A N N A L E S U N I V E R S I T A T I S M A R I A E C U R I E - S K Ł O D O W S K A L U B L I N P O L O N I A

Transkrypt

1 A N N A L E S U N I V E R S I T A T I S M A R I A E C U R I E - S K Ł O D O W S K A L U B L I N P O L O N I A VOL. LX, 20 SECTIO DD 2005 Katedra Nauk Klinicznych Uniwersytetu Warmisko-Mazurskiego w Olsztynie PRZEMYSŁAW SOBIECH, ANDRZEJ POMIANOWSKI, ANNA SNARSKA Aktywno izoenzymów LDH u kolt w pierwszym okresie ycia Activity of LDH isoenzymes in goat kids during the first life period STRESZCZENIE Badania przeprowadzono na koltach w okresie pierwszych trzech tygodni ich ycia. Krew do bada pobierano z yły jarzmowej trzykrotnie, w odstpach tygodniowych, zaczynajc od drugiego dnia ycia. We krwi oznaczano parametry równowagi kwasowo-zasadowej, zawarto elektrolitów oraz aktywno enzymów AST, AP, LDH oraz izoenzymów LDH. Analiza parametrów równowagi kwasowo-zasadowej i gospodarki elektrolitowej wykazała, e kolta rodz si w stanie kwasicy oddechowej z jednoczenie podwyszonym poziomem potasu. Aktywno AST, AP i LDH pozostawała w granicach norm fizjologicznych podczas całego dowiadczenia. Przy rozdziale LDH w surowicy na frakcje izoenzymatyczne otrzymano we wszystkich badaniach pi izoenzymów, z których w trzecim badaniu statystycznie wzrosła frakcja LDH 5 (izoenzym charakterystyczny dla mini szkieletowych). Słowa kluczowe: izoenzymy LDH, kolta, surowica WSTP Rosnca popularno hodowli kóz i coraz wiksza jej opłacalno wpływaj na zainteresowania badawcze tym gatunkiem zwierzt. Wród zajmujcych si t tematyk odczuwa si niedobór publikacji dotyczcych wskaników biochemicznych oznaczanych u kolt w okresie neonatalnym, praktycznie natomiast brakuje literatury opisujcej dynamik zmian aktywnoci dehydrogenazy mleczanowej i jej izoenzymów. Pierwsze doniesienia na temat wykorzystania rozdziału izoenzymatycznego LDH w diagnozowaniu chorób zwierzt gospodarskich pojawiły si w latach 60. ub. wieku i dotyczyły zmian aktywnoci poszczególnych frakcji izoenzymatycznych u owiec z ostr postaci pokarmowej dystrofii mini [Boyd 1964]. Oznaczanie zymogramu LDH u przeuwaczy zastosowano te póniej w diagnozowaniu podklinicznych stanów chorobowych wtroby i mini szkieletowych [Keller 1974].

2 154 P. SOBIECH, A. POMIANOWSKI, A. SNARSKA Celem niniejszej pracy była próba ustalenia wartoci fizjologicznych wybranych wskaników biochemicznych krwi kolt, w tym profilu izoenzymatycznego LDH w surowicy, w okresie trzech pierwszych tygodni ycia. MATERIAŁ I METODY Badania wykonano na 30 koltach obu płci, w wieku 2 dni, rasy polskiej białej uszlachetnionej, w okresie chowu alkierzowego, pochodzcych z koziarni na terenie Warmii. Krew do bada pobierano z yły jarzmowej, trzykrotnie w odstpach tygodniowych. Wszystkie kolta w okresie prowadzenia bada były klinicznie zdrowe, a badaniem koproskopowym wykluczono u nich obecno pasoytów wewntrznych. W zakresie podjtych bada w pełnej krwi oznaczano stan równowagi kwasowo-zasadowej na podstawie takich parametrów, jak: ph, cinienie czstkowe dwutlenku wgla (pco 2 ), cinienie czstkowe tlenu (po 2 ), stenie jonów wodorowglanowych (HCO 3 - ), nadmiar lub niedobór zasad (BE), stopie wysycenia hemoglobiny tlenem (O 2 SAT) i całkowita zawarto dwutlenku wgla (ctco 2 ). Wskaniki te oznaczano przy uyciu analizatora Corning 248. Okrelenie stanu gospodarki elektrolitowej obejmowało oznaczanie w surowicy stenia sodu (Na + ), potasu (K + ) i chlorków (Cl - ) metod jonoselektywn przy uyciu aparatu Easy Lyte Plus. W zakresie wskaników enzymatycznych oznaczono w surowicy metod kinetyczn aktywno AST (aminotransferazy asparaginianowej), AP (fosfatazy alkalicznej) oraz LDH (dehydrogenazy mleczanowej). Dodatkowo dokonano rozdziału LDH na frakcje izoenzymatyczne przy uyciu elektroforezy wysokonapiciowej na elu agarowym w systemie Paragon firmy Beckman. Wyniki bada laboratoryjnych przedstawiono w jednostkach układu SI i poddano ocenie statystycznej testem Newmana-Keulusa przy uyciu programu Statistica 6.0. WYNIKI I DYSKUSJA Analiza parametrów równowagi kwasowo-zasadowej wykazała (tab. 1), e rednia warto ph krwi miała tendencj wzrastania (od 7,28 do 7,32), przy czym w pierwszym badaniu ph było najmniejsze i rónica ta była statystycznie istotna. Cinienie parcjalne dwutlenku wgla (pco 2 ) w przebiegu całego dowiadczenia miało wyrównany poziom, natomiast całkowita zawarto dwutlenku wgla (ctco 2 ) była najnisza w pierwszym badaniu, ale ten wynik nie był statystycznie istotny. Podobnie jak ctco 2, zachowywało si stenie jonów wodorowglanowych (HCO 3 - act), natomiast cinienie parcjalne tlenu (po 2 ) było najwysze w trzecim badaniu (wynosiło 4,81 kpa) i rónica ta była statystycznie istotna. Podobn tendencj zauwaono przy analizie stopnia wysycenia hemoglobiny tlenem (O 2 SAT). Wskanik BE w pierwszym badaniu wykazywał wartoci ujemne, natomiast w kolejnych nieznacznie wzrastał. Stan równowagi okrelony w pierwszym badaniu, tj. w drugim dniu ycia jagnit, klinicznie okrela si jako kwasic oddechow niewyrównan, która mogła nastpi wskutek zaburze wentylacji zwizanych z okresem ycia płodowego i porodu i nieustalon jeszcze homeostaz ustroju. Wraz z wiekiem zwierzt nastpowała kompensacja pierwotnie wystpujcej kwasicy i parametry równowagi kwasowo-zasadowej przyjmowały wartoci mieszczce si w zakresie norm fizjologicznych dla gatunku [McDougall i in. 1991, Qi i in. 1994].

3 AKTYWNO IZOENZYMÓW LDH U KOLT W PIERWSZYM OKRESIE YCIA 155 Tabela 1. rednie wartoci parametrów równowagi kwasowo-zasadowej i poziomu elektrolitów w krwi kolt Table 1. Mean values of gasometry, acid-base balance parameters and levels of electrolytes in goat kids blood Pobranie Examination I ph 7,28 A II 7,31 III 7,32 pco 2 kpa 7,15 0,06 7,36 0,31 7,12 0,15 ctco 2 27,09 1,58 28,20 2,18 28,22 2,54 HCO 3 - act 25,58 1,01 26,55 1,35 26,61 1,45 po 2 kpa 3,65 0,42 3,78 0,31 4,81 A 0,55 O 2 SAT % 38,03 2,67 40,34 3,11 46,31 A 3,89 BE -0,9 0,43 0,1 0,21 0,37 0,34 Na + 141,7 0,67 138,8 0,45 139,6 1,11 K + 4,92 a 0,21 4,35 0,05 4,41 0,12 a rónica statystycznie istotna dla p 0,05 differences statistically significant at p 0.05 A rónica statystycznie istotna dla p differences statistically significant at p 0.01 Cl - 107,26 0,34 105,73 0,54 105,39 0,23 Pobranie Examination I II III AST 63,9 3,56 73,3 4,78 77,6 4,98 Tabela 2. rednia aktywno enzymów w surowicy kolt Table 2. Mean enzymes activity in goat kids serum AP 1135,2 86,15 921,1 63,11 946,1 67,34 LDH 414,4 17,54 486,6 49,33 581,1 45,89 LDH 1 20,8 0,78 16,9 0,56 18,4 0,67 LDH 2 7,4 0,45 8,7 0,54 8,9 0,43 LDH 3 27,9 1,15 25,2 1,43 22,4 0,98 LDH 4 16,6 0,35 18,3 0,41 18,1 0,46 a rónica statystycznie istotna dla p 0,05 differences statistically significant at p 0.05 A rónica statystycznie istotna dla p differences statistically significant at p 0.01 LDH 5 27,3 0,76 30,9 1,16 32,2 A 1,09 Z równowag kwasowo-zasadow krwi wie si gospodarka wodno-elektrolitowa. Jony sodowe, potasowe i chlorkowe okrelane s jako jony stałe, poniewa ich stenie jest stabilne, w odrónieniu od anionu HCO 3 -, okrelanego mianem jonu niestałego [Holtenius 1990]. W opisywanych badaniach stenia jonów sodowych i chlorkowych u kolt nie wykazywały rónic statystycznie istotnych, natomiast stenie jonów potasowych było istotnie wysze w pierwszym badaniu i wynosiło 4,92 (tab. 1). Mona to tłumaczy wzajemn korelacj stenia jonów K + i ph [Warner i Mitchell 1990]. Wzrost ph osocza powoduje zmniejszenie stenia jonów potasowych, natomiast jego spadek prowadzi do zwikszenia ich koncentracji. Mechanizm tych współzalenoci polega na wymianie jonów wodorowych i potasowych midzy przestrzeniami pozakomórkow i komórkow. Wymiana ta moe by wywołana przez pierwotne zwikszenie stenia jonów wodorowych (spadek ph) w płynie pozakomórkowym, co powoduje ich przesunicie do komórek. Zgodnie z zasad elektroobojtnoci płynów ustrojowych, w przeciwnym kierunku (z komórki do płynu pozakomórkowego) przechodz jony potasowe, wskutek czego nastpuje wzrost ich stenia w osoczu. Zjawisko to zaobserwowano u kolt przy pierwszym badaniu, gdzie stwierdzono stan kwasicy oddechowej.

4 156 P. SOBIECH, A. POMIANOWSKI, A. SNARSKA Aktywno aminotransferazy asparaginianowej (AST) u kolt w okresie bada utrzymywała si na podobnym poziomie i mieciła si w granicach wartoci referencyjnych podawanych przez innych autorów [Białkowski i in. 1988, Smith i Sherman 1994] (tab. 2). Obserwowane zmiany aktywnoci AST wskazuj na brak zmian patologicznych w tkance wtrobowej i miniowej kolt. Aktywno fosfatazy alkalicznej (AP) uwarunkowana jest w duej mierze odpowiednim zaopatrzeniem w pierwiastki mineralne, znacznie wzrasta przy zaburzeniach mineralizacji koci, gdy pojawiaj si w surowicy due iloci AP pochodzenia kostnego, tzw. izoenzym kostny tego enzymu [Yin i in. 1993]. W omawianych badaniach aktywno AP mieciła si w granicach norm fizjologicznych w okresie całego dowiadczenia (tab. 2), co wiadczy o prawidłowym przebiegu procesu kostnienia u badanych kolt. Aktywno dehydrogenazy mleczanowej (LDH) w czasie dowiadczenia utrzymywała si na podobnym poziomie (tab. 2). Z danych pimiennictwa wynika, e wzrost aktywnoci LDH w surowicy moe wystpi w chorobach nerek, wtroby, mini szkieletowych i dysfunkcjach trawiennych [Smith i Sherman 1994]. Obserwowana u kolt aktywno LDH mieciła si w granicach wartoci referencyjnych dla gatunku i nie wskazuje na wystpowanie jakichkolwiek zmian patologicznych. W rozdziale elektroforetycznym LDH na frakcje izoenzymatyczne u wszystkich kolt wykazano obecno 5 izoenzymów (tab. 2). W medycynie ludzkiej i weterynaryjnej rozdział izoenzymatyczny LDH jest wykorzystywany w rozpoznawaniu schorze serca, wtroby lub mini szkieletowych [Keller 1974, Bhayana i Henderson 1995, Sobiech i Kuleta 2002]. U przeuwaczy stwierdzono, e w przypadku uszkodzenia wtroby w surowicy wzrasta aktywno frakcji LDH 1, w schorzeniach mini aktywno frakcji LDH 5 [Yasuda i in. 1989, Sobiech i Kuleta 1999]. U badanych kolt we wszystkich pobraniach najwiksz aktywno w surowicy wykazywały frakcje wolno wdrujce LDH 3 i LDH 5, przy czym wzrost aktywnoci LDH 5 pod koniec trwania dowiadczenia był statystycznie istotny. Dane pimiennictwa wskazuj na istnienie duych rozbienoci profilów izoenzymatycznych LDH surowicy zdrowych kolt i kóz. Blackwell i Libby [1982] podaj, e najwiksz aktywno wykazuje izoenzym LDH 1, natomiast Georgieva i Todorow [1987] wskazuj na LDH 5 i LDH 3, co jest zgodne z wynikami uzyskanymi w badaniach własnych. Porównujc profil izoenzymatyczny LDH surowicy kóz dorosłych [Sobiech i Kuleta 2000] i kolt, mona stwierdzi, e u tych ostatnich nastpuje wzrost aktywnoci izoenzymu LDH 5 (charakterystycznego dla mini szkieletowych) i spadek aktywnoci frakcji LDH 1 (specyficznej dla wtroby). Uzyskany w trakcie dowiadczenia statystycznie istotny wzrost aktywnoci LDH 5 (do 32,2%) w ostatnim pobraniu mona tłumaczy zmianami zachodzcymi podczas wzrostu kolt i intensywnym rozwojem ich tkanki miniowej. WNIOSKI 1. Kolta rodz si w stanie kwasicy oddechowej niewyrównanej, która wraz z rozwojem fizycznym ulega kompensacji. 2. Wraz z wiekiem kolt nastpuje wzrost aktywnoci izoenzymu LDH 5 (frakcji miniowej) w surowicy. 3. Uzyskane wyniki mog stanowi wartoci odniesienia dla kolt rasy polskiej białej uszlachetnionej.

5 AKTYWNO IZOENZYMÓW LDH U KOLT W PIERWSZYM OKRESIE YCIA 157 PI MIENNICTWO Bhayana V., Henderson A. R. 1995: Biochemical markers of myocardial damage. Clin. Biochem. 28, Białkowski Z., Saba L., Bis-Wencel H., Janecki T. 1988: Zmiany wskaników hematologicznych, białka ogólnego, glukozy, cholesterolu oraz aktywnoci AP, AspAT i AlAT w surowicy krwi kolt w pierwszych miesicach ycia. Medycyna Wet. 44, Blackwell J.G., Libby W. 1982: Metabolic and cellular profile of wether goats: Protein fractions and lactate dehydrogenase isoenzymes reference values. Am. J. Vet. Res. 43, Boyd J.W. 1964: Serum enzyme changes in lambs with experimentally-induced acute muscular dystrophy. Res.Vet. Sci. 5, Georgieva D., Todorov B. 1987: Total LDH activity and isoenzyme spectrum in experimental Cysticercus ovis infestation of lambs and kids. Vet. Med. Nauki 24, Holtenius K. 1990: Plasma electrolyte concentration in food-deprived goats orally supplemented with potassium chloride. Brit. J. Nutr. 64, Keller P. 1974: Lactate dehydrogenase isoenzymes in normal bovine serum and during experimental liver and muscle damage. Res. Vet. Sci. 17, McDougall S., Lepherd E.E., Smith S. 1991: Hematological values for grazing Saanen goats. Austral. Vet. J. 68, 370, Qi K., Lu C. D., Owens F. N. 1994: Effects of sulfate supplementation on performance, acid-base balance, and nutrient metabolism in Alpine kids. Small Rumin. Res. 15, Smith M. C., Sherman D. M. 1994: Goat Medicine. Lea and Febiger, Philadelphia, Sobiech P., Kuleta Z. 2000: Activity of LDH isoenzymes in goats. Proceedings of 10 th Congress ESVIM, Neuchatel, Switzerland, 97. Sobiech P., Kuleta Z. 1999: Levels of selected biochemical indicators of serum and blood during subclinical forms of nutritional muscular dystrophy in lambs. Polish J. Vet. Sci. 2, Sobiech P., Kuleta Z. 2002: Usefulness of some biochemical indicators in detection of early stages of nutritional muscular dystrophy in lambs. Small Rumin. Res. 45, Warner M. M., Mitchell G. S. 1990: Ventilatory responses to hyperkalemia and exercise in normoxic and hypoxic goats. Respir. Physiol. 82, Yasuda J., Syuoto B., Too K., Ohfuji S. 1989: Lactate dehydrogenase isoenzyme patterns in bovine liver tissue. Jap. J. Vet. Sci. 51, Yin G.R., Yang J.Y., Yao S.Z., Li J.H. 1993: Separation of dairy cow serum alkaline phosphatase isoenzymes and identification of its tissue of origin using polyacrylamide gel electrophoresis. Acta. Vet. Zoot. Sinic. 24, SUMMARY The study was conducted to measure acid-base parameters, ionic composition and the activity of AST, AP, LDH and LDH isoenzymes in the blood of goat kids during the first 3 weeks of life. The blood was collected from jugular vein, once a week, starting from second day after the birth. The analysis of acid-base balance revealed that kids just after birth have respiratory acidosis and a higher level of potassium. The activity of AST and AP and LDH stayed within the physiological range during the entire experiment. Separation on serum LDH isoenzymes showed five fractions and the activity of LDH 5 (muscle fraction) increased in the third examination. Key words: LDH isoenzymes, goat kids, serum