TERATOLOGI

TERATOLOGI
drh. Fika Yuliza Purba, M.Sc.
Materi




Bentuk dan Penyebab kelainan teratologis
Teratologi akibat kelainan genetik
Teratologi akibat kelainan lingkungan
Diagnosa teratologi
Teratologi

Ilmu tentang abnormalitas perkembangan prenatal
dan malformasi kongenital yang diakibatkan oleh
agen kimia atau agen fisik eksogen.
Prinsip perkembangan embrionik & fetal
Embryonic & fetal development =
complex series of well orchestrated events
Properly accomplished
Normal neonatus
Errors in sequential steps
Embryonic loss, fetal
death, mummification,
abortion, stillbirth, birth
of nonviable neonates,
birth with defects
Prinsip Teratogenesis



Kepekaan tergantung pada genotipe konseptus
dan interaksinya dengan faktor lingkungan
Kepekaan tergantung pada tahap perkembangan
pada saat paparan teratogen terjadi
Teratogen bekerja pada sel dan jaringan
perkembangan untuk menginisiasi rangkaian
perkembangan abnormal
Prinsip Teratogenesis



Kemampuan teratogen tergantung pada sifat
alami, rute dan tingkat paparan maternal, transfer
plasental dan absorbsi sistemik, komposisi genotip
maternal dan embrionik/fetal
Empat manifestasi kelainan perkembangan
(kematian, malformasi, retardasi pertumbuhan dan
kecacatan fungsional)
Manifestasi seiring sejalan dengan dosis paparan
Kongenital


Penyimpangan yang teramati pada saat lahir
sebagai akibat dari gangguan perkembangan
embrionik/fetus
Sebab:
 Genetik
 Lingkungan
 Agen
infeksi
Teratogen




Agen atau faktor yang mengakibatkan kelainan
fisik pada embrio atau fetus
Waktu
paparan
teratogen
mempengaruhi
kemunculan kelainan
Zigot = relatif resisten terhadap teratogen
Pada periode embrionik hingga organogenesis,
kepekaan terhadap teratogen meningkat
Teratogen


Pada periode fetus, resistensi terhadap teratogen
lingkungan meningkat
Sistem yang beresiko tinggi terhadap kelainan
pada periode fetus adalah
 Palatum
 Cerebellum
 Sistem
urogenital
Teratogen




Kelainan dapat diinduksi oleh lebih dari satu agen
Kelainan kongenital akibat paparan zat toksik atau
agen infeksi dapat menyerupai kondisi herediter
Kelainan struktural dan fungsional dapat terjadi
pada seluruh jenis hewan
Umumnya,
kelainan
dideskripsikan
dan
diklasifikasikan berdasarkan sistem/bagian tubuh
yang terlibat
Kelainan kongenital umum pada hewan
Amelia
Absence of a limb or limbs
Arthrogryposis
Persistent flexure or contracture of a
joint or joints
Atresia
Absence or closure of a normal body
opening or passage
Brachygnathia
Abnormally short lower jaw
Cheiloschisis
Abnormal division of the lip (harelip)
Cryptorchidism
Failure of the testis to descend into the
scrotum
Kelainan kongenital umum pada hewan
Hemimelia
Absence of all or part of the distal half
of a limb
Hernia
Abnormal protrusion of an organ or
portion of an organ through a defect or
natural opening
Hydranencephaly
Virtual absence of cerebral hemispheres
and replacement by cerebrospinal fluid
Hydrocephalus
Abnormal fluid in the cranial vault
accompanied by enlargement of the
head
Kyphosis
Abnormally increased convexity of the
thoracic spine
Kelainan kongenital umum pada hewan
Microopthalmia
Abnormally small eye
Palatoschisis
Fissure of the palate (cleft palate)
Perosomus
Developmental anomaly characterized
by a greatly deformed body or trunk
Polydactyly
Supernumerary digits
Porencephaly
The presence of cavities in the brain
developed during fetal life
Kelainan kongenital umum pada hewan
Prognathia
Marked projection of the lower jaw
Schistosomia
Developmental anomaly characterized
by fissure of the abdominal wall
Scoliosis
Lateral deviation of the spinal axis
Syndactyly
Fusion of the digits
Etiologi





Identifikasi sinyal molekuler -> perkembangan
organ dan sistem organ dan pemeriksaan genomik
Abnormalitas kromosomal selama gametogenesis
atau fertilisasi
Kesalahan pada oogenesis -> kegagalan fertilisasi,
viabilitas embrio berkurang atau defisiensi
Penuaan pada gamet (suboptimal waktu IB) ->
abnormalitas kromosomal
Sel-sel embrio cacat = aneuploid
Etiologi



Abnormalitas kromosomal dapat terjadi saat aplikasi
teknologi reproduksi
Transfer embrio (sel somatik)/ IVF -> peningkatan
resiko kelainan kongenital akibat kegagalan fisiologis
perkembangan fetus dan plasenta
Kegagalan plasentasi:
Kematian fetus
 Abortus
 Abnormal berat lahir
 Neonatus cacat

Cacat genetik/herediter



Akibat dari mutasi genetik yang terjadi pada garis
silsilah/keturunan
Resesif autosomal -> arthrogryposis multiplex
anomali (sapi Angus)
Beberapa kelainan poligenetik membutuhkan
interaksi gen. Rat tail syndrome (hipotrichosis pada
sapi) dikendalikan oleh gen pada 2 loci yang
berinteraksi
Cacat genetik/herediter


Hewan yang membawa sifat lethal resesif
(heterozigot) tidak dapat terdeteksi secara visual,
bahkan sering ber-fenotip normal
Cth: warna Overo pada kuda
 Hewan
homozigot -> kelainan kongenital = akibat
ileocolonic agangliosis
 Untuk perkawinan selanjutnya, disarankan hanya salah
satu yang Overo
Cacat genetik/herediter



Cacat genetik pada fungsi metabolik dapat
mengakibatkan kematian embrio dan fetus,
kelahiran neonatus nonviable, kelahiran neonatus
yang hidup bersyarat
Pedigree information menjadi penting
Cth. Defisiensi monofosfat sintase (DUMPS) = lethal
autosomal resesif pada Holstein
 DUMPS
carrier ><DUMPS carrier -> embrio homozigot
-> kematian fetus
Cacat genetik/herediter


Citrullinemia pada sapi -> gagal memecah urea
akibat defisiensi arginosuccinate sintetase = lethal
pada homozigot embrio
Hewan yang lahir akan tampak normal namun
dalam beberapa hari akan mati akibat
peningkatan kadar ammonia dalam darah
KONGENITAL ???
Cacat genetik/herediter

Distrofi otot pada Golden Retrievers, Cocker
Spaniels, Samoyeds, Brittany Spaniels, Labrador
Retrievers, Pembroke Welsh Corgies, Irish Terriers
and Miniature Schauzers akibat kelainan pada
kromosom X, dapat teramati pada hewan jantan
carrier (parents unaffected; dam carrying defective
gene on X chromosome)
Kelainan kongenital (molekular)
Cat
Gangliosidosis (GM1, GM2)
Mucopolysaccharidosis (I, VI, VII)
Muscular dystrophy (Duchenne, Becker)
α-Mannosidosis
Dog
C3 deficiency
α-Fucosidosis
Glycogen storage disease (I, VII)
Hemophilia B
Krabbe disease
Leukocyte adhesion deficiency
Mucopolysaccharidosis (I, VII)
Muscular dystrophy (Becker, Duchenne [X-linked])
Myotonia
Narcolepsy
Nephritis, X-linked
Pyruvate kinase deficiency of RBC
Rod-cone dysplasia
Severe combined immunodeficiency
Tremor, X-linked
von Willebrand's disease III
Kelainan kongenital (molekular)
Cattle
Arthrogryposis multiplex (Angus, Angus influenced breeds)
Brachyspina syndrome (Holstein)
Chédiak-Higashi syndrome
Complex vertebral malformation (Holstein)
Citrullinemia
Deficiency of uridine monophosphate synthetase (Holstein)
Ehlers-Danlos syndrome (II, V)
Glycogen storage disease
Goiter, familial (Holstein)
Leukocyte adhesion deficiency
α-Mannosidosis
β-Mannosidosis
Maple syrup urine disease
Muscular hypertrophy (Shorthorn, Maine-Anjou)
Pulmonary hypoplasia with anasarca (Shorthorn)
Progressive degenerative myeloencephalopathy (Brown
Swiss)
Protoporphyria
Spinal muscular atrophy (Brown Swiss)
Syndactyly (Holstein, Angus)
Tibial hemimelia (Shorthorn, Maine-Anjou)
Kelainan kongenital (molekular)
Goat
Goiter, familial
β-Mannosidosis
Mucopolysaccharidosis III
Reduced casein concentration
Polled intersex syndrome
Pig
Hypercholesterolemia
Malignant hyperthermia
Ceroid lipofuscinosis
Chondrodysplasia
Glycogen storage disease IV
Sheep
Horse
Hyperkalemic periodic paralysis (Quarter
horse, Paint, others)
Megacolon
Severe combined immunodeficiency
(Arabians)
Cacat genetik/herediter



Genetic line use -> meningkat seriring peningkatan
aplikasi teknologi reproduksi (IB, TE dan IVF)
Malformasi vertebral pada sapi FH terdistribusi
secara luas dari USA
Arthrogryposis multiplex pada sapi Angus
terdeteksi secara internasional karena pejantannya
yang tersohor
Cacat genetik/herediter






Deteksi dini -> meminimalisir resiko penyebaran
Pedigree information
Identifikasi fenotip (kelainan fisik dan fisologis)
Deskripsi klinis dan patologis yang akurat
Pedigree analysis & test mating
Apabila telah teridentifikasi:
 Klasifikasi
sebagai carrier atau free dari kelainan
Kecacatan akibat lingkungan
 Teratogen
lingkungan meliputi toksin tanaman, virus,
obat-obatan, senyawa kimia, defisiensi nutrisi dan agen
fisik seperti radiasi, hipertermia, positioning uterine,
tekanan selama pemeriksaan per rektal
 Dapat menyerupai kelainan genetik
 Sebab sulit didiagnosis, namun dapat mengikuti “pola”
 Dapat
terjadi
akibat
penyakit
maternal
(intoksikasi/infeksi viral), terkadang tanpa gejala klinis
Kecacatan akibat lingkungan

Ingesti teratogen berupa substansi biologis dapat
mengakibatkan abortus, kelahiran neonatus
nonviable, kelahiran neonatus abnormal
 Veratum
californicum -> fetal gigantism, prolonged
gestation dan craniofacial deformities pada domba
 Cyclopamine
-> berbagai anomali kongenital,
synophthalmia pada kambing
Kecacatan akibat lingkungan




Ingesti Lupinus sp. pada sapi -> crooked calf
disease (joint contractures, torticolis, scoliosis, cleft
palate)
Conium
maculatum
dapat
mengakibatkan
contracture defects, cleft palate pada sapi,
kambing, domba dan babi
Ingesti Nicotiana tabacum -> skeletal defects pada
babi
Ingesti Nicotiana glauca -> cleft palate pada sapi,
domba dan kambing
Lupinus sp.
Nicotiana tabacum
Conium maculatum
Neotyphodium coenophialum
Kecacatan akibat lingkungan


Kuda bunting yang mengonsumsi hay yang
terinfeksi fungi Neotyphodium coenophialum ->
abortus, prolonged gestation, hipoagalactia,
kelahiran anak kuda prematur
Hipothyroidism kongenital pada anak kuda juga
terkait diet nitrat pada induk yang berlebihan
Kecacatan akibat lingkungan


Pestisida, herbisida, obat-obatan dan senyawa
kimia lain dapat menyebabkan efek teratogenik
Extra-label use of pharmaceutical agents in
pregnant animals and pesticide use
Kacacatan akibat obat-obatan
TYPE
Anti-convulsants
Anti-infectives
REPRESENTATIVE DRUG(S) AND EFFECTS
Primidone (cardiac defects, cleft palate, skeletal abnormalities)
Griseofulvin (microophthalmia [kittens], cleft palate [puppies])
Ketoconazole
Tetracycline and aminoglycoside antibiotics
Metronidazole
Anti-inflammatories
Aspirin
Dimethylsulfoxide (DMSO)
Glucocorticoids (anasarca in brachycephalic breeds)
Anti-neoplastic agents
Hormones
Sedatives
Vitamin excess
Diethylstilbestrol (DES) and estradiol cypionate (ECP) (feminization of
males)
Testosterone and mibolerone (masculinization of females)
Progesterone (masculinization of females)
Diazepam and midazolam
Vitamin A (cleft palate, kinked tails, cardiac defects [kittens])
Vitamin D (tissue calcinosis, enamel hypoplasia, cardiac defects)
Kecacatan akibat agen infeksi




Infeksi viral prenatal dapat bersifat teratogenik
pada sapi, domba, kambing, babi, anjing dan
kucing
Infeksi viral pada kebuntingan akhir -> infeksi fetal
tanpa gejala klinis
Infeksi viral pada kebuntingan awal -> gagal
bunting atau cacat kongenital
Hewan bunting >< vaksinasi (live)
Kecacatan akibat agen infeksi




Pestivirus = teratogenik
BVDV infection -> cerebellar hypoplasia,
brachygnathia, alopecia, ocular defects, internal
hydrocephalus dan impaires immunocompetence
Pestivirus in ewes -> congenital defects ->
integumentary, nervous, skeletal, endocrine and
immune system
Classical swine fever
Kecacatan akibat agen infeksi



Bluetongue virus (orbivirus) -> hydranencephaly,
porencephaly and arthrogryposis in sheep and calf
Akabane virus
Congenital cerebellar hypoplasia in kittens oleh
panleukopenia virus
Kecacatan akibat faktor nutrisional









Defisiensi nutrien selama kebuntingan -> congenital
defects
Defisiensi mikromineral dan vitamin
Defisiensi iodine -> cretinism
Defisiensi cooper -> ataxia
Defisiensi manganese -> congenital limb deformities
Defisiensi Vit.D -> neonatal rickets
Defisiensi Vit.A -> eye defects or harelip
Defisiensi kolin, riboflavin, asam pantothenis, kobalamin,
asam folat
Hipervitaminosis A
Kecacatan akibat agen fisik




Congenital joint contracture -> calves or foals, twin
pregnancy pada spesies monotokus
Torticolis, scoliosis and limb abnormalities in foals ->
intrauterine fetal positioning
Urachus in foals -> umbilical cord twisting
Atresia coli akibat kerusakan suplai vaskular
(transrectal palpation 42 hari kebuntingan)
Unknown etiology





Perosomus elumbis
Anomali perkembangan sistem GI dan urogenital
Schistosomus reflexus
Thoracoschisis
Fetal anasarca