MBD ist häufig die Folge schlechter Ernährung und/oder schlechter Haltungspraktiken (unzureichende UV-B- und Wärmeversorgung) und lässt sich vollständig vermeiden. Wenn sie nicht kontrolliert wird, kann sie in schweren Fällen zum Tod führen. In allen Fällen wird die Erkrankung entweder durch eine unzureichende oder übermäßige Zufuhr von Vitamin D3, Kalzium und Phosphor mit der Nahrung und/oder durch eine unangemessene Menge an Parathormon oder Calcitonin aufgrund einer schlechten Funktion der Schilddrüse oder der Nebenschilddrüse oder einer unzureichenden UV-B-Exposition ausgelöst. Es besteht eine komplexe Beziehung zwischen Vitamin D3, UV-B-Licht, Kalzium und Phosphor im Körper, die alle für die Kalziumhomöostase und die Vorbeugung von MBD notwendig sind.
– Kalziumhomöostase
Kalzium ist ein essentielles Ion im Körper, das für eine große Anzahl wichtiger physiologischer Prozesse verantwortlich ist. Die Kalziumkonzentration wird durch die Nieren, den Darmtrakt und die Knochen aufrechterhalten. Vitamin D3 fördert die Aufnahme von Calcium aus dem Darm und ist auch für die Vermittlung der Resorption von Calcium aus dem Skelett verantwortlich. Die Knochen stellen ein großes Reservoir für die Speicherung von Kalzium dar und enthalten 99 % des Kalziums im Körper. Das restliche 1 % ist das Plasmakalzium, d. h. das Kalzium, das sich frei in der Blutbahn befindet. Der Körper ist bestrebt, einen bestimmten Gehalt an Plasma-Kalzium im Blutkreislauf aufrechtzuerhalten, damit das Kalzium sofort für wichtige physiologische Prozesse genutzt werden kann.
Wenn der Plasmakalziumspiegel sinkt, schüttet die Nebenschilddrüse ein Hormon namens Parathormon (PTH) aus, das die Nieren zur Herstellung eines Enzyms anregt, das für die Synthese von Vitamin D3 unerlässlich ist, wodurch die Kalziumaufnahme aus dem Darm verbessert und die Phosphatkonzentration verringert wird, um eine Hypokalzämie (Kalziummangel) zu verhindern. Ein weiteres Hormon namens Calcitonin (CT) wird von der Schilddrüse produziert und hat eine dem PTH entgegengesetzte Wirkung, indem es die Resorption von Kalzium aus den Knochen in den Blutkreislauf verhindert, um eine Hyperkalzämie (Kalziumüberschuss) zu vermeiden.
Wenn die Ernährung über einen langen Zeitraum zu wenig oder zu viel Kalzium enthält, kann dies die Fähigkeit der Tiere übersteigen, eine korrekte Kalziumhomöostase aufrechtzuerhalten, was zu MBD führt.
– Kalzium- und Phosphor-Gleichgewicht
Neben der Bereitstellung eines angemessenen Kalziumgehalts in der Ernährung von Reptilien muss auch beachtet werden, dass Phosphor ein ebenso wichtiger Mineralstoff ist, der die Bioverfügbarkeit von Kalzium beeinflussen kann. Selbst wenn das Tier ausreichend mit Kalzium versorgt wird, kann es zu einem Kalziummangel kommen, wenn es übermäßig viel Phosphor erhält. Der Grund dafür ist, dass Phosphor sich mit freiem Kalzium verbindet und ein unlösliches Salz bildet, das sich in den verkalkten Geweben des Körpers ablagert und so den Gehalt an verwertbarem Kalzium verringert. Es ist wichtig, die Wechselwirkungen zwischen den Mineralien in der Ernährung zu berücksichtigen, um zu verhindern, dass durch die Fütterung von Phosphor in Mengen, die über das für ein normales Wachstum erforderliche Maß hinausgehen, versehentlich ein Kalziummangel ausgelöst wird. Das Verhältnis von Ca:P bei Reptilien wird häufig mit 2:1 angegeben. Wenn dieses Verhältnis durch eine übermäßige oder unzureichende Zufuhr von Phosphor im Verhältnis zu Kalzium verändert würde, würde der Körper versuchen, dieses feste Verhältnis wiederherzustellen. So würde beispielsweise eine übermäßige Phosphorzufuhr dazu führen, dass dem Blutplasma und den verkalkten Geweben (insbesondere den Knochen) Kalzium entzogen wird, um das richtige Verhältnis der beiden Mineralien unabhängig von der insgesamt aufgenommenen Kalziummenge aufrechtzuerhalten. Sobald ein erhebliches Ungleichgewicht zwischen Kalzium und Phosphor auftritt, wird die Nebenschilddrüse aktiviert, was dazu führt, dass das in den Knochen gespeicherte Kalzium entfernt wird, was wiederum zu erhöhten Werten im Blutplasma führt, die schließlich mit dem Urin verloren gehen, was wiederum zu MBD führt. Kalzium und Phosphor sind sehr wichtige Mineralien in der Reptilienernährung, aber viele Futtermittel in Gefangenschaft sind immer noch nicht ausreichend ausgewogen, um ein optimales Wachstum und ein gesundes Skelett zu erreichen.
Kalziummangel und -überschüsse können aus verschiedenen Gründen auftreten, z. B. enthalten einige Lebensmittel Oxalate, die sich an das Kalzium in der Nahrung binden und seine Aufnahme durch den Darm verhindern. Zu diesen Lebensmitteln gehören Spinat, Kohl, Erbsen, Kartoffeln und Rüben, die gelegentlich in übermäßigen Mengen an pflanzen- und allesfressende Reptilienarten verfüttert werden. Darüber hinaus enthalten andere Lebensmittel wie Sellerie, Gurken und Salat nur sehr wenig Kalzium und sollten daher nur sparsam an pflanzenfressende Reptilien verfüttert werden. Bei fleischfressenden Reptilien ist der Kalziumgehalt von Futterinsekten im Allgemeinen sehr niedrig, während der Phosphorgehalt umgekehrt hoch ist. Aus diesem Grund müssen die lebenden Beutetiere ergänzt und mit Nährstoffen angereichert werden. Die Verfütterung von Fleisch ohne Knochen hat ebenfalls zu einem Ungleichgewicht in der Ernährung beigetragen. Ein zu hoher Phosphorgehalt kann ein Problem darstellen, da er zur Bildung von unlöslichem Kalziumphosphat führt, das den Gehalt an verwertbarem Kalzium verringert.
Es wird zwar häufig darauf hingewiesen, dass ein unzureichender Kalziumgehalt Probleme verursacht, doch muss man sich darüber im Klaren sein, dass ein Überschuss auch seine eigenen Probleme verursachen kann. Ein Kalziumüberschuss kann zur Bildung von Nierensteinen führen, die Übelkeit und Brechreiz sowie Bauchschmerzen und das Auftreten von Nierenhochdruck, akuter Bauchspeicheldrüsenentzündung, Muskelschwäche, Müdigkeit und Herzstörungen hervorrufen können. Zu den Ursachen gehören Hyperthyreose und Hyperparathyreoidismus, die zu einer Überaktivierung von Vitamin D3 und einer übermäßigen Absorption von Kalzium über den Magen-Darm-Trakt führen, sowie ein übermäßiger Knochenabbau und bösartige Erkrankungen, die eine übermäßige Sekretion von PTH verursachen.
– Vitamin D3 und ultraviolettes Licht
Vitamin D3 kann entweder über die Nahrung aufgenommen oder in der Haut gebildet werden, nachdem sie ultraviolettem Licht ausgesetzt wurde. Eine chemische Verbindung namens Pro-Vitamin D3 wird in der Haut durch UV-B in Prä-Vitamin D3 umgewandelt, das dann thermisch zu Vitamin D3 isomerisiert wird. Unabhängig davon, ob das Vitamin D3 aus der Haut oder aus dem Verdauungstrakt stammt, bleibt es biologisch inaktiv, bis es durch zwei biochemische Veränderungen in der Leber und anschließend in den Nieren umgewandelt wird. Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass eine Reihe von artspezifischen Strategien angewandt werden, um ausreichende Mengen an D3 für die Kalziumhomöostase zu erhalten. Eine schlechte Nieren- oder Leberfunktion könnte diesen Prozess stören und letztlich zu einem Kalziummangel führen.
Reptilien bewohnen eine Vielzahl von Nischen und haben eine Vielzahl von Anpassungen für den Erwerb von Vitamin D3 entwickelt, entweder aus Nahrungsquellen oder aus UV-B. Viele Arten sind vollständig auf die Photobiosynthese angewiesen, um ausreichende Mengen an Vitamin D3 zu erhalten, andere sind auf Nahrungsquellen angewiesen und wieder andere auf eine Kombination davon. Umgekehrt benötigen einige Arten kaum Vitamin D3, um optimal zu funktionieren.
Viele häufig gehaltene Reptilien stammen aus Regionen mit hoher UV-B-Bestrahlung an den meisten Tagen des Jahres und haben Mechanismen entwickelt, um dies auszunutzen, unabhängig davon, ob sie von Natur aus tag- oder nachtaktiv sind, vor allem, wenn die D3-Quellen in der Nahrung knapp sind. Der Grüne Leguan (Iguana iguana) ist beispielsweise eine solche Art, die nicht in der Lage ist, Vitamin D3 im Körper aus Nahrungsquellen zu synthetisieren. Der Grund dafür ist, dass seine natürliche Nahrung größtenteils aus Pflanzen besteht, die zwar reich an Vitamin D2 sind, dieses aber normalerweise nicht in eine verwertbare Form hydroxyliert wird. Aus diesem Grund ist UV-B-Licht erforderlich, damit das Tier Kalzium richtig verstoffwechseln kann. Eine orale D3-Supplementierung ist zur Vorbeugung von MBD möglicherweise nicht immer ausreichend.
Unter Reptilienhaltern wird oft angenommen, dass nur tagaktive Arten UV-B-Licht benötigen. Nachtaktive Arten scheinen jedoch aufgrund ihrer begrenzten Expositionszeit über einen empfindlicheren Mechanismus für die Photobiosynthese von D3 zu verfügen. Dies wird durch die Entwicklung einer dünneren Haut und einer geringeren Pigmentierung begünstigt, so dass größere Mengen an UV-B absorbiert werden können. In verschiedenen Studien, in denen die Wirksamkeit von UV-B auf die D3-Synthese zwischen nachtaktiven und tagaktiven Reptilien verglichen wurde, wiesen Arten, die von Natur aus weniger UV-B ausgesetzt sind (d. h. nachtaktive oder dämmerungsaktive Arten), die höchste Umwandlungsrate auf, während die Arten, die von Natur aus dem stärksten Sonnenlicht ausgesetzt sind (d. h. tagaktive Arten), die langsamste Umwandlungsrate aufwiesen, was bedeutet, dass nachtaktive Arten sogar von einer sehr geringen UV-B-Exposition profitieren können. Es muss darauf hingewiesen werden, dass eine langfristige Exposition gegenüber intensiven UV-B-Werten potenziell schädlich sein kann und das Risiko der Entwicklung von Krebs und Hornhaut- oder Netzhautschäden birgt. Reptilien werden jedoch ihre Fähigkeit zur Photosynthese von D3 mit der Vermeidung von UV-B-Schäden in Einklang bringen. Interessanterweise haben einige Eidechsenarten (darunter F. pardalis) eine UV-B-empfindliche Netzhaut, die es ihnen ermöglicht, zwischen Bereichen mit hoher und niedriger UV-Intensität zu unterscheiden. Verschiedene Arten benötigen je nach ihrer natürlichen Umgebung unterschiedliche UV-Intensitäten. So ist beispielsweise das Chamäleon, das in einem Wald lebt, aufgrund der erhöhten Deckung durch das Laub einer diffusen UV-Strahlung ausgesetzt, während eine Bartagame in einer kargen, trockenen Wüstenumgebung einer intensiveren UV-Strahlung ausgesetzt ist.
– Bedeutung der richtigen Heizung
Die Umgebungstemperatur ist einer der wichtigsten Faktoren, die bei der Unterbringung von Reptilien zu berücksichtigen sind, da sie einen direkten Einfluss auf die Geschwindigkeit aller physiologischen Prozesse hat. Wärme ist für die adäquate Verdauung der Nahrung und die Verwertung der Nährstoffe sowie für die Produktion von Vitamin D3 unerlässlich, da die Hauttemperatur für die Biosynthese von Vitamin D entscheidend ist. Vor-Vitamin D3 wird in der Haut durch eine temperaturempfindliche Isomerisierung zu Vitamin D3 umgewandelt. Daher ist es wichtig, Reptilien mit einer angemessenen Heizung zu versorgen, um MBD zu verhindern. Da Reptilien ektotherm sind, müssen sie sich sonnen, um die richtige Körpertemperatur zu halten. Reptilien müssen mit ihrer bevorzugten optimalen Temperaturzone (POTZ) versorgt werden, damit sie ihre bevorzugte Körpertemperatur (PBT) aufrechterhalten können. Die POTZ ermöglicht es den Enzymen, die für die Verdauung und andere Stoffwechselprozesse wichtig sind, optimal zu funktionieren. Die POTZ kann sich je nach Tages- und Jahreszeit ändern, was bedeutet, dass ein Temperaturgradient, der einem in Gefangenschaft gehaltenen Reptil zur Verfügung gestellt wird, möglicherweise mit den natürlichen Temperaturschwankungen variieren muss, damit das Tier optimal funktioniert. Heizgeräte müssen thermostatisch gesteuert und mit einem digitalen Thermometer überwacht werden (idealerweise sollte eines auf der kühlen und das andere auf der warmen Seite angebracht werden, damit der Temperaturgradient überwacht und bei Bedarf angepasst werden kann).
Es gibt zwei Hauptformen der Heizung in Gefangenschaft, die Verwendung einer Unterwasserheizung (UTH) und einer Überkopflampe. Verschiedene Arten haben ihre eigene Strategie, um Wärme aus ihrer Umgebung zu beziehen, abhängig von ihrer natürlichen geografischen Lage und ihren normalen Wachzeiten. Heliotherme Tiere nehmen Wärme vorwiegend von oben auf (von der Sonne oder einer Wärmelampe), während Thigmotherme Tiere Wärme vorwiegend von erwärmten Oberflächen aufnehmen (direkt vom Boden, von Steinen oder anderen von der Sonne oder einem UTH erwärmten Gegenständen). Es ist anzumerken, dass Tiere in der Praxis selten so einfach in die eine oder andere Gruppe eingeteilt werden können und oft eine Kombination der beiden Strategien in unterschiedlichem Ausmaß nutzen. Die Bereitstellung beider Wärmeformen in einem ausreichend großen Haltungsbereich könnte daher je nach Art von Vorteil sein.
– Angemessener Platz und Bedeutung ausreichender Mobilität
Nicht nur eine angemessene Ernährung ist wichtig für die Förderung einer korrekten Knochenbildung (und damit zur Vorbeugung von MBD), auch der Grad der Mobilität, den ein Tier ausüben kann, kann sich auf die Knochenbildung auswirken. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Knochen ständig umgebaut werden und als Reaktion auf physiologische Bedürfnisse einen kontinuierlichen Prozess der Resorption und Ablagerung durchlaufen. Werden die Knochen durch ein höheres Aktivitätsniveau stärker mechanisch beansprucht, nimmt der Knochenabbau als Reaktion darauf zu, wodurch die Knochen stärker werden. Bei sitzenden Menschen, d. h. Menschen, die sich nicht ausreichend bewegen, nimmt die Knochenmasse ab, so dass sie anfälliger für Knochenbrüche sind. Reptilien sind aufgrund ihres ektothermen Charakters von Natur aus in ihrem Bewegungsdrang eingeschränkt. Der Stoffwechsel von Reptilien ist viel langsamer als der von Säugetieren, weshalb sie Energie sparen müssen. Dies bedeutet jedoch nicht, dass Reptilien keinen ausreichenden Platz benötigen, um sich zu bewegen und Sport zu treiben; außerdem ist zu beachten, dass das Aktivitätsniveau bei den einzelnen Arten unterschiedlich ist. Einige Arten jagen zum Beispiel eher abwartend und füttern opportunistisch, um so wenig Energie wie möglich zu verbrauchen, während andere aktiv jagen. Eine ungeeignete Haltung und Fütterung kann zu Fettleibigkeit und dem Auftreten eines Fettlebersyndroms führen, was sich auf die Vitamin-D3-Produktion und die Kalziumaufnahme auswirken kann. Einige Reptilien werden in Gehegen gehalten, die die Bewegungsfreiheit einschränken, wie z. B. RUBs (Really Useful Boxes). Auch Vivarien lassen nur einen begrenzten Aktionsradius zu, so dass sich die Tiere im Allgemeinen nur auf einigen wenigen üblichen Wegen bewegen können, da diese Gehege zwar lang, aber im Allgemeinen nicht breit sind. Daher muss das Gehege für die gesamten körperlichen Bedürfnisse des Reptils geeignet sein und jede Art von natürlicher Bewegung ermöglichen, z. B. benötigen baumbewohnende Arten eine Klettervorrichtung, um ihre normale physiologische Gesundheit zu erhalten.