Rit LbhÍ nr 87

Arfgenghreyfiglöp (familialepisodicataxia) hjálömbumundanhrútnumBreka

CharlottaOddsdóttir

Arfgenghreyfiglöp

UpplýsingarumlömbundanBrekavorið2016

GreinBrownogfl.meðmatskvarðaumhreyfimynstursauðfjár

KrufningarskýrslafráKeldumvegnalambsnr.11

KrufningarskýrslafráKeldumvegnahrútsfráGauksstöðum

KrufningarskýrslafráKeldumvegnahrútsfráDjúpadal

Inngangurogforsaga

Breki14-062fráGilsbakkavarhrúturíeiguÓlafsMagnússonar,bóndaáGilsbakka.Hrúturinnvar notaðurá25ærábænumveturinn2014.Vorið2015fæddustundanhonum52lömb,32hrútar,19 gimbrarogeittafóþekktukyni(ekkiskráð,tölursóttarúrskýrsluhaldinu).Lömbtæplega20kinda sýndustraxviðfæðingueinkennitauga-/vöðvatruflana,þaðgattekiðþauáannansólarhringaðkomast álappirogfaraáspenaogþurftuþauþvímiklahjúkrunfyrstumsinn.Sumurðufljótlegasjálfbjarga enönnurfenguöðruhverjukrampaþarsemþaulágureigð(opisthotonus)ísvolítinntímaenlágusvo eðlilega.Einkenninvoruámisalvarlegustigimillieinstaklingaogentustmislengi.Sumlömbinvoru áframtinandiíhreyfingumþráttfyriraðhafanáðséraðmestu.

Viðreksturumhaustiðsáennásumumlambanna,eittþeirralagðistendilangteinsogþaðgætiekki fariðlengraenkomsvoþegarþaðhafðijafnaðsig.SamkvæmtskýrsluhaldiíFjárvísfóru42af52 fæddumlömbumvorið2015ísláturhúsumhaustið.5eruskráðdauðásauðburði,2drápustum sumarið,1aðhaustiog2vantaðiáheimtur.Meðalfallþungiþessara42lambavar16,7kgenmeðaltal búsinsþaðhaustiðvar16,9kg.

LbhÍfékkupplýsingarumhrútinnogfékkhanntilrannsóknaumhaustið.SérfræðingumLbhÍþótti áhugavertaðkannahvorthægtværiaðberakennslágallasemerfðistfráhrútnumtilafkvæmahans. Ákveðiðvaraðhaldaundirhann6ámogrannsakaafkvæminsemkæmuútúrþví.

BrekivarundanSalamon10-906(Mynd1),útafkynbótahrútumsemhafaveriðmikiðnotaðirá sæðingastöðvum.Þaðþóttiþvíástæðatilþessaðkannahvortmöguleikiværiáaðarfgengurgalli gætihafadreifstumstofninn.

Mynd1ÞrírþekktirkynbótahrútareruættfeðurBreka14-062

LýsingáBreka,skoðunogkrufning

Brekivarfallegurogvelgerðurhrútur,enhafðilentíslagsmálumátilhleypingatímanumsvosáá honum,annaðaugaðhafðiskaddastogkomiðsýkingísárið.Ekkivaraðsjááhonumneinhreyfiglöp eðaönnurtaugaeinkenni,enþegartakaáttiúrhonumsæðissýnihinn7.janúar2016varhannfljótur aðmæðast,áttierfittmeðaðfaraáánaogvarhonumlógað12.janúar.Krufningleiddiíljós,auk augljósraáverkaíandlitiogauga,slæmagraftarlungnabólguogbrjósthimnubólguaukbarkakýlisbólgu. Heilinnvartekinntilnánariskoðunar,engarstórsæjarbreytingarsáustáhonumenviðsmásjárskoðun komíljósvæg,langvinnbólgaíæðaflækjuheilahola.Orsökbólgunnaríæðaflækjuvarókunn,en ólíklegtvartaliðafmeinafræðingiKeldnaaðhúnhafivaldiðeinhverjumeinkennumíhrútnum(sjá viðaukaI).

Vöðvasýniogsæðissýnivorutekintilvarðveislutilþessaðeigamöguleikaáaðgreinaerfðaefnief tilgátakæmiuppumerfðagallasemmættigreinameðslíkumaðferðum.

AfkvæmiBrekavorið2016

Undan6ámsemhaldiðvarundirBrekafæddust11lifandilömbátímabilinu3.-10.maí2016.Af13

lömbumsemfæddustvoru2lömbdauð(15.4%),semermunhærrahlutfallenmeðaltalbúsins,sem var1.5%dauðfæddlömb.Óvísterumtengsllambadauðaviðsjúkdóminn,endaerúrtakiðmjöglítið ogþvíekkihægtaðályktahvortmögulegasémagnbundinnerfðagalliþessvaldandiaðlömbfæðast dauðíeinhverjumtilfellum.Þaðerþvíallsóvístaðhærrahlutfallséannaðentilviljun.MeðalfæðingarþungiBrekaafkvæmannavar3,9kgsemeinmittvarmeðalfæðingarþungilambaáHestiþettavorið. Fæðingarþunginnvar3,2-4,9kg(sjáviðaukaII),ogdreifðistjafntílömbummeð(4,0kg)ogáneinkenna (3,9kg).

Einkenniviðfæðingu

Sexlömbaf11lifandifæddum(6/11=55%)voru jafnvægislauseðajafnvægislítilviðfæðingu,skoðuðaf bændunumáHesti,semennfremurtókumyndböndaf lömbunum.Þessisexlömbvorusamstæðirtvílembingar undanþremurám.Nýfæddláguþauáhliðinni,gátuekki reistsigviðogsprikluðuútíloftið(Mynd2).Hausinnvar reigðursvolítiðaftursvominntióneitanlegaáeinkenni lambablóðsóttarenþóekkieinsýkt.Broddurvar mjólkaðurognýfæddumlömbumgefinnbroddur4-5xá fyrstuklukkutímum.Lömbinvorumjögöflugviðaðsjúga ogdrukkuvel.Fljótlegavorulömbinkomináfætur,þó talsvertóstyrkogmeðsmáskjálftaogvöltáfótum.Þoldu minnarask,t.d.efhittlambiðgekkutaníþaðveikastóð þaðvarlaáfjórumfótumeðadattniður.Lömbinfóruí hópstíumeðmæðrumsínumþegarþauvoruum2-3 sólarhringagömulogekkertþeirrasýndineineinkenni.

Einkennivið2-8dagaaldur

ÞegarlömbinvoruskoðuðafCOogEEhinn11.maí(sjáviðaukaII)vorulömbinölláfótumoggátu komistumogáspena.EkkivarbeittblindriskoðunþarsemöllBrekalömbinvorusamaníhópstíumeð mæðrumsínumogþvíerfittaðhaldaalgjöruhlutleysi.Notastvarviðskoðunaratriðisemlýstvaraf Brownogfl.(2015),sjáFig.1íviðaukaIII.

Hvertlambvartekið,skoðaðhvortaugntin(nystagmus,stöðughreyfingáaugumþóhöfðinuséhaldið kyrru)væritilstaðar,lambiðaðþvíbúnuauðkenntmeðhálsbandiogsettálappirnar.Líkamsstaðavar skoðuð,hverniglambiðhélthöfðinu,hvortþaðgætistaðiðóstuttoghvortþaðstyddiíallafætur. Afturfótaeinkunnvargefineftirþvíhvorthreyfanleikiliðaværieðlilegur(einkunn2)eðalítill(1).Þegar lambiðhreyfðisigvarfylgstmeðþvíhvortþaðgatgengið5skrefeðameiraánþessaðveltaeðasetjast. Samhæfinghreyfingavarskoðuðogaðsíðustuvarlambiðfengiðtilaðstígayfir10cmháahindrun. Myndböndvorutekinaflömbunum,þeimfylgteftiríum30-60sekúndurogþaurekináframefþau stöldruðuvið.Viðnánariskoðunogáreitisáusthjánokkrumlömbummjögvægarvísbendingarum lélegasamhæfingu,svagahæklaogeittlambdattáhlaupumenþaðgatalltveriðtilfallandi.Einnig tinuðu3lömbíkyrrstöðu.

Tvölélegustulömbinvorusystkinin10og11,þauhöfðuveriðjafnvægislausviðfæðingu,ogviðskoðun varlambnr.11(tveggjasólarhringagamalt)tinandi,dettandiáhlaupumogmeðafturlappirnarundir sér.Lömbinvoruundanlélegriá,húnmjólkaðiekkivel,ogákveðiðvaraðaflífaogkryfjalélegralambið, nr.11.Krufningfórfram13.maíogfundustengarvefjabreytingar,hvorkistórsæjarnésmásæjar(sjá viðaukaIV).Vefjasýnivorutekintilþessaðeigamöguleikaáaðgreinaerfðaefni.

Einkenniábeitogviðsmölun

Þegarlömbinvorusettútmeðmæðrumsínumsáusteinkennikrampahjásvartahrútnumnr.10,sama dagogféðvarsettniðurátún.Féðvarfluttákerruogum2-4klsteftirþaðsáustþessieinkenni.Lambið reyndiaðeltamóðursínasemvaráhlaupum,enlambiðkútveltistoggatekkihaldistáfótum(Mynd 3).Eftirsvolitlahvíldgekkþettayfir.

Mynd3Lambnr.10héltekkiíviðmóðursínaá

Yfirsumariðvarðekkivarteinkennahjálömbunumenda lítiðáttviðféðáþeimtíma.Engineinkennikomufram viðfyrstainnreksturogvigtun.Vigtunááttalömbumfór fram25.ágúst,6.sept,15.septog25.okt(sjáViðaukaII). MeðalþyngdBrekalambasemvigtuðvoruíágústog6. septvarekkifrábrugðinmeðalþyngdhinnalambanna semvigtuðvoruþessasömudaga.Meðalþyngd Brekalambasemvigtuðvoru25.oktvarmeirien meðalþyngdhinnalambannasemvigtuðvoruþanndag, enþarmunarþómestuumtvílembinga(nr.6og7)sem erutalsvertþyngrienhin.Séborinsamanmeðalþyngd Brekalambameðogáneinkennaviðfæðingueru vísbendingarumaðlömbmeðeinkennihafiþyngst minnaenlömbáneinkenna(sjáViðaukaII).Fjöldilamba íhvorumhóperþóoflítilltilaðdragamegiályktaniraf þessu,enþaðmáveltafyrirsérhvortvægeinkenniséu

alltaftilstaðarhjáþessumgripumsemmögulegahafiáhrifáátog/eðaþyngdaraukningu.

Greiningvandamálsins

Tilaðglöggvasigáþvíhvaðgætigengiðaðþessumlömbumvorueftirtalinatriðihöfðíhuga:

• EinkenniBrekalambannavirtustverameðfædd,endajafnanverstrétteftirfæðingu,ogkomu framviðáreynslu,álagogþegarlömbunumvarbrugðið.

• Alvarleikieinkennannavirtistveraeinstaklingsbundinn,sembendirtilmagnbundinnaerfða,sé þettaarfgengursjúkdómur.

• Þaulömbsemsýndueinkenniviðfæðinguvorusamstæðirtvílembingar,þ.e.undansömuáog þessvegnaermögulegtaðætternieðaarfgerðmóðurskiptimálifyrirsvipgerðsjúkdómsins.

• Viðfæðinguvorulömbinekkiminnieðarýrarienönnurlömbenhlutfalldauðfæddravarhærra íþessumhópi,þóþaðséóvísthvortþaðorsakastvegnaerfðagallans.

• Lömbinvirtustjafnasigmeðtímanum,mishrattþó,ogefeitthvaðeraðmarkaþyngdþeirra aðhaustiuxuþauogþroskuðustlíkamlegaásamaháttogönnurlömb,þóvoruvísbendingar umaðBrekalömbmeðeinkenniþyngdustminnaenþausemekkihöfðueinkenni.

Umræðurogheimildarýni

Taugasjúkdómarísauðféeruvelþekktirogeruflestirafvöldumsýkinga,eitranaeðaskortsáákveðnum næringarefnum.Hinsvegarhefurlítiðveriðritaðummeðfædda,arfgengatauga-ogvöðvasjúkdómaí sauðfé.Leitaðvarfangaílýsingumáslíkumsjúkdómumíöðrumdýrategundum,þarámeðalmönnum.

Skoðunátaugaeinkennumhjásauðfé

Leitaðvaríbirtumheimildumaðrannsóknumáslíkumsjúkdómum,ekkisísttilþessaðundirbúa nákvæmaverklýsinguumskoðuntaugakerfisinsíþessumlömbum.Morresey(2014)lýsirhelstu skoðunaratriðumviðgreiningutaugasjúkdómahjáfolöldum,þarámeðalerusjúkrasaga,hugsun/heilastarfsemiogatferli,sogviðbragð,starfsemiheilatauga(augnviðbrögðo.s.frv.),hreyfigreiningog mænuviðbrögð.Crillyogfl.(2016)fjölluðuumaðferðirtilþessaðgreinalömunoghlutalömuní ganglimumhjásauðféoglýsirgreininþvívelhvernigskoðaásauðfémeðheltieðabreytingarí hreyfingumsemorsakastgetaaftaugakerfinu.Brownogfl.(2015)þróuðuskalasemnotastviðaðskrá hreyfingarmynsturogönnuratriðiviðrannsóknástarfsemihreyfitaugahjásauðfé(sjáviðaukaIII).Við rannsókninaáBrekalömbunumvarbyggtáþessumskala.

Flogaveikihjáungumdýrum

Viðlesturheimildaumtaugaeinkennihjánýfæddumogungumdýrumrakstskýrsluhöfunduránokkrar greinarumflogaveikihjáungumhvolpumogfolöldum.Ígreinumflogaveikieinkenniíarabískum folöldumkemurframaðeinkenninsjástfyrstvið2dagatil6mánaðaalduroghverfaafsjálfusérvið 1-2vetraaldur(Alemanogfl.,2006).Einkenninsemlýsteríþeirrigreineruþóólíkþeimeinkennum semBrekalömbinsýndu,enfolöldinsýndumörgeinkenniblindu,krampafloga,ofurskynnæmiaukþess aðþjástafsjúkdómumíöðrumlíffærakerfum(Alemanogfl.,2006).ÍgreinSprakeogfl.(2013)er fjallaðumtauga-vöðvaeinkennihjálömbumáfyrstaárisemvirðastkomauppviðháanumhverfishita ogháttumhverfisrakastighjááströlskusauðfé.Einkenniþessaralambavoruvöðvaskjálfti,sveigður hryggur,sperrtirafturlimiroghárlíkamshiti.Einnigláguþaugjarnaníhliðarleguoghjóluðumeð löppunum(Sprakeogfl.,2003).Ekkivirtistveraumerfðaþáttaðræðaeðaaðrasameiginlegaþættien umhverfishitaog–rakastigþegareinkenniþessikomuframísexáströlskumhjörðum.

Arfgenghreyfiglöp

Einkenniþausemlýsteríheimildumumsvokallað„familialepisodicataxia“,arfgengtilfallandi hreyfiglöphjámönnumvoruhinsvegaröllulíkarieinkennumlambanna(Jenogfl.,2007).Lýsthefur veriðaðminnstakostisexsvipgerðumarfgengrahreyfiglapahjámönnumsemorsakastaf stökkbreytingumígenumsemeigaþáttíflutningijónaogboðefnayfirfrumuhimnur(JenogBaloh, 2009).

Arfgenghreyfiglöphjásauðfé

Mayhewogfl.(2013)lýstusvipuðumeinkennumhjálömbumsemfæddustátveimurnýsjálenskum býlum,ogvoruundaneinumhrútiáhvorubýli.Lömbinvoruaftveimurræktunarkynjum,enhrútarnir tveirvoruupprunnirásamastað.Tilþessaðrannsakasjúkdóminnvoruhrútarnirtveirnotaðirá óskyldarærárannsóknabúi.Hlutfalllambannasemfæddustbáðumhrútumsýndueinkennivið fæðingu.Þaureigðuhálsoghöfuð,komustseintálappirenkomustyfirleittfyrirrestáspenaogurðu meiraogminnaeðlileg.Þegarrekiðvaráþaukomuframhreyfimynstursemfólustíósamhverfum gangi,gleiðumogstrekktumframlöppumogundirstæðumafturlöppum.Þaukomustnokkrametra meðósamhæfðumhreyfingum,duttusvoáhliðinaeðasettust,ogjöfnuðusigaðnokkrummínútum liðnum.Sumlambannavorumeðaugntin.Eftirþvísemlömbineltustvarðerfiðaraaðkallaframþessi einkenniogvið6mánaðaaldurvirtustþauölleðlileg.Sjúkdómurinnvargreindursemríkjandi tilfallandihnykil-ogandarkjarnahreyfiglöpsemerfastmeðríkjandimagnbundnumerfðum,semsýnir sigímisgreinilegumogmismunandieinkennum.Krufningvargerðálömbumsemþrifustekkiogsýndu mikileinkenni,ogsáustengarbreytingar,hvorkistórsæjarnésmásæjar,envefjasneiðarvoruteknará ýmsumstöðumímiðtaugakerfinu(Mayhewogfl.,2013).

Ríkjandierfðagallareruóalgengiríbúfjárræktþvíeinstaklingarmeðslíkagallaeruekkinotaðirtil undaneldis.Undantekningfráþessuerutildæmisstökkbreytingarsemeigasérstaðíkímfrumum. Þessarstökkbreytingarkomagreinilegastframíafkvæmumkarldýrameðslíkarbreytingar,þarsem hvertkarldýreignastmunfleiriafkvæmienhvertkvendýr.Ofterminnaenhelmingurafkvæmanna meðgallannþvíekkihafaallarkímfrumurstökkbreyst.Þessarstökkbreytingarhafaósjaldanáhrifá byggingarprótínfrumnanna,meðalannarsprótíníjónagöngumsemnauðsynlegerutilþessaðmynda boðspennuítaugafrumum(JenogBaloh,2009).

ÍtilraunaræktunundanþessumtveimurhrútumtókstMayhewogsamstarfsmönnumaðfálömbmeð sömueinkenniogárináundan(25%og42%undanhvorumhrúti),þóumallsóskyldarærværiaðræða. Þaðrennirstoðumundirþátilgátuaðumríkjandierfðirséaðræða.Höfundarnirleiðaaðþvílíkumað gallinnhafiáhrifástarfsemispennustýrðrajónaganga,líktoglýsthefurveriðítilfallandihreyfiglöpum ímönnum(JenogBaloh,2009).Búisthafðiveriðviðhærrahlutfallilambameðeinkenni(um50%),en þaðskýristlíklegaafþvíaðekkisýnaallireinstaklingargreinilegeinkenniþóþeirberigenið(Mayhew ogfl.,2013).Þaðmáþvíbúastviðaðalltaðþriðjungurlambannaberistökkbreytingunaenkomi eðlilegafyrir,ogþanniggetigallanumveriðhaldiðviðíræktuninniefþauerusettásemkynbótagripir. Höfundarnirgreindusýnisemtekinvoruúrgripumíþessarirannsóknogvæntanlegergreinþarsem lýsterstökkbreytinguíprótíniíjónagöngum.

ÍframhaldiaflestrigreinarMayhewogfl.(2013)varhaftsambandviðprófessorRobertJolly,einn höfundgreinarinnar,tilþessaðleitahjáhonumráðavarðandiklínískaskoðun,krufningarogsýnatökur. Sýnivorutekinúrlambinr.11samkvæmtfyrirmælumhans.Ekkivarráðistígreiningaráerfðaefnií

þessumsýnumþarsemgreiningarnýsjálenskahópsinsáerfðaefnierudýrarogólíklegtaðumsömu stökkbreytinguséaðræðaíBreka.Þvíerekkitaliðtímabærtaðgreinaíslenskusýnin.

ArfgenghreyfiglöphjáBrekalömbum?

LíklegtmáteljastaðBrekihafihaftstökkbreytinguígenamengieinhvershlutaafkímfrumumeistna, semerumóðurfrumursæðisfrumna.Þannighafiviðkomandistökkbreytingboristyfiríþauafkvæmi semurðutilútfrágölluðumsæðisfrumum.Þessiályktunerdreginafhlutfallilambameðeinkenni(yfir 50%),skortiámeinafræðilegumogvefjameinafræðilegumbreytingumogeinkennumsemvorulík þeimeinkennumsemlýstvarhjánýsjálenskumlömbummeðslíkangalla.

Lömbinvirtusthafagreinilegusteinkennirétteftirfæðingu,meðtímanumbráðiafþeimþóí einhverjumtilfellumværihægtaðframkallaeinkennisvosemsamhæfingarskortogjafnvægisleysi.Sé umgallaíjónagöngumtauga-og/eðavöðvafrumnaaðræðamáteljastharlaólíklegtaðþaujónagöng verðieðlilegmeðtímanum,heldurgeturveriðaðeinungisséhlutijónagangagallaður,eðaað taugakerfiðaðlagistþeirrivirknisemjónagönginhafaþó.Efrekiðerálambið,þaðþarfaðbregðast skyndilegaviðeðaaðraraðstæðurkrefjastviðbragðsgeturþóveriðaðjónagönginráðiekkiviðslík krefjandiverkefni,ýmistvegnafæðareðlilegragangaeðaþessaðölljónagöngerugölluðoghafa takmarkaðaflutningsgetu.

Þaðmáeinnigleiðaaðþvílíkumaðaðrartaugarogvöðvarstarfiekkiaðfullueðlilega,svosemí meltingarkerfieðaöðruminnrilíffærum.Hefðilömbunumveriðfylgtnánareftirhefðimátthugsasér aðkannahvortlömbinhefðueðlilegarhægðir,eðlileganhjartsláttogsvoframvegis.Samkvæmtvigtun ásláturdegivorulömbsemhöfðueinkenniviðfæðinguléttarienþausemekkihöfðueinkenni,en athugaberaðísíðarihópnumvaraðeinsslátraðþremurþanndag.Þautvölömbsemþegarhafðiverið slátraðvoruþóyfirmeðalvigtlambameðeinkennisvoþaðmáleiðaaðþvílíkumaðþaðsémunurá þessumtveimurhópum.Meðalvigtlambameðeinkennierþóhærrienmeðalvigtbúsinssvoekkier hægtaðtalaumaðþauhafiþrifistilla.

Ekkivorutekinvefjasýniúrlömbunumviðslátrun,semhefðiveriðverðmætttilþessaðgreina erfðabreytileikaíafkvæmunumogberasamanviðeinkennin.Þettaernauðsynlegtaðhafaíhugaef afkvæmarannsóknirafþessutagiverðagerðaríframtíðinni.

Önnurtilfellitaugaeinkennahjáíslenskusauðfé

KrufningaráBrekaoglambinr.11fóruframáKeldumogvoruþáræddtilfellifyrriáraþarsemborist höfðulömbtilkrufningarmeðslíkeinkenni.MeinafræðingarKeldnahaldaskráyfirniðurstöðurogsýni semtekinhafaveriðúrslíkumtilfellumogernauðsynlegtaðhaldaslíkaskrásvorannsakamegisíðar.

Lamb16-253fráGauksstöðum

NokkrummánuðumeftirkrufninguáBrekalambinukominnáKeldurhrútlambáfætitilskoðunar, aflífunarogkrufningarvegnataugaeinkenna.Þettavarhrútur16-253fráGauksstöðum1,semvar krufinnaðKeldum13.október2016eneigandinnhefuráðurorðiðvörviðlíkeinkenniíhrútlömbum hjásérífyrriárgöngummeðsameiginleganforföður(Viggi08-058fráGauksstöðum1).Einhverþeirra lambahafaveriðkrufin,ýmistheimaábæeðaáKeldum.Lamb253varskoðaðafdýralæknumá

Keldum,þaðsýndióeðlilegthreyfimynstur(myndbandvartekiðáKeldum),m.a.létuframfæturundan þannigaðlambiðdattniðuráframhnéþegarrekiðvaráþað.Viðkrufningufannstm.a.vægtauga-og taugaslíðurshrörnunímænu,einnigstaðbundiðbólgusvæðiíheila,vægvöðvahrörnunog vöðvarýrnun;hugsanlega„innervationatrophy“enorsökókunn,sjáviðaukaV.

ÍviðaukaVImásjáættartölufjögurralambafráGauksstöðum1semöllsýndueinkennitaugasjúkdóms. EkkieruaugljósættartengslmilliþessaralambaogBrekafráGilsbakka.

Lamb47AB/172fráDjúpadal

Íoktóber2015barsthrútlambfráDjúpadalíReykhólahreppitilskoðunar,aflífunarogkrufningarvegna taugaeinkenna(ViðaukiVII).Viðfæðinguhafðiþaðsýntmikileinkennióeðlilegrarstarfsemi taugakerfisins,þarámeðalátterfittmeðaðstanda,stífnaðiuppogdattumkollviðáreiti.Lambiðvar tekiðtilumönnunarsemheimalningurogeinkenninhöfðusmámsamanlagast.Þegarlambiðkomað Keldum14.október2015vorueinkenninaðmestuhorfin,enunntvaraðframkallalítilsháttarskjálfta íhöfðiogafturendameðmikluáreiti.Eftiraflífunogkrufninguvarhaldiðtilhagablóðsýnum, vefjasýnumtilDNAeinangrunarogfleiru.Ívefjasýnumsemskoðuðvoruúrlitlaheilavoruvísbendingar umeinhverskonarbrottfallogbreytingaráfrumum,þósjúkdómseinkenninhafiekkivirstágerastmeð tímanum(framsækin).Einnigsástílambinuvöðva-oghjartavöðvabólgameðrauðkirningaíferð.Ekki fylgduupplýsingarumættirþessalambs.

Lokaorðogályktun

Skýrsluþessarierætlaðaðverasamantektáeinkennumogeiginleikumarfgengsgallaíafkvæmum tiltekinshrútsogaðferðunumsembeittvarviðrannsókniráþeimsvoreynslangetinýsttilrannsókna álíkumtaugaeinkennumíframtíðinni.Einnigerhenniætlaðaðskrásetjasvipuðtilfelliííslenska sauðfjárstofninumoghaldasamanupplýsingumumþau.

Ískýrslunnierlýstarfgengum,magnbundnumgallaíafkvæmumBrekafráGilsbakka.Líklegastmátelja aðgallinnséstökkbreytingíkynfrumumhrútsins,þarsemhannsýndiekkieinkennisjálfurenstórhluti afkvæmannagerðiþað.Þaðernauðsynlegtaðveraávarðbergigagnvartslíkumgöllumþvíséaðeins hlutiafkvæmannameðeinkennigeturhannfariðleyntogkomistinnístofninnefeinstaklingarnireru notaðirtilundaneldis.Ekkiþóttiástæðaaðsinnitilþessaðgreinanánareðlierfðagallansenvefja-og frumusýniliggjafyrirúrhrútnumogeinuafkvæmisemgreinamættiíframtíðinni.

Aðaukieruhérlátnarfylgjaupplýsingarumtilfellitaugaeinkennasemboristhafatilrannsóknaá Keldumfrátveimuröðrumbæjum.Allsóvísterhvortumsamaeðaskyldansjúkdómeraðræða,en ástæðaþóttitilaðhaldautanumþessarupplýsingarásamastaðsvokomamættiaðnotumvið rannsóknirslíkraeinkennaííslenskusauðfé.

Þakkir

Framleiðnisjóðurlandbúnaðarins(Þróunarsjóðursauðfjárræktar)styrktiverkefniðogfærbestuþakkir fyrir.Eigendumhrútannaþriggjasemsagterfráískýrslunnierþakkaðfyrirveittarupplýsingar.Helgi ElíHálfdánarsonogSnædísAnnaÞórhallsdóttiráHestifábestuþakkirfyrirvinnuþeirraviðverkefnið, umönnunogeftirfylgniviðBrekalömbin.EmmaEyþórsdóttirogEyjólfurKristinnÖrnólfssonfáþakkir fyrirupplýsingarogálitsgjöf.EinarJörundssonogÓlöfGuðrúnSigurðardóttir,meinafræðingará Keldumfáþakkirfyrirrannsóknavinnuogupplýsingar.

Heimildir

AlemanM,GrayLC,WilliamsDC,HollidayTA,MadiganJE,LeCouteurRAogMagdesianKG(2006). JuvenileIdiopathicEpilepsyinEgyptianArabianFoals:22Cases(1985–2005). JVetInternMed 20 1443–1449.

BrownEG,KellerBA,PivettiCD,SitkinNA,WangA,FarmerDL,BresnahanJC(2015).Developmentof aLocomotorRatingScaleforTestingMotorFunctioninSheep. JPediatrSur 50 617–621.

CrillyJP,RzechorzekNogScottP(2015).Diagnosinglimbparesisandparalysisinsheep. InPract 37 490-507.

JenJCogBalohRW(2009).FamilialEpisodicAtaxia.AModelforMigraneousVertigo.Basicand ClinicalAspectsofVertigoandDizziness.Ann.N.Y.Acad.Sci 1164 252–256.

JenJC,GravesTD,HessEJ,HannaMG,GriggsRCogBalohRW(2007).Primaryepisodicataxias: diagnosis,pathogenesisandtreatment. Brain 130 2484–2493.

MayhewIG,JollyRD,BurnhamD,RidlerAL,PoffGJogBlairHT(2013).Familialepisodicataxiainlambs. NZVetJ 61 107-110.

MorreseyPR(2014).NeurologicalConditionsandSeizureManagement.In:ProceedingsofAAEPFocus MeetingontheFirstYearofLifepp.29-36.

SprakePM,HubertusC,BissettWT,PorterBF,RussellKE,GarlandT,YoungBDogWashburnKE(2003). Neurologicaldiseaseinlambsassociatedwithexposuretohighenvironmentaltemperatureand humidity. JVetInternMed 27 1242-1247.

ViðaukiI:KrufningarskýrslafráKeldumvegnaBreka

Svar við rannsóknarbeiðni

Sendandi:Keldur - Ýmislegt (Tengiliður)

Heimilisfang:Keldum

Póstfang: Eigandi:Keldur - Ýmislegt (Tengiliður)

Heimilisfang:Keldum

Póstfang:

Númer Keldna:2016010021

Önnur númer:P 16-21. Breki frá Gilsbakka

Dagsetning sýnatöku:12.1.2016

Dagsetning móttöku:13.1.2016

Dýrategund:Sauðfé

Tegund sýnis:Líffæri

Fjöldi sýna:1

Hvernig sýni:Verkefni

Samsetning safnsýnis:

RannsóknFjöldiNiðurstöðurAthugasemdir

Stórsæ skoðunlíffæri 1 MeinafræðiBarkakýlisbólga

Móttekinn haus og lungu úr hrút fæddur 2014. Hrúturinn var aflífaður daginn áður (lyf í æð). Mikil bólga og drep var í barkakýli með sár og gröft vinstra megin og í miðlínu (medioventral), á mótum barkakýlis og barka. Lítið graftarkýli var basalt upp við tungu vinstra megin í munnholi og lítið sár með greftri í munnkoki sömu megin. Hægra lungað var þakið þykku lagi af bjúgfíbríni og mikil bandvefsaukning var í lungnahimnu með graftarbólgu- svæði. Vinstra lungað var samfallið. Á svæðum í hægra lunga var fíbrín á lungnahimnu sem var að hluta samloða við himnuna. Ekki var greinileg bólga í sjálfum lungnavefn. Rotnunarlykt (fusobacterium) var af ígerðarbólgunni í líffærunum. Vinstra efra augnlok hafði rifnað og var samgróið við neðra augnlok. Mikil bandvefsmyndun var í undirslímu með hnúðamyndanir. Augað var infallið. Heilinn var án stórsærra breytinga.

Vefjaskoðun af heila sýndi engar sérstakar breytingar utan bólgu í æðaflækju heilahola (choroid plexus). Í æðaflækju voru dreifð bólgusvæði með íferð af m.a. plasma frumum og eitilfrumur. Einnig voru einstaka stórar frumur af óvissum uppruna. Niðurstaða: Barkakýlisbólga með sáramyndun Alvarleg, meðalbráð lungnahimnubólga Graftarkýli í munnholi Væg, langvinn bólga í æðaflækju heilahola Orsök bólgunnar í æðaflækju er ókunn, en ólíklegt er að hún hafi valdið einhverjum einkennum í hrútnum.

Afrit: Keldum, 29.1.2016 Ólöf Guðrún Sigurðardóttir

Brekalömbin,þyngdogeinkenni

Haustvigtun,kg

Brekalömbin

Eðlileglömbtilsamanburðar-helstisjáanlegimunureruréttariafturfæturogstyrkarihreyfingar Skoðun11.maí2016 Röðískoðunvar:3-2-4-7-5-1-6-11-10-8-9

Lambnr Augu Stendur Framfætur Afturfætur-hreyfing

**Aft.-eink. Þungiáallafætur Skrefafjöldi Samhæfing Hindrunarpróf

ílagi Já Aðeinsgleiðir Stendurgleitt 2 ílagi >5 ílagi ílagi

ílagi Já ílagi Aðeinsstífir 1 ílagi >5 ílagi ílagi

ílagi Já ílagi,aðeinskiðfætt Gleiðir,aðeinsstífir 1 ílagi >5 ílagi ílagi

ílagi Já Aðeinsgleiðir stirðir,ekkifullarhreyfingar 1 ílagi >5 ílagi ílagi

ílagi Já ílagi ílagi-stenduraðeinsgleitt 2 ílagi >5 ílagi ílagi

ílagi Já Aðeinsgleiðir ílagi-aðeinsgleiður 2 ílagi >5 ílagi ílagi

ílagi Já ílagi Gleiðir,örlítiðstífir 1,5 ílagi >5 ílagi ílagi

ílagi Já ílagi stífir-réttirekkiúr 1 ekkialvegafturf. >5 Tæp ílagi

ílagi Já ílagi Ílagi 2 ílagi >5 ílagi ílagi

ílagi Já ílagi réttirekkialvegúr-kiðfættur 1 ílagi >5 ílagi ílagi

*11 ílagi Já ílagi stífir-óstyrkir-kiðfætt 1 ílagi >5 Tæp ílagi

**Afturfótaeinkunn:Einkunn1=hreyfanleikiliðalítill,einkunn2=hreyfanleikiliðaeðlilegur

Athugasemdir

Eðlilegtviðfæðingu-dauttámóti.Hleypurhiklaust-mjögþéttbyggtlamb

Lendarsígaaðeinsíkyrrstöðu

Hnýturaðeinsáhlaupum,óstyrktaðaftan,sveiflastíbeygjum Óstyrkarhreyfingar

Stendurupprétt,afturparturtinaraðeinsáhreyfingu

Gleiðuraðaftan,stuttskref,sígurílendumáhreyfingu.Virkarhægur,aðeinsálappalegur

Seturlendinaaðeinsniður-hausinnsígurlíkaáferð

Erfittaðhlaupa,seturafturfæturundirsig,lyftirfótumójafnt.Beygjuleg

Stjáklaraðeinsogvirðistriðasvolítiðaðaftanv.Hreyfingu

Lélegtv.fæðingu.Stendurnokkuðsperrturenstífurogómarkvissíhreyfingum

Lélegtviðfæðingu.Dattáhlaupum,seturafturf.undirsig.Höfuðtinartalsvert

ViðaukiIII:GreinBrownogfl.meðmatskvarðaumhreyfimynstur sauðfjár

Previously Published Works UC Davis

A University of California author or department has made this article openly available. Thanks to the Academic Senate’s Open Access Policy, a great many UC-authored scholarly publications will now be freely available on this site. Let us know how this access is important for you. We want to hear your story! http://escholarship.org/reader_feedback.html

Peer Reviewed

Title: Development of a locomotor rating scale for testing motor function in sheep

Journal Issue: Journal of Pediatric Surgery, 50(4)

Author: Brown, EG Keller, BA Pivetti, CD Sitkin, NA Wang, A Farmer, DL Bresnahan, JC

Publication Date: 01-01-2015

Series: UC Davis Previously Published Works

Permalink: http://escholarship.org/uc/item/5zs458hc

DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jpedsurg.2015.01.002

Local Identifier: 904308

Abstract:

© 2015 Elsevier Inc. All rights reserved. Background/Purpose Research to cure paralysis associated with myelomeningocele (MMC) is ongoing using the fetal sheep model of MMC. Despite decades of research using this model, no standardized motor function assessment exists. The purpose of this study is to develop a sensitive and reliable locomotor scale for assessing the functional status of sheep. Methods Twenty lambs were used to develop and validate the

eScholarship provides open access, scholarly publishing services to the University of California and delivers a dynamic research platform to scholars worldwide.

locomotor scale. Lambs (n = 15) underwent a surgically created MMC defect at gestational age (GA) 75 days, followed by repair with various methods at GA 100. One lamb underwent a sham operation (n = 1). Normal lambs (n = 4) served as controls. All lambs were born via spontaneous vaginal delivery, and motor function was assessed for 24 hours. A locomotor rating scale was developed based on behavioral observations of lambs. Inter-rater reliability testing was performed to determine if the scale could be reliably applied by different raters. Results Observations led to the definition of 7 categories of locomotor recovery. A scoring system was developed to rank these categories. The scale captured a wide variety of neurologic outcomes. Inter-rater reliability revealed minimal variability between examiners (average standard deviation ± 0.431). The average score for all raters was within 1 point of the consensus score 100% of the time. Conclusions The sheep locomotor rating scale is capable of capturing subtle differences in neurologic function with minimal inter-rater variability. We propose a standardized rating scale for neurologic outcomes and believe this is a critical component for assessing the validity of experimental treatments to cure paralysis in MMC.

Copyright Information:

All rights reserved unless otherwise indicated. Contact the author or original publisher for any necessary permissions. eScholarship is not the copyright owner for deposited works. Learn more at http://www.escholarship.org/help_copyright.html#reuse

eScholarship provides open access, scholarly publishing services to the University of California and delivers a dynamic research platform to scholars worldwide.

JournalofPediatricSurgery

www.elsevier.com/locate/jpedsurg

inSheep

UniversityofCalifornia,DavisHealthSystem,Sacramento,CA,USA

UniversityofCalifornia,SanFrancisco,SanFrancisco,CA,USA articleinfoabstract

Keywords: Myelomeningocele spinabi

fetalsurgery motorfunction locomotion

Background/Purpose: Researchtocureparalysisassociatedwithmyelomeningocele(MMC)isongoingusingthe fetalsheepmodelofMMC.Despitedecadesofresearchusingthismodel,nostandardizedmotorfunction assessmentexists.Thepurposeofthisstudyistodevelopasensitiveandreliablelocomotorscaleforassessing thefunctionalstatusofsheep.

Methods: Twentylambswereusedtodevelopandvalidatethelocomotorscale.Lambs(n=15)underwenta surgicallycreatedMMCdefectatgestationalage(GA)75days,followedbyrepairwithvariousmethodsatGA 100.Onelambunderwentashamoperation(n=1).Normallambs(n=4)servedascontrols.Alllambs werebornviaspontaneousvaginaldelivery,andmotorfunctionwasassessedfor24hours.Alocomotorrating scalewasdevelopedbasedonbehavioralobservationsoflambs.Inter-raterreliabilitytestingwasperformedto determineifthescalecouldbereliablyappliedbydifferentraters.

Results: Observationsledtothedefinitionof7categoriesoflocomotorrecovery.Ascoringsystemwasdeveloped torankthesecategories.Thescalecapturedawidevarietyofneurologicoutcomes.Inter-raterreliabilityrevealed minimalvariabilitybetweenexaminers(averagestandarddeviation±0.431).Theaveragescoreforallraters waswithin1pointoftheconsensusscore100%ofthetime.

Conclusions: Thesheeplocomotorratingscaleiscapableofcapturingsubtledifferencesinneurologicfunction withminimalinter-ratervariability.Weproposeastandardizedratingscaleforneurologicoutcomesandbelieve thisisacriticalcomponentforassessingthevalidityofexperimentaltreatmentstocureparalysisinMMC.

©2015ElsevierInc.Allrightsreserved.

The2011NIH/NICHDManagementofMyelomeningoceleStudy (MOMS)wasthe firstrandomizedcontrolledclinicaltrialtocompare prenatalandpostnatalclosureofthemyelomeningocele(MMC)defect usingskinclosurerepair [1].Thetrialdemonstratedthatprenatalrepair wassafeandimprovedassociatedhindbrainabnormalities,suchasthe Chiari2malformation.Prenatalrepairwasalsoshowntoimprovelower extremitymotorfunctioninsomepatients;however,57%ofchildren treated inutero hadnoimprovementinthelevelofneurologicfunction and58%remainedunabletowalkindependently.Whilethisstudywas the firsttosuggestthatthedevastatingneurologicdeficitsseeninMMC canbeimproved,thediseaseisfarfromcured.

ResearchtoimprovedistalmotorfunctioninMMCbyaugmenting in utero repairwithavarietyofnoveltreatmentsisongoing,andthefetal sheepmodelofMMCisthemostcommonlyusedlargeanimalmodel. Thiswell-establishedanimalmodelhasbeenusedfordecades,and althoughthemodelrepresentsasurgicallycreateddefect,thehistologic

andclinicaloutcomescloselyresemblethedeficitsseenincongenital humanMMC [2]

Despiteworldwideacceptanceofthefetalsheepmodelasareliable largeanimalmodelforprenatalMMCrepair,nostandardizedlocomotor ratingsystemexistswithwhichtoconsistentlyanalyzefunctional resultsfollowingdelivery.Inordertoevaluatetherapiesthataugment inutero repairtoimprovedistalmotorfunction,auniformscalefor locomotionassessmentisessential.TheBasso,Beattie,Bresnahan (BBB)LocomotorRatingScaleisawell-validatedandwidelyused scaleforlocomotortestinginrodentspinalcordinjurymodels [3];it hasbeensuccessfullyadaptedforuseinaporcinemodel [4].Inthis study,thislocomotionratingsystemwasadaptedforuseinsheepasa comprehensiveandreliablemeasureofdistalmotorfunction.

1.Methods

1.1.Subjects

Twentylambswereusedtodevelopandvalidatethelocomotor scaleforsheep.AMMCdefectwassurgicallycreatedinfetallambsas previouslydescribed [5,6].Inbrief,eacheweunderwentasurvivallaparotomyandhysterotomyatagestationalageofapproximately75days.

http://dx.doi.org/10.1016/j.jpedsurg.2015.01.002 0022-3468/©2015ElsevierInc.Allrightsreserved.

ErinG.Brown a,⁎,BenjaminA.Keller a,ChristopherD.Pivetti a,NicoleA.Sitkin a,AijunWang a , DianaL.Farmer a,JacquelineC.Bresnahan b

Fig.1.

dination,andhindlimbclearance.

Adefectwascreatedinthefetallamb(n=15)byremovingthedorsal laminaofsixlumbarvertebraeandexposingtheunderlyingspinalcord. Theduraovertheexposedcordwasexcised.Twenty-fivedayslater,a secondsurvivallaparotomyandhysterotomywasperformed.Avariety ofexperimentaltreatmentswereusedtorepairthedefect,producing variousgradationsofmotorrecovery.Normallambs(n=4)without surgicallycreateddefectsservedascontrols;oneewe,pregnantwith onelamb(n=1),underwentlaparotomyandhysterotomywithout defectcreationatgestationalageof75daystocontrolforanypossible effectsofsurgeryonthelamb’smotorfunction.

Eweswereallowedtocarrythepregnancytoterm;alllambswere deliveredviaspontaneousvaginaldelivery.Allanimalssurvivingto termwithspontaneousvaginaldeliveryandcompleteneurologicassessmentwereincludedintheanalysis.Anyabortedfetusesoranimals euthanizedpriortovaginaldeliverywereexcluded.Allanimalprotocols wereapprovedbytheUniversityofCalifornia,DavisInstitutionalAnimalCareandUseCommittee,animalcarewasincompliancewiththe GuidefortheCareandUseofLaboratoryAnimals,andallfacilities wereaccreditedbytheAssociationfortheAssessmentandAccreditationofLaboratoryAnimalCareInternational [7]

1.2.LocomotorTesting

Afterbirth,lambswereassessedinpersonattwotimepointsbya minimumoftwoexaminers.Open fieldtestingwasperformedinthe birthingpenshortlyafterbirth.Lambswerethenallowedtoadjustto

theenvironmentfor24hours;afterthistimeperiod,locomotortesting wasperformedagain.Lambscap ableofspontaneousstanding and/orambulationwereallowedtolocomotewithoutinterference.Ifunabletostandspontaneously,lambswere fi rstobserved, thenassistedtostandbyliftingthelambintostandingposition withalllimbsincontactwiththeground.Anyabilitytostandunassistedorambulateafterbeingassistedtostandwasobserved withoutinterference.Lambsunabletostandevenafterassistance wereevaluatedbyassessingmovementineachjointofeach hindlimb.Allvoluntaryhindlimbmovementswererecorded; movementsattributedtoreflexstimulationorelicitedbytheexaminer wereexcluded.Eachlambwasrecordedforatleast5minuteswitha videocamera.

1.3.ScaleDevelopment

Apreliminarychecklistofmotorpatternswasdevelopedfrom adaptationsoftherodentBBBLocomotorRatingScale [3],theporcine neurologicmotorscoringsystem [4],andobservationsoflocomotion innormallambs.Motorfunctionbehaviorswereadded,modified,or removedafterobservationofallanimals.Basedontheseobserved behaviors,thesheeplocomotorrating(SLR)scalewascompiled.An assessmentsheetwascreatedtoreflectthischecklistandtofacilitate accuratedocumentationofmotorfunctionatthetimeoffunctional assessment(Fig.1).

1.4.ScaleValidation

ThevalidityoftheSLRscalewasevaluatedbyitsabilitytocapturea widerangeofneurologicrecovery.Theideallocomotorscaleshouldbe abletodistinguishthefullrangeofmotorfunction,fromcompleteparalysis,throughindividualmovementsaroundthehind-limbjoints, weightsupport,standing,stepping,andcoordination.Mild,moderate, andseveremotordeficitsshouldbeabletobeclearlydescribed,asopposed tosolelydifferentiatingbetweenambulatoryandnon-ambulatory.Thus, scoresshouldextendacrosstheentirescalerange.

TheSLRscalewasalsotestedforreliabilityusinginter-raterreliabilitytesting.Afteraninitialtrainingsessionreviewingtheoperational definitions,thebehavioralcategories,andsubcategoriestobeassessed, all fiveratersreviewedvideosforeachanimal.Anydifferencesinscores werediscussedandagroupconsensusscorewasreachedforeachanimal.Next,all fivereviewers,blindedtotreatmentandliveclinical scores,independentlywatched3minutevideossegmentsof6animals withmild,moderate,andseveremotorde fi cits.Eachraterscored eachvideoindependently.Scoreswerecomparedforconsistency, andtheaveragescoreandstandarddeviationwascalculatedforeach lambvideo.Inter-raterreliabilitywasmeasuredbycalculatingthe meanstandarddeviationforallscoresandcomparingaveragescores toconsensusscores.

2.Results

2.1.AnimalOutcomes

Onlylambssurvivingtotermandbornviaspontaneousvaginaldelivery(n=20)wereincludedinthisanalysis.Theaveragegestational ageatbirthwas145.6days(range:133-153days).Alllambssurvived for24hours.Immediatelyfollowingdelivery,newbornlambsoften demonstratedweaknessandlackedcoordination;thisimprovedsignificantlywithin24hoursforlambswithmildneurologicdeficits.One lambbecamesignificantlyweakeroverthecourseof24hours.Twelve lambsrequiredbottle-feedingduetoaninabilitytonurse.Onelamb sustainedatibialfractureassociatedwithtraumaduringdeliverythat wasdiscoveredaftereuthanization.Therewerenoothercomplications.

2.2.ScaleDevelopment

Motorfunctionwasscoredusinga15-pointratingsystem(Fig.2). Groupdiscussionswereusedtoderivethe finalfeaturesusedtodescribetherangeofmotorfunctionexhibitedbythecohortofobserved animals.Thescaleassessedsevencategories;thesecategorieswere rankedbyorderofclinicalimportanceduringrecovery(Fig.1).Forexample,extensivejointmovementwasscoredhigherthanslightmovement,andtheabilitytostandspontaneouslywasscoredhigherthan standingwithhelp.Scoreswerebasedonthebestperformancefor eachlamb.Formostanimals,bestperformancewasdemonstratedat thesecondtimepoint,twenty-fourhoursafterbirth.

The firstcategoryassessedbilateralhindlimbmovement.Thiscategorywassub-dividedintoassessmentsofmovementateachjointfor eachlimb:hip,knee,andankle(Fig.3).Jointmovementswerecharacterizedasnomovement,slightmovement(de finedasmovementof thejointthroughlessthanhalftherange)orextensive(definedas movementofthejointthroughgreaterthanorequaltohalfthe range).Slightmovementswereawarded1pointperjoint,whileextensivemovementsweregiven2pointsperjointforamaximumpossible 12points.Startingpositionsmustbeconsideredbecauseaslight

Fig.3. Lambjointmovements.Drawingsoffullrangeofmotionforthelambhindlimb (A)andopen(leftimage)andclosed(rightimage)positionforeachindividualjoint: hip(B),knee(C),andankle(D)joints.Extensivemovementswere ≥ 50%ofthejoint rangeofmotion;slightmovementswere b 50%ofthejointrangeofmotion.

movementmayresultinafullyclosedoropenedjointiftheinitialpositionwaspartiallybent [3]

Thenextbehavioralcategories(inorderofprogressivemotorfunction)assessedtheabilitytostandwithhelp,todemonstratespontaneoushindlimbweightsupport,andtostandspontaneously.Standing withhelpwasdefinedastheabilitytostandunassistedforanylength oftimeafterinitiallybeingassistedbytheexperimenter.Spontaneous hindlimbweightsupportisde finedassupportofthebodythrough thehindlimbasevidencedbytheabilitytoliftthehipsofftheground. Ofnote,ananimalliftingitshipsoffthegroupwiththeexclusive useofitsforelimbsisnotconsideredtobecapableofhindlimb weightsupport.

Stepping,ortheabilitytoambulate,isthenextcategoryassessed. Lambscapableofstanding(eitherwithhelporspontaneously)were evaluatedfortheirabilitytostep.Astepisdefinedbyweightsupport, forwardlimbadvancement,followedbyre-establishmentofweight support.Thetotalnumberofstepstakenwascounted;stepsdonot needtobecontinuoustobecounted.Lambsabletowalk5ormore stepswereevaluatedforthefrequencyofforelimb-hindlimbcoordinationandwerescoredasnone,occasional(b 50%ofthetime),orfrequent (≥ 50%ofthetime).Oneforelimbadvanceforeveryhindlimbadvance whenmovingataconstantspeedisconsiderednormalcoordination.

Lastly,animalscapableofspontaneousstandingandambulation ≥ 5 stepswithfrequentcoordinationwerefurtherdiscriminatedbythe hindlimbclearancetest.Toperformthistest,animalswereobserved walkingovera4”x4” woodenbarinanopen fi eldasdescribedby Navarroetal. [4].Abilitytowalkoverthebarqualifiesasapass.Ifthe

animalisunabletoclearthebar,thetestisfailed.Basedontheseobservations,eachlambwasscoredusinga15-pointratingsystem.

2.3.ScaleValidation

Scalevaliditywasevaluatedbytheabilitytocaptureawiderangeof neurologicrecovery;avalidscaleshouldutilizetheentirebreadthofthe ratingscalewithoutclusteringanimalsaroundcertainscores.Allnormallambswithoutasurgicallycreateddefect(n=4)werecapableof ambulationanddemonstratednormallocomotion.However,inone lambtheclearancetestwasnotperformed(averageclinicalscoreof 14.75).Theremainingsixteenlambsdemonstratedawiderangeofclinicalscoresrangingfrom1to15(Fig.4).Ascoreof0-4representedaseveremotordeficit,ascoreof5-9wasassociatedwithamoderatedeficit, amildmotordeficitwascharacterizedbyascorebetween10and14, andnormallocomotionwasdefinedasascoreof15.Fivelambs (31.2%)werecategorizedashavingseveremotordeficits,6ashaving moderatedeficits(37.5%),and5ashavingmildornodeficits(31.2%), demonstratingafairlyevendistributionofscores(Fig.5).

Thestandarddeviationofscoresfromallexaminerswascalculated toestimateinter-raterreliability.Themeanstandarddeviationforall individualswas±0.431,demonstratingthereliabilityofthescoring systemamongtrainedexaminers.Furthermore,theaveragescorefor allraterswaswithin1pointoftheconsensusscore100%ofthetime.

3.Discussion

TheMOMStrialshowedexcitingpromisethatdiseaseoutcomesin MMCcanbeimprovedwithfetalinterventionandignitedhopethatresearchwillbeabletoimprovedistalmotorfunctioninchildrenborn withMMC [1].Thestandardlargeanimalmodelusedforsuchresearch isthefetallambmodelofMMC,whichhasbeenextensivelycharacterizedandshowntoexhibithistologicandneurologicdeficitscomparable to thoseseenincongenitalMMCinhumans [2,5,6,8].Despitedecadesof researchusingthismodel,ameansofconsistentfunctionalassessment islacking.

Severalstudieshavereportedperformingthoroughneurologic examsinthefetalsheepmodel,butthereporteddatafocusonthe incidenceofparaplegia [9 13].WhiletheultimategoalofMMC researchmaybetocureparalysis,thegradationsoffunctionalrecovery aremorecomplexandrequiremorenuancedcategorizationthan simplyambulatoryversusnon-ambulatory.Functionalrecoveryshould beanalyzedandreportedcompletelyandconsistentlysothatsmall, butimportant,improvementsindistalneurologicfunctionarenot overlooked.Furthermore,thegradingscaleshouldbeuniforminorder tofacilitategeneralizabilityanddatainterpretation.Thisstudyproposes

astandardizedsystemforlocomotorscoringforthisdiseasemodelthat iscapableofcapturingsubtledifferencesindistalneurologicfunction.

Theimportanceofastandardized,completeneurologicassessment isundeniable.ParticipantsintheMOMStrialwereevaluatedusing twostandardsystemsforassessmentofneurologicfunction-theBayley andPeabodymotorscales [1].Thesescalesfacilitatedthediscoverythat childrenrepaired inutero weremorelikelytoexhibitaleveloffunction twoormorelevelshigherthanexpectedgiventheanatomyoftheir defect,weremorelikelytobeabletowalkwithoutassistance,and hadbetterparent-reportedmobility.Whilethemajorityofthese childrenwereunabletoambulate,theirneurologicimprovements werestillsignificant.Evensmallimprovementsinmotoroutcome maydrasticallyreducemorbidityforchildrenwithMMC.

Theratingscaledescribedhereprovidesacomprehensiveanalysisof motorfunctionforlambs.Thescaleisreliable,accurate,capableofcapturingawiderangeofneurologicoutcomes,andabletodistinguishsubtledifferencesamonglambs.Furthermore,theentireassessmentcanbe performedinamatterofminutes.Inthisstudy,noanimalswithscores of11-13wereobserved.Whilethisisalargegroupforastudyusing largeanimals,thenumbermaybetoosmalltoobserveallscores. Additionally,itispossiblethatimprovementsintreatmentef ficacy willincreasethenumberofanimalsinthismilddeficitrange.

Priorresearchinthemodelhasdemonstratedvariousdegreesofhistologicimprovementwithdifferentexperimentaltreatments [2,14] . Whilespinalcordpreservationisanimportantcomponentofdisease treatment,theultimategoalisimprovedneurologicfunctionregardless oftheappearanceofthespinalcord.Forthisreason,motoroutcomewas themajorfocusofthisstudy.Anareaoffutureinvestigationwillbeto correlatehistologicappearancewithfunctionaloutcomes.

Inconclusion,thisstudyhasfurthercharacterizedtheestablished fetalsheepmodelofMMCbydevelopingareliableclinicalassessment toolfordistalmotorfunction.TheSLRscalecancapturesubtledifferencesinlocomotorfunctionandhasminimalinter-ratervariability. Theneurologicde fi citsseeninthelambsinthisstudyaresimilarto thosepreviouslydescribed;however,theSLRscaleprovidesamore completeassessmentoflocomotorfunction.Acomplete,standardized gradingsystemforneurologicoutcomesinthefetalsheepmodelis

notonlyfeasible(asdemonstratedhere),butiscriticaltoadvancing researchtowardtheultimategoalofcuringparalysisinMMC.

Acknowledgments

WewouldliketothanktheUniversityofCalifornia,DavisSurgical BioengineeringLab,inparticular,JasonComptonandTrentYou,for theircontributionstothisstudy.Wehavenodisclosures.

References

[1] AdzickNS,T.E.,,SpongCY,BrockJW,etal.ARandomizedTrialofPrenatalversus PostnatalRepairofMyelomeningocele.NEJM2011;364(11):993 1004.

[2] MeuliM,Meuli-SimmenC,HutchinsGM,etal.Inuterosurgeryrescuesneurologic functionatbirthinsheepwithspinabifida.NatMed1995;1(4):342 7.

[3] BassoDM,BeattieMS,BresnahanJC.Asensitiveandreliablelocomotorratingscale foropen fieldtestinginrats.JNeurotrauma1995;12(1):1 21.

[4] NavarroR,JuhasS,KeshavarziS,etal.Chronicspinalcompressionmodelin minipigs:asystematicbehavioral,qualitative,andquantitativeneuropathological study.JNeurotrauma2012;29(3):499 513.

[5] MueiliM,Meuli-SimmenC,HutchinsGM,etal.CreationofMyelomeningocleIn Utero:AModelofFunctionalDamageFromSpinalCordExposureinFetalSheep. JPS1995;30(7):1028 33.

[6] vonKochCS,CompagnoneN,HiroseS,etal.Myelomeningocele:characterizationof asurgicallyinducedsheepmodelanditscentralnervoussystemsimilaritiesanddifferencestothehumandisease.AmJObstetGynecol2005;193(4):1456 62.

[7] InstituteofLaboratoryAnimalResources.GuideforthecareanduseofLaboratory Animals;19961 124.

[8] MueliM,Meuli-SimmenC,YinglingCD,etal.InUteroRepairofExperimental MyelomeningoceleSavesNeurologicFunctionatBirth.JPS1996;31(3):397 402.

[9] AmoueeAm,MemarzadehM,Ashra fi M,etal.Theeffectsofamniotic fl uidon thehistopathologicchangesofexposedspinalcordinfetalsheep.ArchIran Med2009;12(1):35 40.

[10]

EgginkAJ,RoelofsLA,FeitzWF,etal.Delayedintrauterinerepairofanexperimental spinabifidawithacollagenbiomatrix.PediatrNeurosurg2008;44(1):29 35.

[11] EgginkAJ,RoelofsLA,FeitzWF,etal.Inuterorepairofanexperimentalneuraltube defectinachronicsheepmodelusingbiomatrices.FetalDiagnTher2005;20(5): 335 40.

[12] FauzaDO,JenningsRW,TengYD,etal.Neuralstemcelldeliverytothespinalcordin anovinemodeloffetalsurgeryforspinabifida.Surgery2008;144(3):367 73.

[13] FontechaCG,PeiroJL,AguirreM,etal.Inertpatchwithbioadhesiveforgentlefetal surgeryofmyelomeningoceleinasheepmodel.EurJObstetGynecolReprodBiol 2009;146(2):174 9.

[14] BrownEG,SaadaiP,PivettiCD,etal.Inuterorepairofmyelomeningocelewithautologousamnioticmembraneinthefetallambmodel.JPediatrSurg2014;49(1):133 8.

Svar við rannsóknarbeiðni

Sendandi: Landbúnaðarháskólinn Hvanneyri (Tengiliður) Charlotta Oddsdóttir

Heimilisfang: Hvanneyri

Póstfang: 311 Borgarnes

Eigandi: Landbúnaðarháskólinn Hvanneyri (Tengiliður) Charlotta Oddsdóttir

Heimilisfang: Hvanneyri

Póstfang: 311 Borgarnes

Númer Keldna: 2016050025

Önnur númer: P 16­196. Lamb nr. 11/22B5. Verkefni: Breki 8783.

Dagsetning sýnatöku: 13.5.2016

Dagsetning móttöku: 13.5.2016

Dýrategund: Sauðfé

Tegund sýnis: Hræ

Fjöldi sýna: 1

Hvernig sýni: Verkefni

Samsetning safnsýnis:

Rannsókn

FjöldiNiðurstöður

Athugasemdir Krufning ­ sauðfé, lömb 1 Meinafræði ­ Engar öruggar breytingar

Móttekið lifandi lamb sem var aflífað rétt fyrir krufningu. Hvít, hyrnd gimbur sem vóg 4750g. Sent til rannsóknnar vegna taugaeinkenna. Grunur um arfgengan taugsjúkdóm (Familial episodic ataxia). Engar stórsæjar breytingar sáust við krufningu. Vefjaskoðun á heila og mænu sýndu engar breytingar. Niðurstaða: Engar öruggar breytingar

Afrit: Keldum, 18.10.2016

Einar Jörundsson

ViðaukiV:KrufningarskýrslafráKeldumvegnahrútsfrá Gauksstöðum

Svar við rannsóknarbeiðni

Sendandi:Keldur - Ýmislegt (Tengiliður)

Heimilisfang:Keldum

Póstfang:

Eigandi:Keldur - Ýmislegt (Tengiliður)

Heimilisfang:Keldum

Póstfang:

Númer Keldna:2016100037

Önnur númer:P 16-406. Gauksstaðir

Dagsetning sýnatöku:

Dagsetning móttöku:13.10.2016

Dýrategund:Sauðfé

Tegund sýnis:Hræ

Fjöldi sýna:1

Hvernig sýni:Sjúkdómsgreining

Samsetning safnsýnis:

RannsóknFjöldiNiðurstöðurAthugasemdir

Krufning - sauðfé, lömb 1 Meinafræði - Heila- og mænukvilli (encephalomyelopathy)

Lifandi lambTaugaeinkenni Blóðmeinafræði1--

Móttekið lifandi lamb, eyrnamerki 20S11/253, sem var með taugaeinkenni (sjá myndband), m.a. framfætur sem létu undan þannig að lambið datt niður á framhné þegar það var rekið áfram. Lambið var aflífað og krufið stuttu síðar. Lambið var í góðum holdum en fremur vöðvarýrt. Blæðing var undir bandvefsreifum og í vöðvum hrygglægt á lend og hliðlægt út á vinstra læri. Engar sérstakar breytingar voru í liðamótum eða í innri líffærum. Vefjaskoðun: Í hjarta voru einstaka, örlítil bólgusvæði í vöðva með íferð af hnattkyrningum; í einu bólugsvæði voru einstaka rauðkyrningar. Mjög væg hrörnun í vöðvafrumum var samfara þessum bólgusvæðum. Einstaka holdmærur án viðbragða voru í vöðvafrumum. Í þind voru

svipaðar breytingar og í hjarta, m.a. 2 holdmærur. Í öðrum vöðvum (rassvöðvi, axlarvöðvi, „upphandleggsvöðvi“ og „strekkjari“ á framfæti) voru einstaka holdmærur án viðbragðsbreytinga. Einstaka lítil vöðvabúnt voru með rýrum vöðvafrumum og stundum áberandi „satelite“ frumum“ („small group atrophy of muscle fibres“). Blönduð bólga var í kringum eina hrörnaða vöðvafrumu og merki um endurnýjum (regeneration) í axlarvöðvanum. Í heila voru einstaka stórar taugafrumum með hrörnun (chromatolysis) kviðlægt í miðheila (medulla) og eitt lítið bólgusvæði (glial nodule). Í mænu voru bólumyndanir í hvíta hlutanum og einstaka hrörnaðar taugafrumum (chromatolysis); breytingar voru mjög vægar í fremri hluta mænu en urðu meira áberandi aftar, einkum við Th13 og L2. Í lunga var meðalbráð bólga í tengslum við lungnaorma. Í nýra voru einstaka lítil langvinn bólgusvæði í merg og væg útfelling af ljósbláleitu, hringla efni =? Í lifur var miðlungs bólga í lifrarþrennum með íferð af stórum hnattkyrningum (blasts?) og örfáum rauðkyrningum. Lifrarfrumur voru oft með kornótt eða einsleitt, bleikt umfrymi (ground glass appearance) – bendir til aukningar í sléttu frymisneti (smooth endoplasmic reticum; lyf (m.a. phenobarbital) eða önnur efni sem valda íleiðslu (induction of) cytochrome P 450 ensími. Í öðrum skjaldkirtlinum var rás klædd fleirilaga flöguþekju (restar af „thyroglosseal duct“?); tilfallandi breyting. Engar sérstakar breytingar voru í týmus, milta eða eitlum (popliteal, renalis og bronchialis), en í eitlum voru stórir eitlingar og í ln. bronchialis var nokkur fjöldi af átfrumum og rauðkyrningum í stokkum, og einstaka „Russel bodies“. Blóðmælingar sýndu mjög væga hækkun í hemoglobini og hematokrit (vægur þurrkur/stress?). Væg hækkun var í fjölda hlutleysiskyrninga (stress?) og nokkur lækkun í fjölda eitilfruma (orsök?), en heildarfjöldi hvítra blóðkorna var innan eðlilegra marka. Niðurstaða: Væg tauga- og taugaslíðurshrörnun í mænu, orsök ókunn Staðbundið bólgusvæði í heila, orsök ókunn Væg vöðvahrörnun og vöðvarýrnun; hugsanlega „innervation atrophy“ Mjög væg hjartavöðvabólga, orsök ókunn Væg lifrarbólga; orsök ókunn Lungnaormasýking

Afrit: Keldum,

Ólöf Guðrún Sigurðardóttir

ViðaukiVI:ÆttartölurGauksstaðahrútameðtaugaeinkenni

ViðaukiVII:KrufningarskýrslafráKeldumvegnahrútsfráDjúpadal

Svar við rannsóknarbeiðni

Sendandi:Keldur/Verkefni

(Tengiliður)

Heimilisfang:

Póstfang:

Eigandi:Keldur/Verkefni (Tengiliður)

Heimilisfang: Póstfang:

Númer Keldna:2015100028

Önnur númer: P 15-384. B 20/15 Leifur Samúelsson, Djúpadal, 380 Reykhólahreppi

Dagsetning sýnatöku: Dagsetning móttöku:14.10.2015

Dýrategund:Sauðfé

Tegund sýnis:Hræ

Fjöldi sýna:1

Hvernig sýni:Sjúkdómsgreining

Samsetning safnsýnis:

RannsóknFjöldiNiðurstöðurAthugasemdir

Krufning - sauðfé, lömb1Meinafræðði - VöðvabólgaBlóðmeinafræði1 Blóðmeinafræði - sjá töflu í viðhengi

Móttekið lamb, heimalning, sem hafði sýnt sterk taugaeinkenni við fæðingu (átti erfitt með að standa, stífnaði og datt um koll við áreiti). Einkennin höfðu smá saman lagast og þegar lambið kom að Keldum voru einkennin að mestu horfin; lítils háttar skjálfti á höfði og afturenda kom í ljós eftir mikið áreiti (sjá myndaupptöku). Lambið var aflífða með sprautu í æð þann 14. október og krufið strax á eftir. Fyrir aflífun var tekin blóðprufa og mænuvökvi. Blóðmælingar voru framkvæmdar á blóðsýninu, buffycoat hirt og DNA einangrað og fryst.

Mænuvökvu og sermi voru einnig fryst. Lambið var með lambamerki nr. 47AB/172, var í miðlungs holdum og vó 26.5 kg. Fremur lítil fita var í kviðarholi en eðlileg fita var í kringum kransæðar. Í aftari lungnablöðum voru einstaka 1-2 mm stórir hnúðar undir lungnahimnu. Í vöðva í hægra hjartahólfi, upp við hjartaloku, var eitt lítið ljóst svæði um 1 mm í þvermál. Eiltar undir lend (sublumbar) og í garnahengi voru fremur stórir, sérstaklega aftasti ásgarnareitillinn. Ekki voru greinilegar breytingar í heila þó að litli heili væri hugsanlega minni á hliðum og fellingar í stóra heila hrygglægt heldur flatar. Tekin voru sýni úr helstu líffærum í vefjaskoðun; einnig barki (viðmiðunarsýni), heiladingull, skjaldkirtill, nýrnahetta, vöðvasýni (M. quatriceps vastus med. og M. biceps), eitlar (garnahengi og upp við nýrnahettu), heili (11 sneiðar) og mæna (6 sneiðar). Blóðmeinafræði: Nokkur eðlileg blóðmynd; væg aukning í hlutleysiskyringum (stafir) og einkjörnungum (monocytes). Vefjaskoðun: Í litla heila virtist vera nokkuð brottfall af og hrörnun í sumum perutaugafrumum (purkinje cells) en önnur lög í littla heila virtust eðlileg og engin viðbrögð sáust. Í mænu voru vægar blæðingar (eftir mænustungu) og hrörnunarbreyting var í einni stórri taugafrumu. Í hjartavöðva og í rákóttum vöðva, einkum M. biceps, var fjölhreiðra blönduð bólga með íferð af eitilfrumum, átfrumum og rauðkyrningum. Einnig einstaka bólgusvæði í hjartahimnu og eitt stórt bólgusvæði í hjartaþeli í tengslum við hjartaleiðslufrumur (purkinje cells); á þessu svæði var einnig steinefnaútfelling og einstaka stórar, fjölkjarna frumur (syncytia?). Einstaka holdmærur voru í vöðvunum en án bólguviðbragða. Lungun voru samfallin, með meðalstórar eitilfrumuþyrpingar í kringum æðar og berkjunga. Væg íferð var af eitilfrumum og rauðkyrningum í lungnablöðruveggjum og einstaka rykætur í lungnablöðrum. Mikil þykknun var í sléttum vöðvum. Í nýra var vægur þroti í þekjufrumum í nýrahnoðrahylkjum. Einstaka mjög litlar þyrpingar af eitilfrumum voru í nýrunum. Í mjógörn og risitilloku var miðlungs bólga með miklum fjölda af rauðkyrninum. Einstaka hníslar voru í slímhúðinni. Í ristilloku var einnig ofvöxtur af kirtlum (hyperplasia). Eitlar voru virkjaðir og með mikinn fjölda af rauðkyrningum. Í milta voru meðalstórir eitlingar og yst í þeim voru kyringar meðal eitilfruma. Í einum eitling var stór þyrpingar af kyrningum (rauðkyrningum?). Engar sérstakar breytingar voru í skjaldkirtli, nýrnahettu eða í heiladingli. Lítil blóðmyndun var í beinmerg utan örfárra rauðkyrninga. Niðurstaða: Hrörnun í litla heila? (cerebellar abiotrophy ?); sjúkdómseinkennin voru þó ekki framsækin (progressive) Hjartavöðva og vöðvabólga með raukyrningum (mixed, eosinophilic myocarditis & myositis) Væg garnabólga; hugsanleg hníslasótt/önnur sníkjudýrasýking) Væg millivefslunganbólga (eftir lungnaorma?)

Afrit: Keldum, 6.4.2016

Ólöf Guðrún Sigurðardóttir