MBD is vaak het gevolg van slecht voedingsmanagement en/of slechte veehouderijpraktijken (onvoldoende UV-B en warmtevoorziening) en is volledig te voorkomen. Indien de ziekte niet onder controle wordt gehouden, kan zij in ernstige gevallen de dood tot gevolg hebben. De aandoening wordt in alle gevallen veroorzaakt door te weinig of te veel vitamine D3, calcium en fosfor in de voeding en/of een te lage afscheiding van bijschildklierhormoon of calcitonine door een slechte werking van de schildklier of de bijschildklier, of door onvoldoende blootstelling aan UV-B. Er bestaat een complexe relatie tussen vitamine D3, UV-B licht, calcium en fosfor in het lichaam, die alle noodzakelijk zijn voor de calciumhomeostase en de preventie van MBD.
– Calciumhomeostase
Calcium is een essentieel ion in het lichaam dat verantwoordelijk is voor een groot aantal belangrijke fysiologische processen. Calciumconcentraties worden op peil gehouden door de nieren, het darmkanaal en de botten. Vitamine D3 helpt bij de absorptie van calcium uit de darmen en is ook verantwoordelijk voor de bemiddeling bij de resorptie van calcium uit het skelet. Botten vormen een groot reservoir voor de opslag van calcium, dat 99% van het calcium in het lichaam bevat. De overige 1% is plasma calcium, het calcium dat vrij in de bloedbaan aanwezig is. Het lichaam streeft ernaar een bepaald niveau van plasmacalcium beschikbaar te houden in de bloedbaan, zodat calcium onmiddellijk kan worden gebruikt voor belangrijke fysiologische processen.
Wanneer het plasmacalcium daalt, scheidt de bijschildklier een hormoon af dat bijschildklierhormoon (PTH) wordt genoemd en dat de nieren stimuleert een enzym te produceren dat essentieel is voor de synthese van vitamine D3, waardoor de calciumabsorptie vanuit de darm verbetert en de fosfaatconcentratie daalt om hypocalciëmie (calciumtekort) te voorkomen. Een ander hormoon, Calcitonine (CT), wordt geproduceerd door de schildklier en heeft effecten die tegengesteld zijn aan die van PTH, door te voorkomen dat calcium vanuit het bot in de bloedbaan wordt geresorbeerd, om hypercalciëmie (calciumoverschot) te voorkomen.
Wanneer het dieet gedurende een lange periode een te hoog of te laag calciumgehalte heeft, kan dit het vermogen van de dieren om een correcte calciumhomeostase te handhaven, te boven gaan, hetgeen leidt tot MBD.
– Evenwicht tussen calcium en fosfor
Naast het verstrekken van de juiste hoeveelheden calcium aan het dieet van reptielen, moet ook worden opgemerkt dat fosfor een even belangrijk mineraal is dat de biologische beschikbaarheid van calcium kan beïnvloeden. Zelfs als er voldoende calcium in het dieet van het dier aanwezig is, kan het dier toch een calciumtekort ontwikkelen als het te veel fosfor binnenkrijgt. De reden hiervoor is dat fosfor zich bindt met vrij calcium tot een onoplosbaar zout dat wordt afgezet in de verkalkte weefsels van het lichaam, waardoor de niveaus van bruikbaar calcium worden verlaagd. Het is belangrijk rekening te houden met de interacties tussen de mineralen in de voeding om te voorkomen dat per ongeluk een calciumtekort ontstaat door het toedienen van meer fosfor dan nodig is voor een normale groei. De verhouding tussen Ca en P voor reptielen wordt vaak 2:1 genoemd. Als deze verhouding wordt gewijzigd door het overmatig of onvoldoende toedienen van fosfor in verhouding tot calcium, zal het lichaam reageren in een poging deze vaste verhouding te herstellen. Een teveel aan fosfor zou bijvoorbeeld leiden tot de verwijdering van calcium uit het bloedplasma en uit verkalkte weefsels (vooral botten) om de juiste verhouding tussen de twee mineralen te handhaven, ongeacht de totale hoeveelheid geconsumeerd calcium. Zodra een aanzienlijke onevenwichtigheid tussen calcium en fosfor optreedt, wordt de bijschildklier geactiveerd, waardoor het in de botten opgeslagen calcium wordt verwijderd, wat leidt tot verhoogde niveaus in het bloedplasma die uiteindelijk in de urine verloren gaan, waardoor MBD ontstaat. Calcium en Fosfor zijn zeer belangrijke mineralen in de voeding van reptielen, maar veel diëten in gevangenschap zijn nog steeds niet voldoende uitgebalanceerd om een optimale groei en een gezond skelet te bereiken.
Calciumtekorten en -overschotten kunnen om een aantal verschillende redenen optreden, bijvoorbeeld, sommige voedingsmiddelen bevatten oxalaten, die zich binden aan calcium in de voeding en de absorptie ervan door de darm verhinderen. Deze voedingsmiddelen zijn onder meer: spinazie, kool, erwten, aardappelen en bietengroen, die soms in te grote hoeveelheden aan herbivore en omnivore reptielensoorten worden gevoerd. Andere voedingsmiddelen, zoals selderij, komkommer en sla, bevatten zeer weinig calcium en dienen daarom met mate aan plantenetende reptielen te worden gegeven. In het geval van vleesetende reptielen hebben voederinsecten over het algemeen een zeer laag calciumgehalte en een omgekeerd hoog fosforgehalte. Daarom is aanvulling en “gut loading” van de levende prooi vereist. Ook het voeren van vlees zonder been heeft bijgedragen tot een verstoord voedingsevenwicht. Te hoge fosforgehalten kunnen een probleem vormen omdat ze de vorming van onoplosbaar calciumfosfaat veroorzaken, waardoor het niveau van bruikbaar calcium daalt.
Er is veel aandacht voor de problemen die onvoldoende calcium veroorzaakt, maar het is belangrijk om te beseffen dat een teveel ook zijn eigen problemen kan veroorzaken. Een teveel aan calcium kan leiden tot de vorming van nierstenen die misselijkheid en misselijkheid kunnen veroorzaken, samen met buikpijn en het begin van nierhypertensie, ook acute pancreatitis, spierzwakte, vermoeidheid en hartstoornissen. Oorzaken zijn hyperthyroïdie en hyperparathyroïdie die leiden tot overactivering van vitamine D3 en overmatige absorptie van calcium via het maagdarmkanaal, alsook overmatige botresorptie en maligniteiten die een overmatige afscheiding van PTH veroorzaken.
– Vitamine D3 en ultraviolet licht
Vitamine D3 kan worden verkregen uit de voeding of in de huid worden aangemaakt na blootstelling aan ultraviolet licht. Een chemische verbinding genaamd Pro-vitamine D3 ondergaat in de huid een fotochemische omzetting die door UV-B wordt geïnitieerd in pre-vitamine D3, dat vervolgens thermisch wordt geïsomeriseerd tot vitamine D3. Ongeacht of vitamine D3 afkomstig is van de huid of van het spijsverteringskanaal, blijft het biologisch inactief totdat het wordt omgezet door twee biochemische omzettingen die plaatsvinden in de lever en vervolgens door de nieren. Het is belangrijk op te merken dat een reeks soortspecifieke strategieën wordt gebruikt om adequate hoeveelheden D3 voor de calciumhomeostase te verkrijgen. Slechte nier- of leverfuncties kunnen dit proces verstoren en uiteindelijk resulteren in een calciumtekort.
Reptielen leven in een groot aantal verschillende niches en hebben zich op verschillende manieren aangepast om vitamine D3 te verkrijgen, hetzij via de voeding, hetzij via UV-B. Veel soorten zijn volledig afhankelijk van fotobiosynthese om voldoende vitamine D3 te verkrijgen, sommige zijn afhankelijk van voedingsbronnen en weer andere van een combinatie daarvan. Omgekeerd hebben sommige soorten nauwelijks vitamine D3 nodig om optimaal te kunnen functioneren.
Veel courant gehouden reptielen komen uit streken met hoge UV-B-straling op de meeste dagen van het jaar en zouden mechanismen hebben ontwikkeld om hiervan te profiteren, ongeacht of zij van nature dag- of nachtdieren zijn, vooral indien voedselbronnen van D3 schaars zijn. De groene leguaan (Iguana iguana) is bijvoorbeeld zo’n soort die niet in staat is vitamine D3 in het lichaam te synthetiseren uit voedingsbronnen. Dit komt doordat zijn natuurlijke dieet grotendeels bestaat uit vegetatie die, hoewel rijk aan vitamine D2, gewoonlijk niet wordt gehydroxyleerd tot een bruikbare vorm. Daarom is UV-B-licht nodig opdat het dier calcium naar behoren kan metaboliseren. Orale toediening van D3 is niet altijd voldoende om MBD te voorkomen.
In de reptielenhouderij wordt vaak aangenomen dat alleen diurnale soorten behoefte hebben aan blootstelling aan UV-B. Nachtactieve soorten blijken echter een gevoeliger mechanisme voor de fotobiosynthese van D3 te hebben, vanwege hun beperkte blootstellingstijd. Dit wordt vergemakkelijkt door de evolutie van een dunnere huid en een verminderde pigmentatie, waardoor grotere hoeveelheden UV-B kunnen worden geabsorbeerd. In verschillende studies waarin de doeltreffendheid van UV-B op de D3-synthese tussen nachtactieve en dagactieve reptielen werd vergeleken, bleek dat soorten die van nature aan minder UV-B zijn blootgesteld (d.w.z. nachtactieve of crepusculaire soorten) de grootste omzettingssnelheid vertoonden, terwijl de soorten die van nature aan het meeste zonlicht zijn blootgesteld (d.w.z. dagactieve soorten) de traagste omzettingssnelheid vertoonden, hetgeen betekent dat nachtactieve soorten zelfs van een zeer geringe blootstelling aan UV-B-licht kunnen profiteren. Er zij op gewezen dat langdurige blootstelling aan intense niveaus van UV-B potentieel schadelijk kan zijn met het risico op het ontstaan van kanker en beschadiging van hoornvlies of netvlies. Reptielen zullen echter hun vermogen tot fotosynthese van D3 afwegen tegen het vermijden van UV-B-schade. Interessant is dat sommige soorten hagedissen (waaronder F. pardalis) UV-B-gevoelige netvliezen hebben, waardoor zij onderscheid kunnen maken tussen gebieden met hoge en lage UV-intensiteit. Verschillende soorten hebben behoefte aan verschillende UV-intensiteiten, afhankelijk van hun natuurlijke milieu; zo zal de kameleon, die in een bosmilieu leeft, worden blootgesteld aan een diffuus UV-niveau wegens de grotere bedekking door het gebladerte, terwijl een baardagaam, die in een schaarser begroeid woestijnmilieu leeft, aan intensievere UV-intensiteiten zal worden blootgesteld.
– Belang van de juiste verwarming
De omgevingstemperatuur is een van de belangrijkste factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij de huisvesting van reptielen, aangezien zij een directe invloed heeft op de snelheid van alle fysiologische processen. Warmte is van vitaal belang voor de adequate vertering van voedsel en de benutting van voedingsstoffen, alsook voor de aanmaak van vitamine D3, aangezien de huidtemperatuur cruciaal is voor de biosynthese van vitamine D. Pre-vitamine D3 ondergaat een temperatuurgevoelige isomerisatie in de huid om vitamine D3 te produceren. Daarom is een aangepaste verwarming van reptielen belangrijk voor de preventie van MBD. Omdat ze ectotherm zijn, moeten reptielen zich koesteren om de juiste lichaamstemperatuur te handhaven. Reptielen moeten kunnen beschikken over hun optimale voorkeurstemperatuurzone (POTZ), zodat zij hun geprefereerde lichaamstemperatuur (PBT) kunnen handhaven. De POTZ zorgt ervoor dat enzymen die van vitaal belang zijn voor de spijsvertering en andere stofwisselingsprocessen, optimaal kunnen functioneren. De POTZ kan veranderen naar gelang van het tijdstip van de dag en de seizoenen, hetgeen betekent dat een aan een reptiel in gevangenschap aangeboden temperatuurgradiënt moet variëren naar gelang van de natuurlijke temperatuurveranderingen om het dier optimaal te laten functioneren. Verwarmingsapparaten moeten thermostatisch worden geregeld en gecontroleerd met behulp van een digitale thermometer (idealiter één aan de koele kant en één aan de warme kant, zodat de temperatuurgradiënt kan worden gecontroleerd en zo nodig bijgesteld).
Er zijn twee hoofdvormen van verwarming in gevangenschap, het gebruik van een onderbakverwarming (UTH) en een bovenbaklamp. Verschillende soorten hebben hun eigen strategie om warmte uit hun omgeving te halen, afhankelijk van hun natuurlijke geografische locatie en hun normale waakuren. Heliothermen zijn dieren die hoofdzakelijk warmte van bovenaf opnemen (de zon of een warmtelamp), terwijl thigmothermen dieren zijn die hoofdzakelijk warmte opnemen van verwarmde oppervlakken (rechtstreeks van de grond, rotsen of andere voorwerpen die door de zon of een UTH worden verwarmd). Er zij op gewezen dat dieren in de praktijk zelden zo gemakkelijk in de ene of de andere groep kunnen worden ingedeeld en vaak in verschillende mate gebruik zullen maken van een combinatie van beide strategieën. Het aanbieden van beide vormen van warmte in een voldoende grote leefruimte kan daarom, afhankelijk van de soort, gunstig zijn.
– Voldoende ruimte en belang van voldoende mobiliteit
Niet alleen is een adequate voeding belangrijk voor de bevordering van een correcte botvorming (waardoor MBD wordt voorkomen), ook de mate van mobiliteit die een dier tot uiting kan brengen, kan van invloed zijn op de botvorming. Dit is te wijten aan het feit dat botten voortdurend worden hervormd, waarbij een continu proces van resorptie en afzetting plaatsvindt in reactie op fysiologische behoeften. Wanneer de mechanische belasting van de botten toeneemt door een hoger activiteitenniveau, neemt de botafzetting toe als reactie daarop, waardoor de botten sterker worden. Bij sedentaire personen, d.w.z. personen die niet voldoende gelegenheid tot lichaamsbeweging hebben, zal de botmassa afnemen, waardoor zij vatbaarder zijn voor botbreuken. Reptielen zijn door hun ectothermische aard van nature beperkt in de hoeveelheid activiteit die zij kunnen ontplooien. De stofwisseling van een reptiel is veel trager dan die van een zoogdier, zodat het als reactie daarop energie moet sparen. Dit betekent echter niet dat reptielen niet voldoende ruimte nodig hebben om te bewegen en te sporten; voorts moet worden opgemerkt dat de mate van activiteit per soort verschilt. Sommige soorten gaan bijvoorbeeld zitten en wachten bij het jagen en voeden zich opportunistisch om zo weinig mogelijk energie te verbruiken, terwijl andere actief jagen. Onaangepaste huisvesting en voeding kunnen leiden tot zwaarlijvigheid en het ontstaan van leververvetting, wat een invloed kan hebben op de aanmaak van vitamine D3 en de opname van calcium. Sommige reptielen worden gehouden in leefruimten die de bewegingsvrijheid beperken, zoals RUB’s (Really Useful Boxes). Ook in vivariums is de bewegingsvrijheid beperkt en kan het dier zich doorgaans slechts over een beperkt aantal gebruikelijke paden bewegen, aangezien deze leefruimten lang zijn maar doorgaans niet breed genoeg. Daarom moet de leefruimte zijn afgestemd op alle fysieke behoeften van het reptiel, zodat alle natuurlijke bewegingen mogelijk zijn; zo zullen boombewonende soorten klimtoestellen nodig hebben om in een normale fysiologische gezondheid te blijven.