Boala metabolică a oaselor la puii de leu de la Grădina Zoologică din Londra, în 1889, modelul original de rahitism
Russell W Chesney
1 Departamentul de Pediatrie, Universitatea din Tennessee Health Science Center, Memphis, Tennesee 38103, SUA
Gail Hedberg
2 San Francisco Zoological Gardens, San Francisco, California 94132, SUA
Supliment
Conferinţă
Abstract
În 1889 Dr. John Bland-Sutton, un proeminent chirurg londonez, a fost consultat cu privire la rahitismul fatal în peste 20 de cuiburi de pui de leu născuți la Grădina Zoologică din Londra. El a evaluat dieta și a constatat că cauza rahitismului este de origine nutrițională. Se recomandă ca carnea de capră cu oase zdrobite și ulei de ficat de cod să fie adăugată la dieta slabă de carne de cal a puiilor și a mamelor acestora. Rahitismul a fost inversat, puii au supraviețuit, iar așternuturile ulterioare au prosperat. Treizeci de ani mai târziu, în studiile clasice controlate efectuate la pui și șobolani tineri, a fost elucidat rolul definitiv al calciului, fosfatului și vitaminei D în prevenirea și terapia rahitismului. Studii suplimentare au condus la identificarea caracteristicilor structurale ale vitaminei D.
Deși dieta Bland-Sutton a furnizat calciu și fosfat din oase și vitaminele A și D din uleiul de ficat de cod, alte beneficii ale acestei diete nu au fost recunoscute. Sărurile biliare conjugate cu taurină, necesare pentru absorbția intestinală a vitaminelor liposolubile, au fost furnizate în uleiul presat la rece din ficatul de cod. Spre deosebire de speciile canine și rozătoare, felinele sunt incapabile să sintetizeze taurina, dar conjugă acizii biliari exclusiv cu taurina; prin urmare, trebuie inclus în dietă. Acum celebrul „experiment al naturii” Bland-Sutton, rahitism fatal la puii de leu, a fost vindecat prin adăugarea de minerale și vitamina D. Sărurile biliare conjugate cu taurină au permis, fără îndoială, absorbția vitaminelor A și D, prevenind astfel apariția bolilor osoase metabolice. și rahitism.
Introducere
Povestea descoperirii cauzei și prevenirii rahitismului este interesantă și reprezintă una dintre cele mai remarcabile realizări medicale ale secolului XX [1]. Prevalența rahitismului la copiii care trăiesc la latitudini nordice a fost uluitoare, până la 60% până la 80% în unele zone [1-4]. O mulțime de lucrări pe o perioadă de 15 ani începând cu 1917 a definit proprietățile biologice ale unei „substanțe” din uleiul de ficat de cod care era antirachitic. Această substanță pare să fie produsă și prin iradiere ultravioletă a pielii [1,4]. Structura acestei substanțe, vitamina D, a fost determinată și a dus la un Premiu Nobel pentru Dr. Adolph Windaus în 1928 [5]. Din punct de vedere istoric, adăugarea ergosterolului iradiat în lapte la 400 UI pe litru, realizată independent de Steenbock și Hess [6-8] a dus la eliminarea virtuală a rahitismului la om. Recunoașterea faptului că vitamina D este un grup de prohormoni care sunt transformați în forma activă (1,25 (OH) 2 D sau calcitriol) printr-o cale sintetică bine reglementată este acum recunoscută și acceptată [9].
Relevanța modelelor animale
Studierea unor modele animale adecvate oferă o înțelegere a acțiunii vitaminei D. Utilitatea modelelor animale a fost evidentă pentru cercetătorii științelor de bază și clinice ale rahitismului, din cauza prevalenței copleșitoare a bolii [1,2,4,10,11]. Deși rahitismul evident a fost văzut mai frecvent în grupurile socio-economice inferioare și în locuințele aglomerate, acesta a fost obișnuit la toate nivelurile societății. Sondajele au arătat că între 60% și 80% dintre copiii care locuiau în zonele urbane din nordul Europei în perioada de migrație urbană și industrializare aveau rahitism clinic evident. Cerul a fost înnegrit de smogul de la arderea cărbunelui, iar dietele erau adesea inadecvate în ceea ce privește conținutul de calciu, fosfați și vitamina D. La mijlocul anilor 1920, existau multe teorii susținute cu privire la cauza rahitismului, bine rezumate de Edwards Park în recenzia sa din 1923 [4]. Cu toate acestea, necesitatea unor studii pe animale atent concepute a fost evidentă.
Un model timpuriu oarecum obscur a apărut din încercarea de a inversa rahitismul la puii de leu la Grădina Zoologică din Londra, în Regent’s Park. În timp ce acest studiu cu intervenție deschisă, necontrolat, a inversat rahitismul fatal la pui, valoarea sa esențială a fost încurajarea altor anchetatori să proiecteze studii care au explorat rolul nutrienților în patogeneza și tratamentul rahitismului și osteomalaciei [1,4].
A fost din studiile a două grupuri (în primul rând, Edward Mellanby și colegii de muncă din Anglia, care au evaluat rolul dietei asupra etiologiei rahitismului la pui și, în al doilea rând, colaborarea lui Elmer V. McCollum, John Howland, Edwards A Park și echipa lor din Baltimore, MD, care au studiat șobolanii hrăniți cu diete restrânse) că s-a discernut că anumite grăsimi (ulei de ficat de cod, unt și lapte) ar putea inversa caracteristicile histologice și clinice osoase ale rahitismului [2,4,9] . Factorul „antirachitic” a fost o substanță în grăsimi, mult mai concentrată în uleiul de ficat de cod decât în unt. McCollum, care în cele din urmă a „descoperit” vitamina D, a reușit să demonstreze că uleiul de ficat de cod oxidat (oxidarea distruge vitamina A) a păstrat încă acest factor antirachitic.