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Dissertation
Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

Heike Weber

Untersuchungen zur Urolithiasis
beim Eurasischen Fischotter, Lutra lutra



title (engl.)
Study on Urolithiasis in the Eurasian Otter, Lutra lutra

publication
Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2001

text  http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/weberh_2001.pdf

abstract (orig.)
Die Berichte über Nierensteine beim Eurasischen Fischotter, Lutra lutra, stammten bisher vorwiegend von Gefangenschaftstieren. Analysen der gefundenen Konkremente sind nur in einigen Fällen und mit uneinheitlichen Ergebnissen durchgeführt worden. Über die Ursachen der in Otterhaltungen häufig auftretenden Erkrankung wurde daher viel spekuliert, insbesondere unter dem Gesichtspunkt des diätetischen Einflusses.

Diese Arbeit zeigt, daß Urolithiasis auch in der Wildotterpopulation ein häufig anzutreffendes Phänomen ist.. Bei 23,4% (n=105) der untersuchten Totfunde (n=449) aus Mitteleuropa (Dänemark, Großbritannien, Deutschland, Österreich, Tschechien) wurden Konkremente (Grieß oder Steine) in einer oder beiden Nieren gefunden. In anderen Teilen des Harntraktes (Ureter, Harnblase und Urethra) traten keine Calculi auf. Es handelt sich also primär um eine Nephrolithiasis.

32,5% Großbritannien
(n = 76 von 234)

- 31,3% Shetland-Inseln
(n = 15 von 48)

- 32,8% Schottland
(n = 61 von 186)

16,3% Dänemark
(n = 17 von 104)

9,2% Deutschland
(n = 8 von 87)

22,2% Österreich
(n = 4 von 18)

0,0% Tschechien
(n= 0 von 6)

Histologische Untersuchungen ergaben keine Hinweise auf ein mögliches bakterielles Infektionsgeschehen als Ursache für die Steinbildung.

Von den betroffenen Tieren waren 43,8% (n=46) weiblich, 56,2% (n=59) männlichen Geschlechts. Juvenile Tiere (n=26) mit Konkrementen wurden nicht gefunden. Nahezu alle der mit Hilfe der Infrarotspektroskopie analysierten Steine (66 von 69 = 95,7%) bestanden zu einem Anteil von 30- 100% aus Ammoniumurat, in 59 Fällen (85,5%) war Ammoniumurat mit 90-100% vertreten. 48 der 69 untersuchten Otter mit Steinen (=69,6%) wiesen sogar reine Ammoniumuratsteine auf. Als weitere Komponenten der Ammoniumurat-Mischsteine kamen unbekanntes Urat, Natriumurat sowie seltener Struvit und Phosphat vor. Im rasterelektronenmikroskopischen Bild zeigten sich Unterschiede im Aufbau dieser Calculi verglichen mit Ammoniumuratsteinen des Hundes.

Ammoniumuratsteine findet man unter den Säugetieren häufig bei Primaten sowie beim Dalmatiner, einer genetisch prädisponierten Hunderasse. Bei diesen Tieren kommt es aufgrund eines veränderten Purinmetabolismus zur vermehrten Ausscheidung von Harnsäure anstelle von Allantoin im Urin. Trotz des Wissens um diesen genetischen Defekt wird die Ammoniumurat-Urolithiasis des Dalmatiners weiterhin als multifaktorielles Geschehen eingstuft. Weitere, ungeklärte Faktoren müssen also mit eine Rolle spielen.

Beim Eurasischen Fischotter konnten in dieser Arbeit ähnlich hohe Harnsäurewerte (4,75mmol/l; n=58 von 5 Tieren) im Urin gemessen werden wie beim Dalmatiner (4,88–5,02; n=7). Diese Ergebnisse sprechen für die Theorie, daß auch beim Eurasischen Fischotter Unterschiede im Purinmetabolismus im Vergleich zu anderen Säugetier- und vermutlich auch zu anderen Otterarten vorliegen könnten. Abzuklären wäre, ob die Erkrankung auf Europa bzw. eine genetische Linie (Mitteleuropa: genetischer Bottleneck) des Eurasischen Fischotters beschränkt ist oder die gesamte Unterart betrifft. In Anbetracht der Tatsache, daß es sich allgemein bei der Urolithiasis um ein multifaktorielles Geschehen handelt, sind auch für den Fischotter weitere Einflußfaktoren zu bedenken. Dazu gehören seine extrem purinreiche Nahrung, ein saurer Urin pH-Wert (Mittelwert 6,4; n=58 von 5 Tieren) sowie evtl. der anatomische Bau der Niere (Renculiniere). Weitere wissenschaftliche Untersuchungen und Fütterungsversuche in Gehegehaltungen wären angezeigt, um umfangreichere physiologische und pathologische Daten zu erheben. Besonders wünschenswert wäre der Einsatz prophylaktischer und therapeutischer Maßnahmen zur Steinentstehung bzw. -auflösung.

Am Ende bleibt festzuhalten, daß es sich bei der Nierensteinerkrankung des Eurasischen Fischotters ursächlich vermutlich um ein vollkommen anderes Geschehen handelt als z.B. bei der Urolithiasis des Asiatischen Zwergotters (vorwiegend Calciumoxalatsteine), des amerikanischen Nerzes (Mink) oder des Frettchens (beide vorwiegend Struvitcalculi) – allesamt Vertreter der Marderfamilie, Mustelidae.

Zur Entwicklung von Nierenkonkrementen bei Gehegetieren der Unterart Lutra lutra kommt es ganz sicher nicht allein aufgrund von Fehlern in der Fütterung, wie lange Zeit vermutet. Es handelt sich nicht um ein hausgemachtes“ Problem, sondern um ein vermutlich primär den Purinmetabolismus betreffendes Phänomen, das sowohl bei Gehegetieren (69,2%; 9 von 13 aus dem OTTER-Zentrum Hankensbüttel) als auch in der Wildpopulation (23,4%; 105 von 449 Totfunden) häufig zu Steinbildungen führt.



abstract (engl.)
To date most cases of urolithiasis in the Eurasian Otter (Lutra lutra) have been reported from animals held in captivity, in which the disease is considered a common problem. Chemical analysis of the uroliths has only been performed in a limited number of cases, with varied results. The underlying causes have been subject to much speculation, with attention beeing focussed particulary on dietary factors. It is shown here that urolithiasis is not a problem confined to captive otters but a frequent finding in the wild population, as well.

Out of 449 wild otters from the Central European population that were found dead and examined (from Denmark, the U.K., Germany, Austria and the Czech Republic) 23.4% (n=105) showed either urinary gravel (crumbs) or uroliths in at least one of the kidneys. Uroliths were never found in other parts of the urinary tract (ureter, bladder or urethra). The disease should therefore be properly addressed as nephrolithiasis.

32,5% U.K.
(n = 76 from 234)

- 31,3% Shetland
(n = 15 from 48)

- 32,8% Scotland
(n = 61 from 186)

16,3% Denmark
(n = 17 from 104)

9,2% Germany
(n = 8 from 87)

22,2% Austria
(n = 4 from 18)

0,0% Czech Republic
(n= 0 from 6)

Histological examination of the kidneys did not reveal any signs of bacterial infection as a possible underlying cause. Of the affected adult animals 43.8% (n=46) were female, the remaining 56.2% (n=59) were males. No juveniles were found to have any signs of urolithiasis. 69 nephroliths were chemically analysed using infra red spectroscopy. Of these 66 (95.7%) contained between 30% and 100% ammonium urate, 59 (85.5%) were formed by 90 – 100% of this substance while 48 (69.6%) consisted of pure ammonium urate. Scanning electron microscopy revealed differences in the ultrastructure of these calculi compared to ammonium urate uroliths in the dog.

In other mammals ammonium urate uroliths are commonly found in primates and Dalmatian dogs. The latter excrete urate instead of allantoin in the urine due to abnormalities of purine metabolism. But even in the Dalmatians with their known enzymatic defect the formation of renal calculi is still considered a multifactorial process.Similar amounts of urate to that frequently seen in Dalmatian dogs were found in the urine of European Otters (4.75 mmol/l; n=58 from 5 animals). This suggests that there might be differences in the purine metabolism of the Eurasian Otter compared to other mammals and maybe even other otter species. It remains to be established whether this problem is confined to the Central European population (Central Europe is considered to be a genetic bottleneck for this species) or whether it affects the whole subspecies. Due to the general multifactorial character of the disease other possible factors should also be considered. These include the very high contents of purine in the otters‘ food, their low urine pH (average 6.4; n=58 from 5 animals) and maybe their renal anatomy (lobulated kidney). Further physiological and pathological examinations and feeding experiments with captive otters are needed. It would be especially useful to try the prophylactic and therapeutic measures used in domestic animals to establish whether they are affective in preventing the formation of nephroliths or help to dissolve existing calculi in otters.

It remains to be said that nephrolithiasis in the Eurasian Otter probably has a completely different aetiology from urolithiasis in, for example, Asian Small Clawed Otters (mainly calcium oxalate), the American Mink or the Ferret (both mainly struvite), which all belong to the same family, Mustelidae. It is concluded that the development of renal calculi in captive Eurasian Otters should not be considered a man-made problem due to mistakes in the feeding regimen but a phenomenon that is probably caused by the purine metabolism of this species and that affects captive animals as well as the wild population (9 out of 13 captive animals from the OTTER-Zentrum Hankensbüttel (69.2%) and 105 out of 449 wild otters (23.4%)).

keywords
Fischotter, Lutra lutra, Otter, Urolithiasis, Niere, Nierenstein, Wildtiere

kb
26.341