Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Hos människa är anomalier i hjärtat bland de vanligaste medfödda missbildningarna. Även hos hund är medfödda missbildningar i hjärtat relativt vanliga men prevalensen skiljer sig både mellan renrasiga hundar och korsningar samt mellan olika raser.
Fallots tetrad (TOF) är en av missbildningarna som kan ses i hjärtat. TOF räknas till en grupp av missbildningar som kallas conotruncala defekter (CTD) vilket är medfödda missbildningar som drabbar de stora artärerna och de ventrikulära utflödesvägarna. I TOF ses fyra sammanhängande defekter: ventrikulär septumdefekt, ridande aorta, pulmonalisstenos och sekundär hypertrofi av höger kammare. Defekterna uppstår tidigt under embryonalutvecklingen då hjärtat är det första organet som bildas och har en funktion i embryot. Under septumbildningen i hjärtat uppstår ett fel i de strukturer som ska bilda skiljeväggarna. Aortan och lungartären avdelas felaktigt och skiljeväggen mellan kamrarna sluts inte fullständigt. Konsekvensen, efter födelsen, blir att syrefattigt blod shuntas över från höger till vänster kammare via septumdefekten. Det ökade motståndet i truncus pulmonalis gör att syrefattigt blod kan ta sig ut i det systemiska kretsloppet och hunden drabbas av syrebrist. Missbildningarna och den följande syrebristen ger alltid kliniska symptom. Symptomen uppkommer ofta under det första levnadsåret men varierar i grad beroende på hur allvarlig förträngningen i lungartären är. Symptom kan vara ansträngningsintolerans, cyanos, utmattning, dyspné, polycytemi, synkope och dålig tillväxt. Vissa hundraser verkar vara predisponerade för TOF, däribland keeshond och engelsk bulldogg. TOF förekommer även hos människa och i detta arbete undersöks om det finns belägg för en genetisk predisposition.
CTD förekommer både hos människa och hund, flera studier visar att dessa defekter både är genetiskt och embryologiskt besläktade men det är svårt att avgöra den exakta genetiska orsaken. Troligen rör det sig om en komplex, polygenetisk nedärvning där flera gener samverkar i utvecklingen av missbildningarna. En ny studie har visat att det skulle kunna röra sig om problem i den alternativa splitsningen, en viktig process som reglerar hjärtats utveckling hos däggdjur. Tydligt är att ytterligare forskning krävs på området, dels för att avgöra exakt vilka gener som är inblandande men också för att undersöka om samma gener orsakar defekterna hos både hund och människa.
På humansidan finns enkla och säkra metoder för att prenatalt diagnosticera TOF, vilket kan göras redan i vecka 24. Efter födelsen sker behandling/kirurgisk korrektion av defekterna rutinmässigt. I detta arbete undersöktes om det finns liknande diagnostiska/kirurgiska metoder utvecklade för hund. Resultatet visade att det finns flera kirurgiska metoder men att operationerna både är dyra, riskfyllda och att de inte verkar utföras rutinmässigt på hund. De artiklar som hittades gällande kirurgi var skrivna av japanska och amerikanska författare vilket möjligen kan indikera att det främst är i dessa länder som kirurgi varit aktuellt. Det verkar inte heller möjligt att prenatalt diagnosticera TOF hos hund, trots att ultraljud anses vara säkert för att bedöma fostrens livsduglighet. Hos människa används ultraljud/Doppler och korrekt prenatal diagnos av CTD/TOF ställs i 77 % av fallen. Efter födelsen finns dock flera välutvecklade metoder för att diagnosticera CTD/TOF hos hund, däribland röntgen och oselektiv angiografi. Även ultraljud/Doppler kan användas.

In humans, anomalies in the heart are amongst the most common birth defects. Congenital heart defects are also common in dogs, but the prevalence differs between pure breeds and mixed breeds and between different pure breeds. Tetralogy of Fallot, TOF, is one of the anomalies seen in the heart and is characterized by four associated defects: ventricular septal defect, overriding aorta, pulmonic stenosis and subsequent right ventricular hypertrophy. TOF is part of a group of malformations called conotruncal defects, CTDs, which affect the great arteries and the ventricular outflow tract.
The heart is the first organ to form and to have a function in the embryo and therefore these defects evolve early. An error occurs during the cardiac septation and the structures that form the partitions in the heart will be malformed. As a result, truncus arteriosus will not be divided properly. This leads to an overriding aorta and pulmonic stenosis. In addition, the septal wall between the ventricles will not be able to close fully, leading to VSD. The malformations allow, after birth, de-oxygenated blood to flow from the right ventricle into the left, and on to the systemic circulation. Due to the hypoxaemia, the dog suffers from different clinical symptoms, which will vary in degree depending on the severity of the pulmonic stenosis. The clinical signs are often evident early in life and include intolerance to exercise, cyanosis, dyspnoea, fatigue, polycytemia, poor growth and syncopal periods/tet spells. Some breeds, as Keeshond and English bulldog, appear to have a predisposition for TOF. TOF and other conotruncal defects also occur in humans and this review examines if there is evidence for a genetic predisposition.
Conotruncal defects are seen in both humans and dogs. Several studies have shown that these defects are related in both embryonic development and hereditary background, but the exact genetic origin is hard to define. The most probable explanation is that the cause is polygenetic and that several different genes coincide in an interaction network affecting cardiac development. A new report suggest that alternative splicing may be involved and affect several different genes necessary for regulation of cardiac development. Further research is required in the field, to decide which specific genes that are involved but also to investigate if the same genes are responsible for CTD in both humans and dogs.
In human medicine, simple and safe methods are used to diagnose TOF as early as week 24 of gestation. After birth, treatment/surgical correction is performed routinely. This literature review investigates if there is similar diagnostic and surgical methods developed for dogs. The result showed that there are several different surgical methods developed, but the procedures are both expensive and risky, and do not seem to be performed regularly. All the articles regarding surgery used in this review are written by Japanese or American authors. This fact could perhaps suggest that surgical procedures are very uncommon and only being performed in a few countries. No articles where found regarding prenatal diagnosis of TOF in dogs, even though sonography is considered to be a safe method for evaluation of fetal viability. In humans, correct prenatal diagnosis for TOF and other CTDs is achieved in 77 % of the cases, using sonography/echocardiography/Doppler. In dogs, it is possible to make a postnatal diagnosis of TOF by using sonography/ echocardiography/Doppler. It is also possible to use survey radiographs and non-selective angiography.