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猫の腎臓・おしっこ

 猫は他の動物に比べ、腎臓病など泌尿器系の疾患にかかりやすいといわれます。また、おしっこがとりわけ臭いことでも有名です。ここでは、猫の泌尿器がもつ特性から、日ごろから抱いている様々な謎に迫りたいと思います。

猫の腎臓の構造と機能

 猫のおしっこを理解するに当たり、まずは腎臓の構造と機能を簡単に解説します。

腎臓の機能

 腎臓とはソラマメのような形をした臓器で、横隔膜の下に位置しています。主な働きは、尿の生成とホルモンの分泌です。 腹腔内における腎臓の位置
腎臓の主なはたらき
  • 尿の生成  腎臓は動脈から送り込まれてきた血液をろ過し、再利用できるものを静脈へ、そして不要物は尿管へと振り分けます。この尿管に送り出された液体が尿です。
  • ホルモンの分泌  腎臓はエリスロポエチン、およびレニンと呼ばれるホルモン(組織や器官に指令を伝えるメッセンジャー的な微量物質)の分泌にかかわっています。エリスロポエチンは赤血球の産生を促進するホルモンで、レニンは血圧調節に関わるアンジオテンシンIを活性化することにより、間接的に血圧を調節します。

尿生成のプロセス

 腎機能の一つである尿の生成は、動脈血が腎臓内のネフロンを通過することで行われます。ネフロンはボウマン嚢、糸球体(しきゅうたい)、近位尿細管(きんいにょうさいかん)、ヘンレわな、遠位尿細管(えんいにょうさいかん)、集合管(しゅうごうかん)から構成される、腎臓の機能単位です。 ネフロンの構造~ボウマン嚢、糸球体、近位尿細管、ヘンレわな、遠位尿細管、集合管、それぞれの位置関係

糸球体の通過

 動脈血を含んだ毛細血管は、ボウマン嚢の中で毛糸玉のようにグルグル巻きになり、糸球体と呼ばれる塊になります。血管表面にはろ過膜が形成されており、血液がここを通過することによって原尿(げんにょう)が生成されます。
ボウマン嚢と糸球体の構造~糸球体表面にはろ過膜が張り巡らされている

原尿の再吸収

 生成された原尿の中には、実はまだ再利用できる物質も含まれており、ナトリウム・リン・鉄・グルコースを始めとするこうした物質は、ボウマン嚢に続く近位尿細管ヘンレわな遠位尿細管集合管を経由する際、自動的に静脈内に再吸収されるという仕組みになっています。
腎細管から近隣毛細血管への微量物質再吸収

尿の生成

 静脈に再吸収された再利用物質は、腎静脈から下大静脈を通過して再び心臓へと戻り、全身を循環します。一方、不要とみなされて再吸収の対象にならなかった不要物質は、集合管から腎盂を経由し、尿管へと送り出されます。
ろ過された原尿の行き先~不要物質はそのまま尿として尿管へ、再利用物質は静脈血として心臓へ戻る

尿の排出

 尿管へと送り出された不要物質を含んだ体液、すなわち尿は、いったん膀胱にたくわえられ、一定量がたまると、自律神経系による反射を通じて体外に排出されます。これが排尿、すなわちおしっこです。
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猫が腎臓病にかかりやすい理由

 猫は腎臓を始めとした泌尿器疾患にかかりやすいのは有名ですが、それは以下に示すデータにも現れています。ではなぜ猫は泌尿器系の病気にかかりやすいのでしょうか?セクション1で解説した猫の腎臓の構造と機能を参考にしながら考察していきたいと思います。なお、猫のおしっこには病気の徴候が現れることもありますので、おしっこの変化や異常を参考にしながら日々観察する習慣をつけましょう。

猫と泌尿器系の病気

 以下はアニコム損保が公開している「家庭どうぶつ白書2012」内から引用したデータです。猫と泌尿器系疾患との相性の悪さを、如実に物語っています。 家庭どうぶつ白書2012

猫の疾病請求理由

  • 1位:膀胱炎
  • 2位:結膜炎/結膜浮腫
  • 3位:外耳炎
  • 4位:皮膚炎
  • 5位:嘔吐
 膀胱炎(ぼうこうえん)とは、尿をためる袋とも言うべき膀胱に炎症が発生した状態を言います。原因の多くは細菌感染ですが、まれに結石などが引き金となることもあります。

猫の手術請求理由

  • 1位:歯周病
  • 2位:消化管内異物
  • 3位:膀胱結石
  • 4位:腫瘍
  • 5位:外傷
 膀胱結石(ぼうこうけっせき)とは、尿をためる袋とも言うべき膀胱に結石を生じた状態を言い下部尿路症候群の一種です。疾病請求理由部門で第一位となっている、膀胱炎が原因の一つです。膀胱内の炎症によって剥がれ落ちた上皮細胞などが核となり、まるで真珠が大きくなるように結石が成長するものと考えられます。ちなみに、ヒトの膀胱結石の多くは蓚酸カルシウム水和物ですが、イヌやネコなどの場合はストルバイト結石(燐酸アンモニウムマグネシウム)で構成されることが多いようです。

猫の年齢別疾病罹患率

年齢別に見た猫の泌尿器系疾患・罹患率~他の疾患に比べ、抜きん出て罹患率が高いことがわかる  グラフの通り、他の疾患に比べ、泌尿器系の病気が抜きん出て多く発症していることが見て取れます。また、他の疾患が横ばい状態、もしくはわずかな右肩上がりであるのに対し、泌尿器系の病気は3歳ごろを境にして、右肩上がり一辺倒といっても過言ではないくらいの上昇を見せています。こうしたデータから、猫がいかに泌尿器系の病気にかかりやすいのかを理解することができるでしょう。
 以下では、なぜ猫が泌尿器系の病気と相性が悪いのかに焦点を当てて考えていきたいと思います。 猫の泌尿器の病気

ネフロンの少なさ

 腎臓に含まれるネフロンの少なさが、猫に腎臓病が多く見受けられる一因となっています。左右両方の腎臓に含まれるネフロンに関し、動物間では以下のような違いがあります。
ヒト・イヌ・ネコのネフロンの数
  • ヒト~約200万個
  • イヌ~約80万個
  • ネコ~約40万個
 体の大きさに違いはあれ、猫の場合1つの腎臓中にわずか20万個、両方合わせても40万個程度のネフロンしかもっていないといわれています。
 どの動物に関しても、生成された尿が通る集合管が再生しやすいのに対し、実際のろ過作業を行う糸球体(およびろ過膜)が破壊されると、もう二度と再生しないといわれています。そして糸球体を含むネフロンの60~75%以上が壊れたとき、泌尿器系の症状が現れだすと考えられていますが、そもそもネフロンの絶対数が少ない猫の場合、腎不全に陥るまでの耐久力が、他の動物に比べてはるかに劣るという点は、上記した組織学的な特性からも明らかといえるでしょう。 猫のネフローゼ症候群 猫の慢性腎不全

尿道の形

 猫に特有な尿道の形が、結石症の発症にかかわっているといえます。
 人間の男性やオス犬の尿道は、骨盤内でいったんカーブを描いてから膀胱と外界とを結び付けます。しかしオス猫の尿道は、膀胱から肛門の真下に向かってまっすぐ伸びており、さらにその内径は、外界に近づくにつれて狭くなるという特性を有しています。この解剖学的な特性のおかげで、繁殖期によく見られるスプレー(おしっこ飛ばし)ができるのですが、その反面、結石が詰まりやすいというデメリットにもなっています。 猫の尿道結石

尿の濃縮能力

 猫のもつ特異な尿の濃縮能力が、結石症の一因になっている可能性があります。
 猫の祖先は砂漠地帯で生きていたリビアヤマネコだといわれています。この祖先は水の少ない乾燥した地域で暮らしてきたため、水を大量に摂取しなくても何とか生きていけるという体の構造を身につけていました。現代の猫もこの祖先の能力を受け継ぎ、少ない飲み水でも、なるべく体液を喪失しないよう、効率的に不要物質のろ過をして尿を生成する能力をもっています。その結果、余計な水分を含まない非常に濃い尿を作り出すことができるようになったのです。
 こうして作られた猫の尿は通常、弱酸性であり、結石ができることもありません。しかしエサのバランスが崩れたり、感染症にかかって尿がアルカリ性に傾くと、すぐに結石ができやすくなってしまうというデメリットを一方で抱えており、猫に結石症が多いことの一因となっています。 猫の腎結石
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猫のおしっこが臭い理由

 猫のオシッコは、犬などと比較すると臭いといわれます。では、猫のオシッコをとりわけ臭くしている原因はいったい何なんでしょうか?以下では、独立行政法人理化学研究所と国立大学法人岩手大学の共同研究の結果を要約してご紹介します。 ネコの尿臭の原因

人間と猫の尿タンパクの違い

 私たち人間と同様、猫の体にも二つの腎臓(じんぞう)が備わっており、血液をろ過することにより、生命活動によって生じた老廃物を尿中に排出させるという非常に重要な役割を担っています。しかし、血液中のタンパク質の体内運命に関しては、私たちと猫との間には大きな違いが見られます。

人間の体内における血中タンパク

 私たち人間の体内では、血液中のタンパク質は老廃物とともにいったん腎臓でろ過された後、再利用されるため腎臓によって再吸収されます。結果として、健康な人の尿にタンパク質はほとんど排泄されず、もし排泄された場合は「タンパク尿」という病的な状態で、腎機能の低下や異常のバロメータとなります。

猫の体内における血中タンパク

 人間とは違い猫の体は、腎臓の機能が正常でも尿に大量のタンパク質を排泄するというユニークな生理現象を持っています。中でも、コーキシンと呼ばれるタンパク質は、腎臓の尿細管(腎臓を構成している小さな単位)という組織の細胞で合成された後、尿中に分泌されるということが明らかになっています。
コーキシン
 コーキシンとは、分子量が約7万のタンパク質で、本来Carboxylesterase like urinary excreted proteinの略語ですが、日本語の「好奇心」という言葉にも引っ掛けて命名されています。

コーキシンとフェリニンの関係

 研究グループは、このコーキシンの機能を調べる際にフェリニンという化合物に着目しました。フェリニンとは約50年前に発見されたアミノ酸の一種で、猫やその近縁のネコ科動物の尿にだけ特異的に存在し、他の動物の尿では見出されていない物質です。コーキシンもフェリニンも、なぜか猫の尿だけに特異的に存在するという共通点から、両者の間に何らかの関連性があるのではないかと推論したわけです。研究結果を簡潔にまとめると以下のようになります。
コーキシンとフェリニン
  • 「グルタチオン」(細胞内に高濃度で存在する抗酸化物質で、毒物や細胞で生じた有害物質と結合して無毒化し、細胞外に排出させる作用をもつ)という物質が、コレステロール合成経路の中間産物であるイソペンテニルピロリン酸を抱合
  • 「3-メチルブタノールグルタチオン」(3-MBG)の生成
  • 「コーキシン」が「3-MBCG」のペプチド結合を分解
  • フェリニンの生成
 つまり、コーキシンという物質こそが、フェリニンという猫の尿にだけ存在する不可解なタンパク質を生成していたのです。

猫の尿臭の原因

 性成熟している猫の尿に存在するコーキシンとフェリニンの量を解析した結果、それぞれの排泄量は、去勢していないオス猫で著しく高く、去勢したオス猫やメス猫で低いことが明らかになりました。Hendricksら(1995)は、メス猫の尿中に含まれるフェリニンの量が、多くて1日20ミリグラムであるのに対し、去勢されていないオス猫では95ミリグラムにまで達することを確認しています。
 また、猫の尿に含まれる揮発性の臭い成分の分析を行った結果、約100種類もの揮発性物質が検出され、その中にフェリニンが分解されて生じる「3-メルカプト-3-メチル-1-ブタノール」とその類似物質が含まれていることが明らかになりました。そしてこの「3-メルカプト-3-メチル-1-ブタノール」こそが、猫に特有な尿臭の原因物質の素になることが明らかになったのです。すなわち、猫の尿中にだけ存在する「フェリニン」という特異な物質が、猫のオシッコをとりわけ臭くしているいう訳です。
猫のスプレー行為
 以下でご紹介するのは、猫が自分のオシッコを周囲に撒き散らしてテリトリーを主張する、通称「スプレー」と呼ばれる行為をとらえた動画です。通常のオシッコとは違い、まるで水鉄砲でも撃つように、尿が後方に一直線に飛んでいく様子をご確認下さい。 元動画は⇒こちら

フェリニンの役割

 猫のおしっこを臭くしている犯人が「フェリニン」という物質であることまでは判明しました。しかし、なぜネコ科の動物だけがフェリニンを尿中に排泄するのかに関してはいまだに分かっていません。フェリニンの混じったおしっこは、猫にとっての香水のようなものか?ただ「去勢しておらず、生殖能力のあるオス猫でフェリニン濃度が高い」という事実から推測すると、「オス猫がなるべく遠くのライバル猫まで自分のテリトリーを誇示するため」や、「なるべく遠くの異性をひきつけるため」ではないかと考えられます。Zahaviら(1997)は、「フェリニンの量は、オス猫が質の高い食物にありついていることを示すサインであり、メス猫に対して”甲斐性”をアピールするための有力な手段になる」と推測しています。
 上記した仮説を裏付けるかのような実験結果もあります。1990年にMacdonaldらが行った実験では、オス猫にしてもメス猫にしても、オスのスプレー尿に対するリアクションがとりわけ強いという事実が判明しました。実験では、同一グループに所属する親しい猫の尿、および違うグループに所属する見知らぬ猫の尿に対するリアクションが観察されました。結果は以下。 「The Behaviour of the domestic cat」より改変
顔見知りの猫の尿に対する反応
同一グループに所属する猫が残した尿に対するオス猫・メス猫それぞれのリアクション
見知らぬ猫の尿に対する反応
よそのグループに所属する猫が残した尿に対するオス猫・メス猫それぞれのリアクション  このように、オス猫であれメス猫であれ、オス猫のスプレー尿を長時間吟味する傾向があり、とりわけ見知らぬオス猫のスプレー尿に関しては念入りににおいを嗅ぐという事実が明らかとなりました。 猫の鼻・嗅覚
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猫の尿と「危険な情事」

 人獣共通感染症、すなわち人間にも動物にも感染する共通の病気の内で、トキソプラズマ症というものがあります。このトキソプラズマは、免疫力が低下した人を狙って「日和見感染」(ひよりみかんせん)するほか、「危険な情事現象」を引き起こすことでも知られており、猫のおしっこと意外な関連性をもっています。

「危険な情事現象」とは?

 「危険な情事現象」(fatal attraction phenomenon)とは、自分の身に危険を及ぼすような物事に対し、なぜか魅力を感じて引きつけられてしまうという現象のことです。例としては、トキソプラズマに感染したげっ歯類が、本来は天敵であるはずの猫のおしっこになぜか引きつけられ、近寄っていくなどが挙げられます。

トキソプラズマと嗅覚変化

トキソプラズマに感染した男性は、なぜか猫の尿に対する嗜好性が増す  2011年、上記「危険な情事現象」が、実は人間にも起こりうるという可能性が示されました。J.Flegrは、34人のトキソプラズマ感染者と134人の非感染者を対象にして、嗅覚に関する実験を行いました。用いられたのは猫、犬、馬、トラ、ハイエナの尿です。被験者に、それぞれのにおいに対し「好き嫌い」の度合いを判定してもらったところ、不思議な事実が発見されたといいます。
 その事実とは、トキソプラズマに感染した男性患者は、非感染の男性よりも猫の尿に関して「心地よい匂い」と評価する割合が高かったのに対し、トキソプラズマに感染した女性患者は非感染の女性よりも、猫の尿に関して「不愉快な匂い」と評価する割合が高かったというものです。 Fatal Attraction Phenomenon in Humans(J.Flegr)

「危険な情事」にはまる人間

猫のおしっこに対してにおい方が変化した場合は要注意  トキソプラズマに感染した男性が、猫の尿に対し訳も無く魅力を感じてしまうという奇妙な現象は、天敵である猫のおしっこに引き寄せられていくげっ歯類の姿を彷彿とさせます。これは先述した「危険な情事現象」の一種と思われますが、その明確なメカニズムについてはまだ分かっていません。また、男性と女性では、なぜ真逆の感性変化が起こるのかに関しても不明のままです。しかし、猫を飼っている男性で「最近なんだか猫のおしっこが好きになった」とか、猫を飼っている女性で「最近なんだか猫のおしっこが臭くなったみたい…」という、説明の付かない感覚の変化があった人は、「ひょっとすると、トキソプラズマに感染したかな?」と疑ってもよいかもしれません。
 なお猫がトキソプラズマに感染している場合、「オーシスト」という形で糞中に排出されます。ですからトイレ掃除を担当する飼い主は、常にこの原虫に感染する危険性があるわけです。予防法に関しては以下のページをご参照ください。 トキソプラズマ症 トキソプラズマ(オーシスト)は猫の糞便を解して人間にも感染するため、注意が必要
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