Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Renal dysplasi (RD) is a congenital chronic renal disease affecting young dogs. It is a rather common disease that occurs in a large number of dogs and in some breeds there is a familiar incidence or suspected hereditary background. Both the etiology and pathogenesis are still unknown, but a theory about the cause of RD is that the two components that form the kidney, the uretheric bud and the metanephrogenic blastema, don´t interact normally in the embryo. Kidneys affected by RD contain fetal (immature) structures that are inappropriate for the state of development/age of the dog and abnormal structures caused by an abnormal differentiation. Affected dogs usually are under <2 years old and show clinical signs of chronic renal failure. There is no treatment, but dogs with RD usually die or are put to death after that signs have developed. Diagnosis is made by histopathology and the primary changes that may be seen are fetal glomeruli / tubuli, atypical tubular epithelium, persistent mesenchyme, persistent metanephric ducts and dysontogenic metaplasia.

In Sweden there is a control program with central registration at SKK (Swedish Kennel Club) of all diagnosed cases of RD within the breed English cocker spaniel. In addition to RD another congenital renal disease, hereditary nephropathy (HN), has been recognized in the English cocker spaniel. Like RD, HD affects young dogs. In contrast to RD, it has been shown that HN is caused of a mutation in the gene COL4A4, which confers a defect in collagen IV, an essential component of glomerular basement membranes (GBM). The mode of inheritance of the mutation is autosomal recessive. The defective collagen provides a multilaminar, longitudinal division of the GBM, leading to protein leakage in the glomeruli. Affected dogs develop proteinuria at an early stage and usually show signs of chronic renal failure before 2 years of age. In contrast, proteinuria is not typical of RD.

Currently, there is no description of the histopathological picture of RD in the English cocker spaniel, but such a description is important for accurate diagnosis and for the control program to function properly. The purpose of this study was to describe the typical histopathological changes and the clinical picture of RD in the English cocker spaniel.
The study was based on histological sections from archival kidney tissue from 21 English cocker spaniels that had been diagnosed with RD or juvenile progressive nephropathy (PNP) during the period 1987-2007. Set criteria for the dog that would be included in the study were, age <2 years and typical histopathological signs of RD and 14 dogs fulfilled these criteria. These dogs were used to describe the typical histopathological picture using light microscope. The clinical signs and macroscopic picture were described based on information from the dogs' referrals. Three of the excluded dogs, all <2 years, showed signs of glomerulonephritis, which gave a suspicion of HN. The histopathological picture in HN, however, is non-specific and the diagnosis must be verified with electron microscopy, which was not possible to perform on the existing material.

The 14 selected dogs showed clinical signs typical of chronic renal failure, the most common signs being polyuria / polydipsia, vomiting, azotemia and anemia. The macroscopic picture characterized by small and irregular kidneys. The most common primary histopathological changes were fetal glomeruli (79%) and atypical tubular epithelium of adenomatoid type (57%). Persistent mesenchyme and persistent metanephric ducts were present in, 29% and 14% of the dogs, respectively. Persistent mesenchyme was always accompanied by any one of the other changes, whereas fetal glomeruli, atypical tubular epithelium and persistent metanephric ducts were present both as single entities and together with other changes. Fetal tubules and dysontogenic metaplasia were not seen in any of the dogs. Fetal glomeruli and atypical tubular epithelium are the most common changes of RD in other breeds and the histopathological picture of the English cocker spaniel is most similar to the one seen in Flatcoated Retriever.

The final conclusions of this study are that the main histopathological criteria for RD within the English cocker spaniel are the presence of fetal glomeruli and atypical tubular epithelium of the adenomatoid type. Persistent mesenchyme and persistent metanephric ducts are of less importance for the diagnosis of RD in the English cocker spaniel, but their presence together with other primary changes further evidencing the histopathological diagnosis.

Renal dysplasi (RD) är en medfödd kronisk njursjukdom som drabbar unga
hundar. Det är en relativt vanlig sjukdom som förekommer hos ett stort antal
hundraser och hos en del av dessa finns det en familjär utbredning eller misstänkt
hereditär bakgrund. Både etiologi och patogenes är dock fortfarande okända, men
en teori om orsaken till RD är att de två komponenter som bildar njuren, den
metanefriska divertikeln och det metanefrogena blastemet, inte interagerar
normalt i embryot. Vid RD innehåller njurarna fetala (omogna) strukturer som
inte stämmer överrens med individens utveckling/ålder samt onormala strukturer
orsakade av en felaktig differentiering. Hundarna som drabbas är oftast under två
år gamla och de uppvisar kliniska symtom på kronisk njursvikt. Det finns ingen
behandling utan hundar med RD dör eller avlivas vanligtvis efter det att de
utvecklat symtom. Diagnosen ställs via histopatologi och de primära förändringar
som kan ses är fetala glomeruli/tubuli, tubulär dysplasi, persisterande fetal
bindväv (mesenkym), persisterande primitiva (metanefriska) gångstrukturer och
dysontogen metaplasi.
Inom rasen engelsk cockerspaniel finns det i Sverige ett kontrollprogram för RD
med central registrering hos SKK (Svenska kennelklubben) av diagnostiserade
fall. Förutom RD finns det inom rasen en annan medfödd njursjukdom, hereditär
nefropati (HN), vilken precis som RD drabbar unga hundar. Till skillnad från RD
har man kunnat bevisa att HN orsakas av en mutation i genen COL4A4, som ger
en defekt i kollagen IV, en viktig komponent i det glomerulära basalmembrandet
(GBM). Mutationen nedärvs autosomalt recessivt. Det defekta kollagenet ger en
multilaminär, longitudinell isärsprängning av GBM vilket leder till proteinläckage
i glomeruli. Hundarna utvecklar tidigt proteinuri och de visar oftast symtom på
kronisk njursvikt redan innan två års ålder. Proteinuri är däremot inte
karaktäristiskt för RD.
Det finns för närvarande ingen beskrivning av den histopatologiska bilden vid RD
hos engelsk cockerspaniel, men en sådan är viktig för att diagnostiken ska bli
korrekt och för att kontrollprogrammet ska kunna fungera optimalt. Syftet med
den här studien var att beskriva de typiska histopatologiska förändringarna samt
den kliniska bilden vid RD hos denna ras. Studien baserades på histologiska
arkivpreparat av njurvävnad från 21 cockerspaniels som tidigare fått diagnosen
RD alternativt juvenil progressiv nefropati (PNP) under perioden 1987-2007.
Uppsatta kriterier för att hunden skulle inkluderas i studien var, ålder <2 år samt
tydliga histopatologiska tecken på RD och 14 hundar uppfyllde dessa kriterier.
Dessa hundar användes för att beskriva den typiska histopatologiska bilden med
hjälp av ljusmikroskopi. Den kliniska och den makroskopiska bilden beskrevs
utifrån uppgifter i hundarnas remisser. Av de uteslutna hundarna uppvisade tre,
samtliga <2 år, tecken på glomerulonefrit, vilket gav misstanke om HN. Den
histopatologiska bilden vid HN är dock ospecifik och diagnosen måste verifieras
med elektronmikroskopi, vilket inte var möjligt att utföra på det befintliga
materialet.
De 14 utvalda hundarna uppvisade alla kliniska symtom på kronisk njursvikt i
form av polyuri/polydipsi, kräkningar, avmagring, azotemi och anemi. Den
makroskopiska bilden kännetecknades av att njurarna var små och oregelbundna.
4
De vanligaste primära histopatologiska förändringarna var fetala glomeruli (79%)
och tubulär dysplasi av adenomatoid typ (57%). Persisterande mesenkym och
persisterande primitiva gångstrukturer förekom hos 29% respektive 14% av
hundarna. Persisterande mesenkym förekom alltid tillsammans med någon av de
övriga förändringarna, medan både fetala glomeruli, tubulär dysplasi och
primitiva gångstrukturer förekom både enskilt eller tillsammans med andra
förändringar. Fetala tubuli och dysontogen metaplasi sågs inte hos någon av hundarna. Fetala glomeruli och tubulär dysplasi är de vanligaste förändringarna
vid RD även hos andra raser, och den histopatologiska bilden hos cockerspaniel
liknar mest den hos flatcoated retriever.
Studiens slutsats blir att de viktigaste histopatologiska kriterierna för RD hos
engelsk cockerspaniel är förekomst fetala glomeruli och tubulär dysplasi av
adenomatoid typ. Persisterande mesenkym och persisterande primitiva
gångstrukturer är av mindre betydelse för diagnostik av RD hos cockerspaniel,
men deras förekomst tillsammans med andra primära förändringar styrker
ytterligare den histopatologiska diagnosen. Enbart förekomst av fetala glomeruli
vid samtidiga tecken på glomerulonefrit är inte diagnostiskt för RD och HN bör
istället misstänkas.