Pophyrine Ablagerung bei Chromodacryorrhoe bei Ratten ("blutige Augen")

Hilfe, meine Ratte blutet am Auge

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Ratte blutet am Auge, hat Blut am Auge, rote Krusten oder rotes Sekret? Dann handelt es sich wahrscheinlich um Porphyrin aus der Harderschen Drüse. 

Die Hardersche Drüse

Die Hardersche Drüse wurde zuerst duch den Schweizer Arzt Johann Harder 1694 beschrieben. Sie umgibt den Sehnerv und sitzt im Lidsack zwischen innerer Tränendrüse und Bulbus (Augapfel) an der Nickhaut, die auch als "Drittes Augenlid" beschrieben wird. Bei der Nickhaut handelt es sich um eine zusätzliche Bindehautfalte im nasenseitigen Augenwinkel, die bei Menschen und Primaten nur rudimentär angelegt ist. Bei Ratten ist sie dagegen besonders groß (Universität Zürich, Institut für Labortierkunde 1)Universität Zürich, Institut für Labortierkunde, http://www.ltk.unizh.ch/de/dyn_output.html?content.void=1306). Über diese Drüse werden verschiedene immunologisch aktive Proteine, Lipidfraktionen, Porphyrin und Melatonin sekretiert. Die Hardersche Drüse enthält unter anderem auch Photorezeptoren und ist lichtempfindlich (Vaughan et al. 1988 2)Vaughan MK, Chenoweth PC, Sabry I, Chambers JP, Reiter RJ. Lysosomal enzymes in the rat harderian gland are altered by either bromocriptine treatment or hypophysectomy and hormone replacement therapy. Proc Soc Exp Biol Med. 1988 Apr;187(4):469–473., Lythgoe 1984 3)Lythgoe JN. (1984). Visual pigments and environmental light.Vision Res. 24(11):1539-50). Auch wenn durch sie keine Bilder wahrgenommen werden können, kann diese Drüse auf Licht reagieren und könnte auch die Zirbeldrüse beeinflussen (Feria-Velasco 1978 4)Feria-Velasco A, Tapia-Arizmendi G, Malpica I. (1978) Effects of the environmental light conditions on the ultrastructure of the harderian gland in the newborn rat. biochemical correlation with the pineal gland.Arch Invest Med (Mex). 9(1):67-84 , Wetterberg et al. 1970 5)Wetterberg L, Yuwiler A, Ulrich R, Geller E, Wallace R. Harderian gland: influence on pineal hydroxyindole-O-methyltransferase activity in neonatal rats. Science. 1970 Oct 9;170(3954):194–196).

Porphyrine

Unter anderem scheidet die Hardersche Drüse Porphyrine aus. Das von der Harderschen Drüse produzierte Sekret hat durch an Porhyrin gekoppelte Fe++-Ionen (Vorstufe des Hämoglobin) eine rote Farbe und fluresiziert unter ultraviolettem Licht. In der Harderschen Drüse von Ratten können verschiedene Porphyrine gefunden werden, vor allem Harderoporphyrin, Uroporphyrin, Coproporphyrin und Protoporphyrin IX, das den größten Anteil ausmacht. Die Sekrete der Harderschen Drüse, zu denen auch die Porphyrine gehören, benetzen das Auge und fließen über den Tränenkanal in die Nase ab.

Funktion

Über die Funktion der durch die Hardersche Drüse ausgeschiedenen Porphyrine weiß man noch nicht viel. Es wird vermutet, dass sie das Auge vor zu starkem Lichteinfall schützen, da eine Zunahme der Beleuchtung zu verstärkter Ausscheidung führt (Hugo et al. 1987 6)Hugo J, Krijt J, Vokurka M, Janousek V. Secretory response to light in rat Harderian gland: possible photoprotective role of Harderian porphyrin. Gen Physiol Biophys. 1987 Aug;6(4):401–404, Shirama et al. 1987 7)Shirama K, Kohda M, Kohda M, Hokano M. Effects of lighting conditions and of hormone replacement on the level of porphyrins in the rat Harderian gland. J Endocrinol Invest. 1987 Feb;10(1):79–82). Das in der Harderschen Drüse gespeicherte Porphyrin reagiert ebenfalls auf UV Licht und blaues Licht (Cui et al. 2003). Möglich ist auch, dass es die Aktivität anderer Enzyme in der Harderschen Drüse reguliert (Cardalada et al. 1997). Es wird angenommen, dass die Produktion von Porphyrinen eine Anpassung an die Lichtverhältnisse darstellt.

Chromodacryorrhoe

Porphyrine können vor allem nach dem Schlafen als leichte rote Krusten an den Augen oder an der Nase sichtbar werden. Da die Ratten sich mit den Vorderbeinen putzen, sind auch dort manchmal rötliche Verfärbungen zu erkennen. Die Menge der produzierten Porphyrine hängt dabei von vielen Faktoren ab. Hurgo et al. (1987 8)Hugo, J, Krijt, J, Vokurka, M & Janousek (1987). Secretory response to light in rat Harderian gland: Possible photoprotective role of Harderian porphyrin. Gen. Pyhsiol. Biophys., 6, 401-404) fanden zum Beispiel, dass die Ausscheidung anstieg, wenn die Ratten vermehrt Licht ausgesetzt waren. Die Ausscheidung ist auch abhängig vom Alter der Tiere. Zunächst nimmt die Produktion zu. 20 Monate alte Ratten produzierten in einer Studie von Rodriguez et al. (1992)9)Rodriguez C1, Menendez-Pelaez A, Howes KA, Reiter RJ. (1992), Age and food restriction alter the porphyrin concentration and mRNA levels for 5-aminolevulinate synthase in rat Harderian gland,
Life Sci. 1992;51(24):1891-7
mehr Porphyrine als 3 Monate alte Tiere. Ab einem Alter von zwei Jahren nimmt die Produktion dann wieder ab.

Eine stark erhöhte Produktion von Porphyrinen wird als Chromodacryorrhoe bezeichnet. Ratten scheiden unter anderem vermehrt Porphyrine aus, wenn sie Stress ausgesetzt sind, wenn sie krank sind oder wenn sie nicht ausreichend mit Nahrung versorgt werden (Sakai 198110)Sakai, T. and T. Yohro: A histological study of tce Harderian gland of Mongolian gerbils, Meriones meridianus. Anat. Rec. 200: 259-270 (1981). Aktuer Stress wie z.B. Fesselung an den Extremitäten (Harkness and Ridgeway 1980 11)Harkness JE, Ridgway MD. (1980). Chromodacryorrhea in laboratory rats (Rattus norvegicus): etiologic considerations.Lab Anim Sci. 1980 Oct;30(5):841-4), Schlafentzug (Hipolide and Tufik 199512)Hipolide, Debora & Tufik, Sérgio. (1995). ParadoXical sleep deprivation in female rats alters drug-induced behaviors. Physiology & behavior. 57. 1139-43. 10.1016/0031-9384(94)00377-H.
), Entzug von Wasser (Figge and Atkinson 194113)FIGGE, F. H. J. and ATKINSON, W. B. (1941). "Relation of water metabolism to porphyrin incrustations in pantothenic acid-deficient rats", Proc. Soc. exp. Biol. N.Y. 48, 112-114), Schmerzen in den Gelenken (Harper et al. 2001, Kerins et al. 2003), Morphiumentzug (Buccafusco 199014)Jerry J.Buccafusco (1990) Participation of different brain regions in the anti-narcotic withdrawal action of clonidine in the dependent rat. Brain Research, Volume 513, Issue 1, 9 April 1990, Pages 8-14) und die Injektion von Acetylcholin (Harkness and Ridgeway 1980 15)Harkness JE, Ridgway MD. (1980). Chromodacryorrhea in laboratory rats (Rattus norvegicus): etiologic considerations.Lab Anim Sci. 1980 Oct;30(5):841-4) konnten nachweislich einen Anstieg der Ausscheidung von Porphyrinen auslösen. Ebenso sind zahlreiche Erkrankungen wie z.B. Corynebacterien, Mycoplasmose, Salmonelliose und Sialodacryoadenitis (SDA) (USF Div. Comp. Med.). mit eine Zunahme der Porphyrin-Ausscheidung verbunden.

Behandlung

Da Chromodacryorrhoe als Symptom vielfältige Ursachen haben kann, gibt es vielfältige Behandlungsansätze. Zunächst einmal muss abgeklärt werden, was die verstärkte Ausscheidung von Porphyrinen auslöst.

Dabei kann folgende Checkliste behilflich sein:

  • War die Ratte akutem Stress ausgesetzt? Gab es z.B. vermehrt Auseinandersetzungen im Rudel?
  • Gibt es vielleicht sogar chronischen Stress, z.B. durch ein anderes Rudelmitglied?
  • Hat die Ratte hinreichend Zugang zu Futter? Manchmal kommt es auch vor, dass das ein Rudelmitglied ein anderes nicht ans Futter lässt.
  • Ist der Qualität des Futter gut?
  • Kann die Ratte genug trinken? Funktionieren die Tränken?
  • Hat die Ratte vielleicht irgendwo Schmerzen? Gibt es Verletzungen? Geschwüre?
  • Liegt eine Infektionskrankeit vor? Hat die Ratte Atemgeräusche?

Im Zweifelsfall gilt: Lieber einmal zu oft den Tierarzt zu Rate ziehen.

Fun Fact zum Abschluss

Dass viele Leute das porphyrinhaltige Sekret der Harderschen Drüse zunächst für Blut halten, ist gar nicht einmal so weit hergeholt. Tatsächlich ist es so, dass eine Porphyrinverbindung - das Häm - im Hämoglobin den roten Blutfarbstoff bildet.

References   [ + ]

1. Universität Zürich, Institut für Labortierkunde, http://www.ltk.unizh.ch/de/dyn_output.html?content.void=1306
2. Vaughan MK, Chenoweth PC, Sabry I, Chambers JP, Reiter RJ. Lysosomal enzymes in the rat harderian gland are altered by either bromocriptine treatment or hypophysectomy and hormone replacement therapy. Proc Soc Exp Biol Med. 1988 Apr;187(4):469–473.
3. Lythgoe JN. (1984). Visual pigments and environmental light.Vision Res. 24(11):1539-50
4. Feria-Velasco A, Tapia-Arizmendi G, Malpica I. (1978) Effects of the environmental light conditions on the ultrastructure of the harderian gland in the newborn rat. biochemical correlation with the pineal gland.Arch Invest Med (Mex). 9(1):67-84
5. Wetterberg L, Yuwiler A, Ulrich R, Geller E, Wallace R. Harderian gland: influence on pineal hydroxyindole-O-methyltransferase activity in neonatal rats. Science. 1970 Oct 9;170(3954):194–196
6. Hugo J, Krijt J, Vokurka M, Janousek V. Secretory response to light in rat Harderian gland: possible photoprotective role of Harderian porphyrin. Gen Physiol Biophys. 1987 Aug;6(4):401–404
7. Shirama K, Kohda M, Kohda M, Hokano M. Effects of lighting conditions and of hormone replacement on the level of porphyrins in the rat Harderian gland. J Endocrinol Invest. 1987 Feb;10(1):79–82
8. Hugo, J, Krijt, J, Vokurka, M & Janousek (1987). Secretory response to light in rat Harderian gland: Possible photoprotective role of Harderian porphyrin. Gen. Pyhsiol. Biophys., 6, 401-404
9. Rodriguez C1, Menendez-Pelaez A, Howes KA, Reiter RJ. (1992), Age and food restriction alter the porphyrin concentration and mRNA levels for 5-aminolevulinate synthase in rat Harderian gland,
Life Sci. 1992;51(24):1891-7
10. Sakai, T. and T. Yohro: A histological study of tce Harderian gland of Mongolian gerbils, Meriones meridianus. Anat. Rec. 200: 259-270 (1981
11, 15. Harkness JE, Ridgway MD. (1980). Chromodacryorrhea in laboratory rats (Rattus norvegicus): etiologic considerations.Lab Anim Sci. 1980 Oct;30(5):841-4
12. Hipolide, Debora & Tufik, Sérgio. (1995). ParadoXical sleep deprivation in female rats alters drug-induced behaviors. Physiology & behavior. 57. 1139-43. 10.1016/0031-9384(94)00377-H.
13. FIGGE, F. H. J. and ATKINSON, W. B. (1941). "Relation of water metabolism to porphyrin incrustations in pantothenic acid-deficient rats", Proc. Soc. exp. Biol. N.Y. 48, 112-114
14. Jerry J.Buccafusco (1990) Participation of different brain regions in the anti-narcotic withdrawal action of clonidine in the dependent rat. Brain Research, Volume 513, Issue 1, 9 April 1990, Pages 8-14

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