gehouden wanneer er een staal wordt genomen voor diagnostische doeleinden, daar dit vals positieve of negatieve waarden kan reduceren. Afhankelijk van het hormoon is dit bij de ene diersoort klinisch relevanter dan bij de andere. Bij het paard bijvoorbeeld is het belangrijk om met verschillende van deze factoren rekening te houden voor de diagnose van Cushing door staalname van plasma ACTH en cortisol, ondanks de discussie over het bestaan van het circadisch ritme van plasma ACTH (Brorsen et al., 2012; Heller et al., 2014). Het moment van staalname heeft bij deze diersoort wel belang (Haritou et al., 2010). Bij de hond is dit voornamelijk relevant om hypothyroïdie te bevestigen. In een samenkomst van het ACVIM werd een consensus bereikt dat honden geen circadisch verloop hebben voor cortisol, waardoor het uur van staalname bij honden verdacht van Cushing niet klinisch relevant is (Behrend et al., 2013). Voor de UCC ratio wordt de staalname wel ’s ochtends gedaan, maar dat heeft niet te maken met het circadisch ritme van cortisol (Zeugswetter et al., 2010; Behrend et al., 2013). Bij de kat is hier nog te weinig onderzoek over uitgevoerd. Verschillende niet-thyroïdale factoren die van invloed zijn op schildklierhormoon bij de hond zijn gekend, maar moeten nog onderzocht worden bij de kat. Er zijn nog vele andere hormonen met een circadisch of pulsatiel patroon die hier niet zijn besproken (Berry et al., 2014). Dit enerzijds omdat het deze masterproef te ver zou leiden, maar anderzijds zeker ook omdat er nog verder onderzoek gewenst is over deze hormonen bij hond en (voornamelijk) kat. Bepaalde pathologieën bij de mens kunnen bij dieren (nog) niet of veel moeilijker worden bestudeerd. Depressies bij mensen zijn bijvoorbeeld vaak gecorreleerd met gewijzigde circadische ritmes en slaapstoornissen (Germain en Kupfer, 2008). Bij hond en kat zijn studies hierover veel minder vanzelfsprekend. 29 Referentielijst - - - - - - - - - - - Acke E., Cassidy J.P., Mooney C.T., Puggioni A. and Shiel R.E. (2007) Tertiary hypothyroidism in dog. Irish Veterinary Journal 60 (2), 88-93. Albergina D., Assenza A., Fazio F., Gianetto C., Panzera M. and Piccione G. (2014) Parallelism of circadian rhythmicity of salivary and serum cortisol concentration in normal dogs. Journal of Applied Biomedicine 12 (4), 229-233. Aldhous M., Arendt J. and Marks V. (1986) Alleviation of jet lag by melatonin: preliminary results of controlled double blind trial. Britisch Medical Journal 292, 1170. Alexander S.L. and Irvine C.H.G. (1994) Factors Affecting the Circadian Rhythm in Plasma Cortisol Concentrations in the Horse. Domestic Animal Endocrinology 11 (2), 227-238. Antle M.C. and ilver R. (2005) Orchestrating time: arrangements of the brain circadian clock. Trends in neurosciences 28 (3), 145-151. Atkin S.L., Beckett S., Mellor D.D., Rigby A.S. and Sathyapalan T. (2010) High cocoa polyphenol rich chocolate may reduce the burden of the symptoms in chronic fatigue syndrome. Nutritional Journal 9 (55), 1-5. Aton S.J., Herzog E.D., Numano R., Sakaki Y. and Tei H. (2004) Temporal Precision in the Mammalian Circadian System: A Reliable Clock from Less Reliable Neurons. Journal of Biological Rhythms 19 (1), 35-46. Ayala I., Clavel J.G., Gutierrez-Panizo C., Illera J.C., Martos N.F. and Silvan G. (2012) Cortisol, adrenocorticotropic hormone, serotonin, adrenaline and noradrenaline serum concentrations in relation to disease and stress in the horse. Research in Veterinary Science 93 (1), 103-107. Baker C.L., Belden W.J., Chen C.H., Collopy P.D., Colot H.V., Dunlop J.C., Gambsy J.J., Gooch V.D., Hong C.I., Lambreghts R., Larrondo L.F., Loros J.J., Mehra A., Schwerdtfeger C. and Shi M. (2007) Circadian Output, Input and Intracellular Oscillators: Insights into the Circadian Systems of Single Cells. Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology 72, 201-214. Bechtold D.A. and West A.C. (2015) The cost of circadian desynchrony: Evidence, insights and open questions. Bioessays 37 (7), 777-788. Becker D.V., Cavanagh P.G., Ferguson D.C., Fox P.R., Johnson G.F., Kintzer P.P. and Peterson M.E. (1983) Feline hyperthyroidism: Pretreatment clinical and laboratory evaluation of 131 cases. Journal of the American veterinary Medical Assocation 183 (1), 103-110. Beech J., Donaldson M.T., Lamb S.V., McDonnel S.M., McFarlane D. and Schanbacher B.J. (2005) Variation in Plasma Adrenocorticotropic Hormone Concentrationand Dexamethasone Suppression Test Results with Season, Age, and Sex in Healthy Ponies and Horses. Journal of veterinary Internal medicine 19 (2), 217-222. Beerda B., Schilder M.B.H., Bernadina W., Van Hooff J.A.R.A.M., De Vries H.W. and Mol J.A. (1999) Chronic Stress in Dogs Subjected to Social and Spatial Restriction. II. Hormonal and Immunological Responses. Physiology & behavior 66 (2), 243-254. Behrend E.N. and Kemppainen R.J. (2001) Diagnosis of Canine Hypothyroidism Perspectives from a Testing Laboratory. Veterinary Clinics Of North America: Small Animal Practice 31 (5), 951-962. Behrend E.N., Clark T.P., Kemppainen R.J., Peterson M.E. and Salman (2002) M.D. Diagnosis of hyperadrenocorticism in dogs: a survey of internists and dermatologists. Journal of American Veterinary Medical Association 220 (11), 1643-1649. Behrend E.N., Kooistra H.S., Nelson R., Reusch C.E. and Scott-Moncrieff J.C. (2013) Diagnosis of Spontaneous Canine Hyperadrenocorticism: 2012 ACVIM consensus statement (small animal). Journal of veterinary Internal medicine 27 (6), 1292-1304. Behrend E.N., Nelson R.W., Reusch C., Scott-Moncrieff J.C. and Feldman E.C. (2015) Canine and Feline Endocrinology, edition 4, Elsevier Saunders, London, 377-451. Berry R., Frank S.J., Gamble K.L. and Young M.E. (2014) Circadian Clock Control of Endocrine Factors. Nature Reviews endocrinology 10 (8), 466-475. 30 - - - - - - - - - Bertotto D., Gabai G., Marinelli L., Mongillo P. and Prana E. (2014) Effect of age and sex on plasma cortisol and dehydroepiandrosterone concentrations in the dog (Canis familiaris). Research in Veterinary Science 96 (1), 33-38. Block G.D., Geusz M.E., Khalsa S.B.S. and Michel S. (1995) A clockwork Bulla: cellular study of a model circadian system. Seminars in the Neurosciences 7, 37-42. Boer P., Boer W.H., Javadi S., Kooistra H.S., Mol J.A., Rijnberk A., Slingerland L.I. and Van De Beek M.G. (2004) Plasma Renin Activity and Plasma Concentrations of Aldosterone, Cortisol, Adrenocorticotropic Hormone, and α-Melanocyte-Stimulating Hormone in Healthy Cats. Journal of veterinary Internal medicine 18 (5), 625-631. Bojanic K., Acke E. and Jones B.R. (2011) Congenital hypothyroidism of dogs and cats: A review. New Zealand Veterinary Journal 59 (3), 115-122. Bonnett B.N., Jacobs R.M., Lumsden J.H. and Taylor J.A. (1989) Perspectives on the diagnosis of feline hyperthyroidism. The Canadian Veterinary Journal 30 (6), 477-481. Brodbelt D., Elliot J., Everard A., Syme H. and Wakeling J. (2009) Risk factors for feline hyperthyroidism in the UK. Journal of small animal practice 50 (8), 406-414. Brook R., dawson A.G, Petrie K. and Thompson L. A. (1993) Double-Blind Trial of Melatonin as a Treatment for Jet Lag in International Cabin Crew. Biological Psychiatry 33 (7), 526-530. Broome M.R. and Peterson M.E. (2015) Thyroid Scintigraphy Findings in 2096 Cats with Hyperthyroidism . Veterinary Radiology & Ultrasound 56 (1), 84-95. Brorsen B.W., Cordero M. and McFarlane D. (2012) Circadian and circannual rhythms of cortisol, ACTH, and α-melanocyte-stimulating hormone in healthy horses. Domestic Animal Endocrinology 43 (4), 317-324. Brorsen B.W., McFarlane D., Paradis M.R., Sanches A., Sykes B., Vainio K., Zimmel D. (2011) The Effect of Geographic Location, Breed, and Pituitary Dysfunction on Seasonal Adrenocorticotropin and α-Melanocyte-Stimulating Hormone Plasma Concentrations in Horses, Journal of Veterinary Internal Medicine 25 (4), 872-881. Broussard J.D., Fox P.R. and Peterson M.E. (1995) Changes in clinical and laboratory findings in cats with hyperthyroidism from 1983 to 1993. Journal of the American veterinary Medical Association 206 (3), 302-305. Bröjer J.T., Nostell K.E.A. and Söder J.(2012) Interday variation and effect of transportation on indirect blood pressure measurements, plasma endothelin-1 and serum cortisol in Standardbred and Icelandic horses. Acta Veterinaria Scadinavica 54 (1), 1-7. Brunclík V., Svoboda M. and Kolevská J. (2003) Circadian Rhythm of Cortisol Secretion in Dogs of Different Daily Activities. Acta Veterinaria Brno 72 (4), 599-605. Bruyette D.S. (2001) Feline endocrinology update. Veterinary Clinics Of North America: Small Animal Practice 31 (5), 1063-1081. Brzozowski T., Konturek P.C. and Konturek S.J. (2011) Gut clock: implication of circadian rhythms in the gastrointestinal tract. Journal of Physiology and Pharmacology 62 (2), 139-150. Bugbee A.C., Smith J.R., and Ward C.R. (2013) Effect of dexamethasone or synthetic ACTH administration on endogenous ACTH concentrations in healthy dogs. American Journal of Veterinary Research 74 (11), 1415-1420. Buhr E.D., Hong K., Joon Yoo O, Jun Oh W., Ko C.H., Lowrey P.L., Menaker M., Shimomura K., Siepka S.M., Takahashi J.S., Yamazaki S. and Yoo S. (2004) Period2::Luciferase real-time reporting of circadian dynamics reveals persistent circadian oscillations in mouse peripheral tissues. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 101 (15), 5339-5346. Castillo V.A., Cabrera Blatter M.F., Gómez N.V., Sinatra V., Gallelli M.F. and Ghersevich M.C. (2009) Diurnal ACTH and plasma cortisol variations in healthy dogs and in those with pituitarydependent Cushing's syndrome before and after treatment with retinoic acid. Research in Veterinary Science 86 (2), 223-229. Challet E. (2007) Minireview: Entrainment of the Suprachiasmatic Clockwork in Diurnal and Nocturnal Mammals. endocrinology 148 (12), 5648-5655. 31 - - - - - - - - - - - - Chang A., Dove W.F., King D.P., Kornhauser J.M., Lowrey P.L., McDonald J.D., Pinto L.H., Takahashi J.S., Turek F.W. and Vitaterna M.H. (1994) Mutagenesis and Mapping of a Mouse Gene, Clock, Essential for Circadian Behavior. Science 264 (5159), 719-725. Chetboul V., Forsberg S.K.G., Fredholm M., Gouni V., Häggström J., Hanas S., Höglund K., Kierczak M., Lequarré A.S., Lindblad-Toh K., Ljungvall I.., .Lohi H, Lundgren Willesen J., Mc Entree K., Mejer Sorensen L., Merveille A.C., Seppälä E., Wess G. and Wiberg M. (2016) Effect of Breed on Plasma Endothelin-1 Concentration, Plasma Renin Activity, and Serum Cortisol Concentration in Healthy Dogs. Journal of veterinary Internal medicine 30 (2), 566-573. Concannon P.W., Cowan R.G., Mc Cann J.P., Mummery L.K. and Reimers T.J.(1984) Effects of Reproductive State on Concentrations of Thyroxine, 3,5,3'-Triiodothyroine and Cortisol Concentration in Serum of Dogs. Biology of Reproduction 31, 148-154. Cywinska A., Kedzierski W., Kowalik S. and Strzelec K. (2013) Salivary Cortisol Concentration in Excercised Thouroughbred Horses. Journal of Equine Veterinary Science 33 (12), 1106-1109. Daminet S., Duchateau L., Pascale M.Y., Pey P., Saunders J.H. and Travetti O. (2012) Effect of Glucocorticoid Administration On Adrenal Gland Size And Sonographic Appearance In Beagle Dogs . Veterinary Radiology & Ultrasound 53 (2), 204-209. Daminet S. (2006) Diagnosis of canine hypothyroidism. Proceedings of the World Small Animal Veterinary Association (WSAVA), World Congress Proceedings, Prague, 312-314. Daminet S. and Ferguson D.C. (2003) Influence of Drugs on Thyroid Function in Dogs. Journal of veterinary Internal medicine 17 (4), 463-472. Damiola F., Le Minh N., Schibler U., Schütz G. and Tronche F. (2001) Glucocorticoid hormones inhibit food-induced phase-shifting of peripheral circadian oscillators. The EMBO Journal 20 (24), 7128-7136. Dank G., Feldman E.C., Gieger T.L. and Wallack S.T. (2003) Lymphoma as a model for chronic illness: effects on adrenocortical function testing. Journal of veterinary Internal medicine 17 (2), 154-157. De Geest H., Kühn E.R. and Minten J. (1985) Plasma Concentrations of Thyroid Hormones in Dogs: Influence of Sampling Hour, Breed and Age. The Journal of Biological and Medical Rhythm Research 2 (2), 121-129. Der Kinderen P.J., Leav I., Legg M.A., Schiller L. and Rijnberk A. (1976) Adenomas and carcinomas of the canine and feline thyroid. American Journal of Pathology 83 (1), 61-122. Diaz-Espineira M., Mol J.A., Kooistra H., Rijnberk A. and Van Den Brom W.E. (2000) Secretion pattern of thyroid-stimulating hormone in dogs during euthyroidism and hypothyroidism. Domestic Animal Endocrinology 18, 19-29. Diaz-Espineira M., Iversen L., Kooistra H., Mol J.A., Peeters M.E., Pollak Y.W.E.A., Rijnberk A. and Van Dijk A. (2007) Assessment of thyroid function in dogs with low plasma thyroxine concentration. Journal of veterinary Internal medicine 21, 25-32. Dixon R.M. and Mooney C.T. (1999) Evaluation of serum free thyroxine and thyrotropin concentrations in the diagnosis of Canine hypothyroidism. Journal of small animal practice 40 (2), 72-78. Dixon R.M., Reid S.W.J. and Mooney C.T. (1999) Epidemiological, clinical, haematological and biochemical characteristics of canine hypothyroidism. Veterinary Record 145 (17), 481-487. Drucker W.D., Orth D.N. and Peterson M.E. (1988) Plasma Immunoreactive Proopiomelanicortin Peptides and Cortisol in Normal Dogs and Dogs with Cushing's Syndrome: Diurnal rhythm and Responses to Various Stimuli. Endocrinoloy 122 (4), 1250-1262. Dunlap J.C. (1999) Molecular Bases for circadian clocks. Cell 96 (2), 271-290. Eckel-Mahan K. and Ribas-Latre A. (2016) Interdependence of nutrient metabolism and the circadian clock system: Importance for metabolic health. Molecular Metabolism 5 (3), 133-152. Edinboro C.H., Glickman L.T., Janovitz E., Leon Thacker H. and Scott-Moncrief J.C. (2004) Epidemiologic study of relationships between consumption of commercial canned food and risk of hyperthyroidism in cats. Journal of the American veterinary Medical Association 224 (6), 879-886. 32 - - - - - - - - - Edinboro C.H., Glickman L.T. and Scott-Moncrief J.C. (2010) Feline hyperthyroidism Potential relationship with iodine supplement requirements of commercial cat foods. Journal of feline medicine and surgery 12 (9), 672-679. Elowitz M.B. and Leibler S. A. (2000) A synthetic oscillatory network of transcriptional regulators. Nature 403, 335-338. Elton R.A., Seth J. and Thoday K.L. (1984) Radioimmunoassay of serum total thyroxine and triiodothyronine in healthy cats: assay methodology and effects of age, sex, breed, heredity and environment. Journal of small animal practice 25 (8), 457-472. Faresjö A., Jensen P., Roth L.S.V. and Theodorsson E. (2016) Hair cortisol varies with season and lifestyle and relates to human interactions in German shepherd dogs. Scientific Reports 6, 1-7. Ferguson D.C. (2007) Testing for Hypothyroidism in Dogs. Veterinary Clinics Of North America: Small Animal Practice 37 (4), 647-669. Frank N., Hart K.A., McFarlane D., Norton N.A., Wochele D.M. and Wooldridge A.A. (2016) Effect of Age, Season, Body Condition, and Endocrine Status on Serum Free Cortisol Fraction and Insulin Concentration in Horses, Journal of Veterinary Internal Medicine 30 (2), 653-663. Feldman E.C. and Nelson R.W. (1996) Hyperadrenocorticism (Cushing’s syndrome). In Canine and Feline Endocrinology and Reproduction, Philadelphia, WB Saunders, 1089. Vermeld in: Peterson M.E. (2001) Medical treatment of Canine Pituary-Dependent Hyperadrenocorticism (Cushing’s Disease). Veterinary Clinics Of North America Small Animals Practice 31 (5), 1005-1014. Feldman E.C. and Théon A. P. (1998) Megavoltage irradiation of pituitary macrotumors in dogs with neurologic signs. Journal of the American Veterinary Medical Association 213 (2), 225-231. Galac S., Kooistra H.S., Teske E. and Rijnberk A. (1997) Urinary corticoid/creatinine ratios in the differentiation between pituitary dependent hyperadrenocorticism and hyperadrenocorticism due to adrenocortical tumour in the dog. Veterinary Quarterly 19 (1), 17-20. Gammage K., Hawking F. and Lobban M.C. (1971) Circadian Rhythms (Activity, Temperature, Urine and Microfilariae) in Dog, Cat, Hen, Duck, Thammomys and Gerbillus. Journal of Interdisciplinary Cycle Research 2 (4), 455-473. Germaine A., Kupfer D.J. (2008) Circadian Rhythm Disturbances in Depression, Human Psychopharmacology 23 (7), 571-585. Gillette M.U. and Tischkau S.A. (1999) Suprachiasmatic Nucleus: The Brain's Circadian Clock. Recent progress in hormone research 54, 33-59. Gilor C. and Graves T.K. (2011) Interpretation of Laboratory Tests for Canine Cushing's Syndrome. Topics in Companion Animal Medicine 26 (2), 98-108. Graham P.A., Nachreiner R.F., Provencher-Bolliger A.L. and Refsal K.R. (2001) Lymphocytic Thyroiditis. Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice 31 (5), 915-933. Graham P.A., Nachreiner R.F. and Refsal K.R. (2007) Etiopathologic Findings of Canine Hypothyroidism. Veterinary Clinics Of North America: Small Animal Practice 37 (4), 617-631. Green C.B., Partch C. and Takahashi J.S. (2014) Molecular Architecture of the Mammalian Circadian Clock. Trends in Cell Biology 24 (2), 90-99. Hannibal J. (2002) Neurotransmitters of the retino-hypothalamic tract. Cell and Tissue Research 309, 73-88. Hanson J.M., Kooistra H.S., Mol J.A., Teske E. and Meij B.P. (2006) Plasma profiles of adrenocorticotropic hormone, cortisol, α-melanocyte-stimulating hormone, and growth hormone in dogs with pituitary-dependent hyperadrenocorticism before and after hypophysectomy. Journal of endocrinology 190 (3), 601-609. Haritou S.J.A., Lee Z. and Zylstra R. (2010) The use of adrenocorticotrophic hormone as a potential biomarker of pituitary pars intermedia dysfunction in horses. The Veterinary Journal 185, 58-61. Hastings J.W. and Sweeney B.M. A. (1958) Persistent Diurnal Rhythm of Luminescence in Gonyaulax Polyedra. Biological Bulletin 115 (3), 440-458. Hastings M.H., Brancaccio M. and Maywood E.S. (2014) Circadian Pacemaking in Cells and Circuits of the Suprachiasmatic Nucleus. Journal of neuroendocrinology 26, 2-10. 33 - - - - - - - - - - - Haritou S.J.A., Ralli C., Tortonese D.J., Turner S. and Zylstra R. (2008) Seasonal Changes in Circadian Peripheral Plasma Concentration s of Melatonin, Serotonin, Dopamine and Cortisol in Aged Horses with Cushing’s Disease under Natural Photoperiod. Journal of Neuroendocrinology 20 (8), 988-996. Heller J., Hughes K.J., Lichtfield E. and Rendle D.I. (2014) Investigation of rhythms of secretion and repeatability of plasma adrenocorticotropic hormone concentrations in healthy horses and horses with pituitary pars intermedia dysfunction. Equine Veterinary Journal 46 (1), 113-117. Hoh W. and Oh T. (2006) Circadian variations of serum thyroxine, free thyroxine and 3,5,3'triiodothyronine concentrations in healthy dogs. Journal of Veterinary Science 7 (1), 25-29. nd Hove K., Sand O. en Sjaastad O.V. (2010) Physiology of Domestic Animals. 2 edition, Oslo, Scandinavian Veterinary Press, 804. Ihle S.L. (1997) Pituitary Corticotroph Macrotumors Diagnosis and Treatment. Veterinary Clinics Of North America Small Animal Practice 27 (2), 287-297. Ishida T., Oohashi E., Sarashina T., Tanabe S., Uzuka Y. and Yagi K. (2001) Seasonal Changes in Serum Total Thyroxine, Free Thyroxine, and Canine Thryoid-Stimulating Hormone in Clinically Healthy Beagles in Hokkaido. Journal of Veterinary Medical Science 63 (11), 1241-1243. Kapplan A.J., Kemppainen R.J. Peterson M.J. (1995) Effects of disease on the results of diagnostic tests for use in detecting hyperadrenocorticism in dogs. In Journal of the American Veterinary Medical Association 207 (4), 445-451. Geciteerd door: Behrend E.N., Kooistra H.S., Nelson R., Reusch C.E. and Scott-Moncrieff J.C. (2013) Diagnosis of Spontaneous Canine Hyperadrenocorticism: 2012 ACVIM consensus statement (small animal). In Journal of Veterinary Internal Medicine 27 (6), 1292-1304. Kantrowitz L.B. and Melián C. (2001) Serum total thyroxine, total triiodothyronine, free thyroxine, and thyrotropin concentrations in dogs with nonthyroidal disease. Journal of American Veterinary Medical Association 219 (6), 765-769. Kaplan A.J., Peterson M.E., and Kemppainen R.J. (1995) Effects of disease on the results of diagnostic tests for use in detecting hyperadrenocorticism in dogs. Journal of American Veterinary Medical Association 207 (4), 445-451. Kemppainen R.J. and Peterson M.E. (1996) Domestic cats show episodic variation in plasma concentrations of adrenocorticotropin, a-melanocyte-stimulating hormone (a-MSH), cortisol and thyroxine with circadian variation in plasma α-MSH concentrations. European Journal of Endocrinology 134 (5), 602-609. Kemppainen R.J. and Sartin J.L. (1984) Evidence for episodic but not circadian activity in plasma concentrations of adrenocorticotrophin, cortisol and thyroxine in dogs. In Journal of Endocrinology. 103, 219-226. Geciteerd door Kemppainen R.J. and Peterson M.E.(1996) Domestic cats show episodic variation in plasma concentration of adrenocorticotropin, α-melanocyte-stimulating hormone (α-MSH), cortisol and thyroxine with circadian variation in plasma α-MSH concentrations. European Journal of Endocrinology 134 (5), 602-609. Ko C.H. and Takahashi J.S. (2006) Molecular components of the mammalian circadian clock. Human Molecular Genetics 15 (2), 271-277. Kolevská J. and Svoboda M. (2000) Immunoreactive cortisol measurement in canine urine and its validity in hyperadrenocorticism diagnosis. Acta Veterinaria Brno 69 (3), 217-223. Komiyama N., Ohba S., Satoh S., Takagi K., Takeishi M. and Tsumagari S. (1991) HypophysealAdrenocortical Function in Experimental Iatrogenic Canine Cushing's syndrome. Journal of Veterinary Medical Science 53 (2), 351-353. Krieger D.T., Krieger H.P., Rizzo F. and Silverberg A.I. (1968) Abolition of circadian periodicity of plasma 17-OHCS levels in the cat. American Journal of Physiology 215 (4), 959-967. Lamb S.V., McGowan C.M., McGowan T., Place N.J., Schanbacher B.J. and Walsh D.M. (2010) Seasonal Variation in Serum Concentrations of Selected Metabolic Hormones in Horses. Journal of Veterinary Internal Medicine 24 (3), 650-654. Logothetis D.E., Meister M., Reppert S.M. and Welsh D.K.(1995) Individual Neurons Dissociated from Rat Suprachiasmatic Nucleus Express Independently Phased Circadian Firing Rhythms. Neuron 14 (4), 697-706. 34 - - - - - - Markkanen H., Stenman U., Turpeinen U. and Välimäki M. (1997) Determination of urinary free cortisol by HPLC. Clinical Chemistry 43 (8), 1386-1391. Melián C., Nichols R. and Peterson M.E. (2001) Measurement of serum concentrations of free thyroxine, total thyroxine, and total triiodothyronine in cats with hyperthyroidism and cats with nonthyroidal disease. Journal of the American veterinary Medical Assocation 218 (4), 529-536. Moise N.S., Scarlett J.M. and Rayl J. (1988) Feline Hyperthyroidism: A Descriptive and Case Control Study. Preventive Veterinary Medicine 6 (4), 295-309. Mooney C.T. (2001) Feline Hyperthyroidism: Diagnostics and Therapeutics. Veterinary Clinics Of North America: Small Animal Practice 31 (5), 963-983. Notari L., Burman O., and Mills D.(2015) Behavioral changes in dogs treated with corticosteroids. Physiology & Behavior 151, 609-616. Notari L. and Mills D. (2011) Possible behavioral effects of exogenous corticosteroids on dog behavior: a preliminary investigation. Journal of Veterinary Behavior 6 (6), 321-327. Palazzolo D.L. and Quadri K. (1987) The effects of aging on the circadian rhythm of serum cortisol in the dog. Experimental gerontology 22 (6), 379-387. Panciera D.L. (2007) Canine Internal Medicine Secrets. Elsevier, London, 241-246. Part C.E., Kiddie J.L., Hayes W.A., Mills D.S., Neville R.F., Mortond D.B. and Collins L.M. (2014) Physiological, physical and behavioural changes in dogs (Canis familiaris) when kennelled: Testing the validity of stress parameters. Physiology & Behavior 133, 260-271. Peterson M.E. and Smiley L.E. (1993) Evaluation of Urine Creatinine:Cortisol Ratio as a Screening Test for Hyperadrenocorticism in Dogs. Journal of veterinary Internal medicine 7 (3), 163-168. Peterson M.E. (2001) Medical Treatment of Canine Pituitary-Dependent Hyperadrenocorticism (Cushing's Disease). Veterinary Clinics Of North America: Small Animal Practice 31 (5), 10051014. Peterson M.E. and Ward C.R. (2007) Etiopathologic Findings of Hyperthyroidism in Cats. Veterinary Clinics Of North America: Small Animal Practice 37 (4), 633-645. Peterson M.E. (2007) Diagnosis of Hyperadrenocorticism in Dogs. Clinical Techniques in small animal practice 22 (2), 2-11. Peterson M.E. (2012) Hyperthyroidism in cats. What's causing this epidemic of thyroid disease and how can we prevent it? Journal of feline medicine and surgery 14 (11), 808-818. Peterson M.E. (2014) Feline hyperthyroidism: an animal model for toxic nodular goiter. Journal of endocrinology 223 (2), 97-114. Reppert S.M. and Weaver D.R. (1997) Forward Genetic Approach Strikes Gold: Cloning of a Mammalian Clock Gene. Cell 89 (4), 487-490. Reppert S.M. (1998) A Clockwork Explosion! Neuron 21, 1-4. Reppert S.M. and Weaver D.R. (2001) Molecular analysis of mammalian circadian rhythms. Annual review of Physiology 63, 647-676. Reppert S.M. and Weaver D.R. (2002) Coordination of circadian timing in mammals. Nature 418 (6901), 935-941. Rijnberk A., Der Kinderen P.J. and Thijsen J.H.H. (1968) Investigations on the adrenocortical function of normal dogs. J. Endocrinology 41 (3), 387-395. Geciteerd door: Kolevská J., Brunclík V. and Svoboda M. (2003) Circadian Rhythm of Cortisol Secretion in Dogs of Different Daily Activities, Acta Veterinaria Brno 72, 599-605. Rijnberk A., Van Wees A. and Mol J.A. (1988) Assessment of two tests for the diagnosis of canine hyperadrenocorticism. Vet Rec 122 (4), 178-180. Geciteerd door: Kolevská J. and Svoboda M. (2000) Immunoreactive cortisol measurement in canine urine and its validity in hyperadrenocorticism diagnosis. ACTA Vet. BRNO 69, 217-223 en door: Galac S., Kooistra H.S.,Teske E., A. Rijnberk A. (1997) Urinary corticoid/creatinine ratios in the differentiation between pituitary-dependent hyperadrenocorticism and hyperadrenocorticism due to adrenocortical tumour in the dog, Veterinary Quarterly, 19 (1), 17-20. Rosenwasser A.M. and Turek F.W. (2015) Neurobiology of Circadian Rhythm Regulation. Sleep Medicine Clinics 10 (4), 403-412. 35 - - - Sandri M., Colussi A., Perrotta M.G. and Stefanon B. (2015) Salivary cortisol concentration in healthy dogs is affected by size, sex, and housing context. Journal of veterinary behavior 10 (4), 302-306. Schulz P. and Steimer T. (2009) Neurobiology of circadian systems. CNS Drugs 23 (2), 3-13. Scott-Moncrieff J.C. (2007) Clinical Signs and Concurrent Diseases of Hypothyroidism in Dogs and Cats. Veterinary Clinics Of North America: Small Animal Practice 37 (4), 709-722. Scott-Moncrieff J.C. (2012) Thyroid Disorders in the Geriatric Veterinary Patient. Veterinary Clinics Of North America Small Animal Practice 4 (4), 707-725. Skinner N.D. (1998) Thyroid Hormone Levels in Cats: Colony Average and the Decrease with Age. The Journal of Nutrition 128 (12), 236-238. Solter P.F. and Hoffman W.E. (1995) Canine corticosteroid-induced alkaline phosphatase in serum was solubilized by phospholipase activity in vivo. American Journal of Physiology 269 (2), 278-286. Takahashi J.S. (2004) Introduction: Finding new clock components; past and future. Journal of Biological Rhythms 19 (5), 339-347. Van Vonderen I.K., Kooistra H. and Rijnberk A.(1998) Influence of Veterinary Care on the Urinary Corticoid:Creatinine Ratio in Dogs. Journal of veterinary Internal medicine 12 (6), 431-435. Wenger Riggenbach B., Boretti F.S., Quante S., Schellenberg S., Reusch C.E. and SieberRuckstuhl N.S. (2010) Salivary Cortisol Concentrations in Healthy Dogs and Dogs with Hypercortisolism. Journal of Veterinary Internal Medicine 24 (3), 551-556. Wilke V. and Wucherer K.L. (2010) Thyroid Cancer in Dogs: An Update Based on 638 Cases (1995 - 2005). Journal of the American Animal Hospital Association 46 (4), 249-254. Zeugswetter N., Bydzovsky N., Kampner D. and Schwendenwein I. (2010) Tailored reference limits for urine corticoid:creatinine ratio in dogs to answer distinct clinical questions. Veterinary Record 167 (26), 997-1001. 36
