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URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-44417
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2007/4441/


The glycogen body in neonate birds of the order Psittaciformes and its role in neonate mortality

Domingo Ollé, Roger


Originalveröffentlichung: (2006) Giessen : VVB Laufersweiler 2006
pdf-Format: Dokument 1.pdf (12.663 KB)

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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Klinik für Vögel, Reptilien, Amphibien und Fische
Fachgebiet: Veterinärmedizin
DDC-Sachgruppe: Landwirtschaft
Dokumentart: Dissertation
Zeitschrift, Serie: Edition scientifique
ISBN / ISSN: 3-8359-5095-9
Sprache: Englisch
Tag der mündlichen Prüfung: 14.11.2006
Erstellungsjahr: 2006
Publikationsdatum: 29.01.2007
Kurzfassung auf Englisch: The glycogen body (GB) is a specific structure of the spinal cord of birds, localized between
the third lumbar vertebrae and the first sacral vertebrae in the fossa rhomboidea spinalis. It is
composed of astroglial cells specialized in storing large amounts of glycogen derivatives. The
factors that control filling and the release of glycogen derivatives by the structure are still
unknown. The function of the GB is uncertain, and different hypotheses have been proposed,
such as energy storage for the nervous tissue and the cerebrospinal fluid, a role in myelin
synthesis, a nonfunctional remnant from reptilian ancestors, etc.
The pattern of activity of the thyroid gland (TG) differs between altricial and precocial
hatchlings, although its development is the same. The altricial neonates do not have the perihatch
peak of thyroid hormones (TH) and thermoregulation response during the first week of life which
is typical of precocial chicks.

The egg contains a low content of glucose, and gluconeogenesis in the liver of the embryo is
the only possible pathway for obtaining glucose from lipids and proteins. Gluconeogenesis is
biotin-dependant because one of its key enzymes, pyruvate carboxylase (PC), is biotindependant.
Between the 1st of January and the 31st of October of 2003, all dead chicks (up to one month)
and embryos in the last period of incubation in the Loro Parque parrot collection were collected.

The study is the first study of the GB in psittaciformes and also tried to find out the causes of
empty / hypotrophic GBs reported in previous observations in the same collection. Complete
necropsy, microbiological and histopathological studies (using PAS, Turnbull’s blue and HE
stains) were performed to diagnose the cause of death of all chicks. Finally, the database was
composed of 110 animals, mainly from the nursery. The clinical picture mainly described were
stunted chicks with dry and pale skin, globose head and sudden deaths during the first week of
life.

The GB was found inside the lumbosacral spinal cord between the nervous tissue and
presented and inverted triangular shape in the transversal sections. It was mainly composed of
one type of irregular, large and polygonal cell. The major part of the cells was occupied by stores
of glycogen derivatives, which stained bright red – pink using the PAS stain. It was well
vascularized and the central canal passed through it.
The GBs were only found to be normal in seven (6.4%) cases, the rest (93.6%) presented
deficiencies in the glycogen filling of the astroglial cells. Problems of athyroidism and
hypothyroidism were diagnosed in 86.1% of the birds in which the TG were studied. Immaturity of
some organs, retarded yolk sac, unphysiological fatty livers, underdeveloped lungs and retarded
extramedullary haematopoiesis were some of the other histopathological findings observed in
these chicks.

It is suggested that possible factors interfering with gluconeogenesis during the embryonic
period, such as eggs with a low biotin content laid by hens with subclinical biotin deficiencies,
may be the cause of empty and hypotrophic GBs. Empting of the structure prior to death (by an
unknown pathway) as an attempt to save the chicks’ life is also suspected. A lack of colloid inside
the follicles of the TG has also been noted. A direct relationship of the GB with the TG has not
been observed, but more studies are necessary.
Kurzfassung auf Deutsch: Der Glycogenkörper (GK) ist eine spezifische Struktur im Rückenmark der Vögel. Er liegt
zwischen dem 3. Lumbalwirbel und 1. Sakralwirbel in der Fossa rhomboidea spinalis. Der GK
enthält Astrogliazellen, die sich auf die Speicherung groβer Mengen von Glycogen spezialisiert
haben.

Die Faktoren, die Füllung und Abgabe von Glykogen im GK kontrollieren, sind noch
unbekamt. Die Funktion des GK wird noch diskutiert und verschiedene Hypothesen sind
vorgeschlagen worden, wie Energiespeicherung für das Nervengewebe und die
Zerebrospinalflüssigkeit, eine Rolle bei der Myelinsynthese oder als ein funktionsloses
Überbleibsel der phylogenetischen Vorfahren der Voegel ( Reptilien).
Die Art der Aktivität der Schilddrüse (SD) ist unterschiedlich bei Nesthockern und
Nestflüchtern, obgleich die embryonale Entwicklung gleich verläuft. Den Eintagsküken der
Nesthocker fehlt der hohe Schilddrüsenhormonspiegel kurz vor dem Schlupf, der für die
Thermoregulation der Nestflüchterküken während der ersten Lebenswoche notwendig ist.

Das Ei enthält nur wenig Glucose. Die Gluconeogenese in der Leber des Embryos ist der
einzige mögliche Weg zur Synthese von Glucose aus Lipiden und Proteinen. Die
Gluconeogenese ist Biotin-abhängig, weil eines der Schlüsselenzyme, die Pyruvatkarboxylase,
Biotin-abhängig ist.
Die Loro Parque Fundacion stellte zwischen dem 1. Januar und 31. Oktober 2003 alle toten
Papageienküken (bis zum Alter von 1 Monat) und Embryonen, die während der letzten Bruttage
abgestorben waren, für eine histopathologische Untersuchung zur Verfügung. Diese
Untersuchung ist die erste, die den GK von Psittaciformes bearbeitet und ausserdem versucht
hat, die Ursachen fuer leere oder hypotrophische GK zu finden, die bei frueheren Beobachtungen
in derselben Kollektion auftraten.

Ausfuehrliche Sektionen, mikrobiologische und histopathologische Untersuchungen (mit PAS-,
Turnbull’s blue- und HE- Faerbung) wurden durchgefuehrt, um die Todesursache aller Nestlinge
festzustellen. Von 110 Tieren, hauptsaechlich aus der Babystation, wurde eine Datenbasis
erarbeitet. Unterentwickelte Nestlinge mit trockener, blasser Haut, rundlichem Kopf und
ploetzlichem Tod beschreiben das klinische Bild waehrend der ersten Lebenswoche.
Der GK wurde innerhalb des lumbosakralen Rueckenmarkes zwischen dem Nervengewebe
gefunden und hat die Form eines umgekehrten Dreieckes in Querschnitten. Der GK war
ueberwiegend aus einem ungleichmaessig grossen, polygonalen Zelltyp zusammengesetzt. Ein
grosser Teil der Zellen speicherte Glycogenderivate, die sich in der PAS-Faerbung leuchtend rot
darstellten. Der GK war gut vaskularisiert und der Zentralkanal verlief durch ihn.

Nur bei sieben Nestlingen wurde der GK als “normal” beurteilt. Alle übrigen Fälle (93,6 %)
zeigten Mängel bezüglich des Füllungszustandes der Astrogliazellen Athyreose bzw.
Hypothyreose wurden in 86,1% der Nestlinge festgestellt, bei denen die SD untersucht wurde.

Eine Unreife verschiedener Organe, wie unvollständig resorbierter Dottersack, Fehlen der
physiologischen Fettleber, unterentwickelte Lungen und verlängerte extramedulläre
Hämatopoese, sind weitere Beispiele für histopathologische Diagnosen bei diesen Nestlingen.

Es wird gefolgert, dass Faktoren, wie Bruteier mit niedrigem Biotingehalt bzw. Bruthennen mit
subklinischem Biotinmangel, mit der Gluconeogenese interferieren und die Ursache von leeren
oder hypotrophischen GK sein koennen. Die Entleerung des GK kurz vor dem Tod (auf
unbekannte Weise) wird als Versuch des Nestlings gewertet, sein Leben zu retten. Der Mangel
von Schilddrüsenkolloid in den Follikeln wird zusätzlich negativ bewertet. Eine direkte Beziehung
zwischen GK und SD wurde nicht festgestellt, aber weitere Untersuchungen sind notwendig.