The Corpus Callosum and its Abnormalities in cats and dogs: three distinct clinical presentations

Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina VeterináriaDissertação de Mestrado Integrado em Medicina Veterinária

The Corpus Callosum is the greatest of the three telencephalic commissures and is exclusive of placental mammals. This white matter structure mediates interhemispheric transfer of information, symmetrically connecting the neocortex of the two cerebral hemispheres. The Corpus Callosum is divided into four main segments (rostrum, genu, body and splenium) in a rostral-caudal direction, with an extra division (isthmus) also considered in human medical literature. Abnormalities of the Corpus Callosum may be classified according to their nature in acquired lesions, including the ones induced by lysosomal storage diseases, and congenital malformations. Corpus Callosal Abnormalities is a broad designation for congenital malformations of the corpus callosum. These malformations are an important object of study in human medicine, with a wide reported spectrum of clinical manifestations and with numerous associated cerebral or extra-cerebral malformations described. The aetiology and pathophysiology are not yet completely understood nor the long-term implications in cognitive, social and behavioural functions. In veterinary medicine, Corpus Callosal Abnormalities are poorly characterized since literature case reports are scarce. According to current knowledge, Staffordshire Bull Terriers and Miniature Schnauzers are predisposed breeds to Corpus Callosal Abnormalities and to adipsic/hypodipsic hypernatremia, the most frequent clinical manifestation in this pathology. Partial agenesis or hypoplasia of the Corpus Callosum seems to affect more frequently the rostral segments of this structure in cats and dogs. The main brain malformations associated with Corpus Callosal Abnormalities in these species are believed to be mild subtypes of lobar Holoprosencephaly. The purpose of this dissertation was to understand the Corpus Callosum’s role and importance in humans and animals, and to review literature case reports to date about congenital callosal malformations in cats and dogs, with the goal to characterize three clinical cases presented to the Hospital Veterinari Mollins. The three clinical cases correspond to two dogs and one cat: two of them took place in 2019 and the other in 2013, being included in this dissertation considering the current knowledge about this theme. The animals in question had different clinical presentations and were submitted to a complete magnetic resonance imaging exam with a 0.25 T magnetic field strength equipment. The callosal morphology was abnormal in all three animals. The abnormalities of the Corpus Callosum were classified as acquired in one clinical case, due to presence of a lysosomal storage disease, and as congenital in the other two. According to the magnetic resonance features, the congenital callosal abnormalities corresponded with the current literature in one case only. The main limitations in this dissertation’s accomplishment were the low magnetic field strength equipment restrictions in the detailed characterization of the imaging findings and the scarce available information on this subject to properly characterize each clinical case. Future studies and investigations are necessary to expand the understanding and knowledge about Corpus Callosal Abnormalities in cats and dogs.

O Corpo Caloso é a maior das três comissuras telencefálicas e é exclusivo dos mamíferos placentários. Esta estrutura de substância branca regula a transmissão de informação inter-hemisférica, comunicando simetricamente o neocórtex dos dois hemisférios cerebrais. O Corpo Caloso é dividido em quatro segmentos principais (rostro, joelho, corpo e esplénio) em direção rostro-caudal, sendo também considerada uma divisão extra (istmo) na literatura médica humana. As alterações do Corpo Caloso podem ser classificadas segundo a natureza das mesmas em lesões adquiridas, incluindo as resultantes de doenças de armazenamento lisossomal, e em malformações congénitas. Anomalias do Corpo Caloso é uma designação abrangente para as malformações congénitas do corpo caloso. Estas malformações são um objeto importante de estudo em medicina humana, existindo um vasto espetro de manifestações clínicas relatadas e numerosas malformações cerebrais e extra-cerebrais associadas descritas. A etiologia e fisiopatologia ainda não estão totalmente esclarecidas nem as implicações a longo prazo nas funções cognitiva, social e comportamental. Em medicina veterinária, as Anomalias do Corpo Caloso estão pobremente caraterizadas, dada a escassez de relatos de caso na literatura. De acordo com o conhecimento atual, as raças Staffordshire Bull Terrier e Miniature Schnauzer são predispostas a Anomalias do Corpo Caloso e a hipernatremia adípsica/hipodípsica, a manifestação clínica mais frequente nesta patologia. A agenesia parcial ou hipoplasia do Corpo Caloso parece afetar mais frequentemente os segmentos rostrais desta estrutura em cães e gatos. Pensa-se que subtipos ligeiros de Holoprosencefalia lobar sejam as principais malformações associadas a Anomalias do Corpo Caloso nestas espécies. O objetivo desta dissertação consistiu na compreensão do papel e importância do Corpo Caloso em humanos e animais, e no estudo de relatos de casos da literatura até à data sobre malformações calosas congénitas em cães e gatos, com a finalidade de caraterizar três casos clínicos apresentados ao Hospital Veterinari Mollins. Os três casos clínicos são relativos a dois cães e um gato, tendo dois deles ocorrido em 2019 e o restante em 2013, sendo introduzido nesta dissertação considerando o atual conhecimento sobre este tema. Os animais em questão apresentavam diferentes quadros clínicos e foram submetidos a um exame imagiológico de ressonância magnética completo, através de um equipamento com um campo magnético com uma intensidade de 0.25 T. A morfologia do Corpo Caloso verificou-se anormal nos três animais. As alterações do corpo caloso foram classificadas como adquiridas num caso clínico, devido à presença de uma doença de armazenamento lisossomal, e como congénitas nos outros dois. De acordo com as caraterísticas imagiológicas na ressonância magnética, as anomalias calosas congénitas corresponderam com a literatura atual apenas num dos casos. As principais limitações na realização desta dissertação foram as restrições do equipamento de baixo campo magnético na caracterização detalhada dos achados imagiológicos, e a escassa informação disponível sobre este tema para caracterizar adequadamente cada caso clínico. São necessários estudos e investigações futuras de forma a expandir a compreensão e conhecimentos sobre Anomalias do Corpo Caloso em cães e gatos.