2 Doenças relacionadas com a idade
Ratos laboratoriais estão sujeitos a uma vasta gama de doenças neoplásicas e não neoplásicas relacionadas com a idade, tal como a maioria dos mamíferos envelhecidos. Devido à utilização de ratos em estudos de carcinogenicidade de 2 anos, e como modelos de gerontologia para o ser humano, as doenças do rato geriátrico têm um significado particular para o profissional de animais de laboratório. O tipo, incidência e gravidade destas lesões variam muito com o stock ou estirpe de ratos, estado de doenças infecciosas, manipulação experimental, e práticas de criação, incluindo restrição alimentar. Apenas algumas das condições não-neoplásicas mais comuns serão discutidas aqui, e os leitores são encorajados a consultar a literatura científica, talvez começando com estas excelentes revisões para obter informações adicionais sobre o stock ou estirpe específica que lhes diz respeito (Boorman et al., 1990; Mohr et al., 1992). Além disso, o Atlas de Lesão Nonneoplásica do Programa Nacional de Toxicologia disponível na Internet em <http://ntp.niehs.nih.gov/nnl/> é um excelente recurso (Cesta et al., 2014). As condições neoplásicas têm uma secção separada neste capítulo.
CPN é uma doença importante relacionada com a idade dos rins de ratos e está entre as causas mais comuns de morte em ratos em estudos ao longo da vida. Os sinónimos abundam, incluindo “nefrose progressiva crónica” e “nefropatia antiga dos ratos”. A condição é mais comum nos machos do que nas fêmeas e é progressiva, como correctamente indicado pela sua denominação (Hard e Khan, 2004). As lesões grosseiras de CPN são observadas pela primeira vez em ratos com mais de 6 meses de idade e são caracterizadas por perfuração da superfície cortical. Devido à fibrose intersticial cortical, a remoção da cápsula renal pode rasgar o parênquima cortical. À medida que se torna mais grave em ratos com mais de 1 ano de idade, a superfície cortical torna-se cada vez mais irregular e pode desenvolver áreas de palidez. Microscopicamente, as alterações glomerulares caracterizam-se por membranas de porão espessadas, espessamento dos tufos capilares, aderências à camada parietal da membrana de Bowman, e glomerulosclerose segmentar (Short e Goldstein, 1992). À medida que a doença avança, numerosos túbulos, tanto no córtex como na medula, são frequentemente dilatados e preenchidos com fundidos proteicos eosinófilos. O hiperparatiroidismo secundário pode ocorrer após o comprometimento funcional renal em casos avançados, resultando numa mineralização distrófica generalizada. A etiopatogenia da CPN é mal compreendida e é provavelmente multifactorial. No entanto, foram descritos vários dos principais factores contribuidores (Barthold, 1996a; Percy e Barthold, 2007). Em primeiro lugar, a incidência relatada varia com a estirpe. Isto indica provavelmente pelo menos alguma predisposição genética para o desenvolvimento do CPN. Os ratos Sprague-Dawley e F-344 têm incidências elevadas, enquanto que os stocks de Wistar e Long-Evans têm uma incidência mais baixa. As incidências relatadas, contudo, são difíceis de interpretar, devido à variação geográfica na utilização de diferentes stocks e estirpes (os ratos Wistar têm sido utilizados mais predominantemente na Europa, e os ratos Sprague-Dawley nos Estados Unidos), o que poderia levar a outros factores, tais como o alojamento e a dieta, causando de facto o que de outra forma parece ser uma mudança relacionada com a estirpe. Por exemplo, quando muitos dos relatórios sobre a incidência de CPN em ratos europeus foram publicados, os ratos foram alojados cinco por gaiola, o que se sabe resultar numa diminuição do consumo de ração e numa diminuição do ganho de peso, em relação ao alojamento individual. Segundo, o sexo é um factor determinante no desenvolvimento do CPN. Os ratos machos têm um início mais precoce, maior incidência em qualquer idade, e maior gravidade das lesões do que as fêmeas. Em terceiro lugar, a dieta é um factor crítico e é também o factor que pode ser o mais favorável a soluções de gestão. É agora claro que a restrição moderada da dieta irá reduzir grandemente a incidência e gravidade da CPN em qualquer idade, em relação à sobrealimentação ad libitum. O mecanismo é hipotético de que a sobrealimentação resulta em aumentos prolongados do fluxo sanguíneo renal e da taxa de filtração glomerular (Gumprecht et al., 1993). Esta hiperfiltração causa hipertrofia glomerular, levando a défices de filtração de macromoléculas, danos mesangianos, glomerulosclerose, e fuga de proteínas. Seja qual for o mecanismo, contudo, a redução de 25-30% no consumo calórico, relativamente ao ad libitum, resulta numa diminuição da incidência e gravidade da CPN em ratos fêmeas, e numa diminuição da gravidade da CPN em ratos machos, bem como num aumento da sobrevivência em ambos os sexos (Keenan et al.., 1995).
Nephrocalcinosis é definida como a deposição de fosfato de cálcio no tecido renal, embora uma variedade de termos adicionais sejam por vezes utilizados para reflectir a localização do mineral no córtex, medula, e assim por diante. Em contraste com o CPN, que é mais comum nos machos, a nefrocalcinose é mais comum nas fêmeas de ratos. Para além do sexo, a incidência varia com a idade e a estirpe e pode ocorrer em ratos F-344 a partir das 7 semanas de idade. A incidência em ratos F-344 pode atingir 50%, enquanto que a menor incidência de 0-7% é relatada nos stocks de ratos Sprague-Dawley e Wistar (Montgomery e Seely, 1990). Uma incidência especialmente elevada é observada em ratos BDIX. A incidência e gravidade da nefrocalcinose pode ser aumentada por várias manipulações alimentares, incluindo níveis elevados de cálcio, fósforo elevado, rácios baixo de cálcio/fósforo, ou baixo magnésio (Percy e Barthold, 2007). No entanto, não é claro se os níveis dietéticos destes minerais são factores determinantes na incidência de fundo da nefrocalcinose. Histologicamente (Short e Goldstein, 1992), a deposição mineral é observada com mais frequência na junção corticomedular, nas células da recta pars e nos loops finos de Henle, bem como na luz destes túbulos.
Urolitíase é a formação de depósitos minerais no interior da urina, ocasionalmente observados na pélvis renal e/ou na bexiga urinária, mais frequentemente esta última. A incidência de urolitíase é geralmente baixa, mas tem uma breve discussão por algumas razões. Primeiro, os tampões copulatórios (Percy e Barthold, 2007), corpos proteicos muito firmes formados por fluidos seminais, podem frequentemente ser encontrados nas bexigas e uretras de ratos machos e são ocasionalmente confundidos com urolitíase. Os tampões copulatórios, contudo, não são considerados como lesões. Em segundo lugar, embora os urolitos sejam esporadicamente observados em ratos envelhecidos de ambos os sexos, a sua detecção em ratos com menos de seis meses de idade indica geralmente uma infecção bacteriana, com urolitos císticos mais frequentemente associados a uma infecção ascendente por E. coli; os urolitos renais, raros em ratos mais jovens, estão mais frequentemente associados a uma propagação embólica da infecção. Os ratos predispostos à infecção do tracto urinário, como o rato Zucker Diabetic Fatty, podem ter uma incidência elevada, tal como os ratos com hidronefrose. Os uroliths são geralmente fosfato de cálcio e estruvite, embora a determinação da composição raramente seja útil.
Doença miocárdica crónica é uma causa principal de morte em ratos machos idosos de várias estirpes, incluindo Sprague-Dawley, quando alimentados ad libitum (Keenan et al., 1995). A doença é frequentemente conhecida como cardiomiopatia, ou cardiomiopatia progressiva crónica, e pode ser observada logo a partir dos 3 meses de idade. Grosseiramente, o coração é aumentado, ocasionalmente com estrias pálidas visíveis. O aumento do peso do coração correlaciona-se bem com o grau de lesão observado no exame histológico. Microscopicamente (Lewis, 1992), há necrose das fibras miocárdicas e uma infiltração intersticial de células mononucleares. Mais tarde, no decurso da doença, a fibrose pode ser mais proeminente. Observam-se também grandes núcleos reactivos em miofibras. Os locais do miocárdio mais frequentemente afectados são os músculos papilares e o septo interventricular. Tal como no CPN, a incidência de cardiomiopatia progressiva crónica pode ser dramaticamente reduzida em qualquer idade por restrição alimentar moderada, ou seja, redução de 25-30% da ingestão calórica total em relação a ratos sobrealimentados ad libitum (Keenan et al., 1995).
Alterações na pele e pelagem em ratos de laboratório geriátricos são frequentemente observadas mas raramente relatadas, o que pode causar preocupação ao observador inexperiente. A alteração mais comum é o desbaste ou perda de cabelo, especialmente nas costas (Elwell et al., 1990, 1992). Isto pode ser observado em qualquer raça ou estirpe, mas é especialmente comum no rato castanho da Noruega. Os velhos ratos albinos também têm por vezes uma aparência mais amarela, devido à acumulação de sebo na pele. Os anéis de escamas que cobrem a cauda aumentam em número com a idade até 190 aos 1 ano (Inglês e Munger, 1992). Continuam a tornar-se mais proeminentes e mais amarelados com o tempo, depois disso. O material amarelado que se acumula na cauda e adjacente à orelha também pode tornar-se preto com o tempo, provavelmente devido à oxidação e/ou acção bacteriana. Além disso, os ratos machos acumulam focos pigmentados de castanho na pele, denominados escamas (Tayama e Shisa, 1994). Estas escamas podem ser descoladas e podem sobrepor pele de cor ‘normal’. Encontram-se no dorso, com algumas na cauda e no períneo. A formação das escamas é ab-rogada por gonadectomia. A natureza do pigmento não é clara, mas pode ser lípido oxidado ou aminoácidos.
Histiocitose alveolar é um achado incidental muito comum no pulmão de ratos idosos de muitos stocks e estirpes (Dungworth et al., 1992). Grosseiramente, a histiocitose alveolar é visível como focos brancos a pálidos, geralmente com cerca de 1 mm de diâmetro, visíveis na superfície pleural. Os focos podem estender-se ligeiramente acima da superfície pleural em pulmão não insuflado. Microscopicamente (Boorman e Eustis, 1990), grupos de alvéolos, muitas vezes em locais subpleurais ou adjacentes a um bronquiole terminal, contêm números crescentes de macrófagos grandes, pálidos e espumosos. Ocasionalmente, podem ser visíveis fissuras de colesterol nos agregados mais densos de macrófagos, e uma ligeira infiltração de linfócitos pode estar presente em torno de vasos adjacentes, provavelmente como resposta a mediadores pró-inflamatórios libertados pelos macrófagos. A histiocitose alveolar não deve ser confundida com nenhuma das pneumonias virais de ratos, porque os animais afectados são seronegativos, e qualquer infiltrado linfóide é ligeiro e localizado nas áreas de agregação dos macrófagos. A causa da histiocitose alveolar não é conhecida, mas não é considerada infecciosa.