Cystitis, pyelonephritis és urolithiasis patkányokban véletlenül táplálkozott A-vitamin-hiányos étrenddel

John S Munday

1 Pathobiológiai Tanszék, Állatorvosi, Állat- és Orvostudományi Egyetem, Észak-Palmerston, Új-Zéland

Hilary McKinnon

2 Élelmezési, Táplálkozási és Emberi Egészségügyi Intézet, Massey Egyetem, Palmerston North, Új-Zéland

Danielle Aberdein

1 Pathobiológiai Tanszék, Állatorvosi, Állat- és Orvostudományi Egyetem, Észak-Palmerston, Új-Zéland

Mark G Collett

1 Pathobiológiai Tanszék, Állatorvosi, Állat- és Orvostudományi Egyetem, Észak-Palmerston, Új-Zéland

Kathleen Parton

1 Pathobiológiai Tanszék, Állatorvosi, Állat- és Orvostudományi Egyetem, Észak-Palmerston, Új-Zéland

Keith G Thompson

1 Pathobiológiai Tanszék, Állatorvosi, Állat- és Orvostudományi Egyetem, Észak-Palmerston, Új-Zéland

Absztrakt

Az A-vitamin szükséges a normális háméréshez, látáshoz és immunfunkcióhoz. 21 A patkányok szándékos táplálása A-vitamin-mentes étrend általában fogyást és magas mortalitást eredményez. 2, 10 A hiány egyéb jelentett jelei közé tartozik a szaruhártya keratinizációja és fekélyképződése, légzőszervi és bőrfertőzések, nyálmirigy-megnagyobbodás és húgyúti betegségek. 2, 4, 19

Vitaminhiányos étrendek véletlenszerű táplálása történhet hibás vitaminforrások felhasználásával, az étrend elégtelen vitamin hozzáadásával, vagy az etetés előtti helytelen tárolással lehetővé téve a vitamin lebomlását. Jóllehet az A-vitamin nem megfelelő tárolása esetén jól ismert, hogy lebomlik, 22 nincs újabb jelentés arról, hogy a patkányokat véletlenül etették volna A-vitaminhiányos étrenddel. Ebben az esetben az alacsony A-vitamint tartalmazó étrendet fogyasztó patkányok ettől eltérő klinikai megjelenést mutattak. korábban arról számoltak be, hogy patkányokban A-vitamin nélküli étrendet fogyasztottak. 2., 19. Jelen jelentés bemutatja a szigorú minőség-ellenőrzés fontosságát annak biztosítása érdekében, hogy a kísérleti étrenden belül a várható vitamin-koncentráció jelen legyen.

Esetleírás

Az állatokat hetente lemértük a kísérlet során, és a csoportok közötti különbségeket ANOVA modellek (SPSS 16.0 verzió for Windows, SPSS, Chicago IL) alkalmazásával vizsgáltuk. Kezdetben az albumin csoportban a patkányok átlagos tömege (55,5 g) nem különbözött szignifikánsan a tejcsoportban lévő patkányok tömegétől (55,4 g). A kísérleti étrend 5 hete után azonban az albumin csoportba tartozó patkányok (171,5 g) szignifikánsan (P = 0,008) könnyebbek voltak, mint a tejcsoport patkányai (179,6 g). A tejcsoportban a patkányok lényegesen nehezebbek maradtak a 34 hetes vizsgálat során.

Húgyutak egy patkánytól, aki rövid klinikai betegség után elhunyt. Jegyezze fel a vesekéregben található több halvány gócot (nyílhegyek). Megállapítást nyert, hogy ezek a sápadt területek hisztológiailag reprezentálják a pyelonephritist. Mind az ureter, mind a hólyag (nyíl) markáns tágulata látható.

Vese az 1. ábrán látható patkánytól. Megjegyezzük, hogy a vesemedence kitágul nagyszámú degenerált neutrofil és fibrin által. Az exudátumban nagy baktériumtelepek láthatók (nyíl). A medencét bélelő átmeneti hám enyhe pikkelyes metapláziát mutat. Gyulladásos sejtek is láthatóak a környező tubulusokban, megerősítve a pyelonephritis jelenlétét. Hematoxilin- és eozinfolt; bar, 200 μm.

Az összes patkányt ovariohysterektomizáltuk 20 hét etetés után. Két nappal a műtét után 2 patkányt találtak az albumin csoportból. A fűtési rendszer meghibásodása rövid hőmérséklet-csökkenést eredményezett, és amikor a boncvizsgálat során nem derült ki a halál oka, hipotermiát gyanítottak. Két további patkány az albumin csoportból 5. és 7. napon elhunyt az ovariohysterectomia után. Mindkét patkány boncolásának vizsgálata fibrint, neutrofileket és baktériumokat tárt fel a hasüregben. A műtét során bekövetkezett bakteriális szennyeződés miatt kialakult peritonitis gyanúja merült fel. Mivel 3 patkány halt meg bakteriális fertőzésben, az összes patkányt enrofloxacinnal (5 mg/kg SC 12 óránként; Baytril, Bayer AG, Leverkusen, Németország) kezeltük 6 napig elővigyázatosságból.

Két nappal később, 21 héttel a kísérlet megkezdése után az albumin csoportból további 2 patkányt találtak holtan. Az albumin csoportból további 2 patkány 3 hét múlva pusztult el. A legkorábbi patkányhoz hasonlóan minden patkány boncolásakor kétoldali pyelonephritis és cystitis került kimutatásra, a vesemedence, az ureter és a húgyhólyag kiemelkedő kiterjedésével. Az átmeneti hám pikkelyes metapláziája kiemelkedő volt a vese medencéjében, az ureterben és a hólyagban, a gyulladásos exudátumban a sír nélküli hámsejtek és a keratin törmelék láthatóak.

A hiány kijavításához új vitamin premixet vásároltak ugyanabból a forrásból, és új étrendeket készítettek. Az új étrend bevezetése után 3 nappal az albumin csoportból további 2 patkány pusztult el bakteriális pyelonephritis és cystitis miatt. Ismét az átmeneti hám laphámszerű metapláziája volt kiemelkedő szövettani jellemző. Három héttel az új étrend bevezetése után további 2 patkány pusztult el hasonló durva és szövettani elváltozásokkal, és további patkány 2 hét múlva pusztult el; ennek a patkánynak a pyelonephritis mellett több urolitja is volt. A vizsgálatot 6 hét múlva fejezték be, összesen 34 hét után. A 34 hetes kísérlet során a 60 albumin-étrenddel táplált patkány közül 16 halt meg, míg a tejcsoport 40 patkányában nem történt pusztulás.

A-vitamin-hiányos patkány húgyhólyagja, amely nem mutatta a betegség klinikai bizonyítékát. Vegye figyelembe, hogy a hólyagban több nagy kalkulum van.

A-vitamin-hiányos patkány vese, amely nem mutatta a betegség klinikai bizonyítékát. Jegyezzük fel a vesemedence tágulását és a vesekéregben látható kavitációt. A medence több nephrolitot tartalmaz, és az mineralizációs gócok szétszóródnak a vese parenchymájában.

Ureter egy A-vitamin-hiányos patkányból, amely nem mutatta a betegség klinikai bizonyítékát. Vegye figyelembe az átmeneti hám markáns laphám-metapláziáját. A keratin látható a hámban, és mérsékelt számú gyulladásos sejt van jelen. Hematoxilin- és eozinfolt; bar, 50 μm.

Mivel az új vitamin-premixdel készített étrendre való áttérés nem akadályozta meg a patkányok további pusztulását, és nem oldotta meg az átmeneti hám laphámszerű metapláziáját, a helyettesítő vitamin-premixet, amelyet sötétben fagyasztottak és tároltak, a korábbiakhoz hasonlóan elemezték. A várt 250 000 NE/g helyett 70 000 NE/g A-vitamint tartalmazott. Mivel az előkeverék a kísérleti étrend 1% -át tette ki, ennek eredményeként az A-vitamin végső koncentrációja 700 NE/kg lett volna - jóval a hiány megelőzéséhez szükséges 1100–2500 NE/kg alatt. 19 Az A-vitamin alacsony koncentrációja mindkét premixben vagy hibát jelez az előkeverékek elkészítésében, vagy azt, hogy az premixben lévő A-vitamin lebomlott a szülés előtt.

Vita

Az A-vitamin szabályozza a hámsejtek növekedését és differenciálódását, lehetővé teszi a vizuális pigment termelését, szükséges az immunrendszer normális működéséhez, és befolyásolja a csontváz fejlődését. 21, 24 A patkányok A-vitamint nem tartalmazó táplálékkal történő táplálásakor a hiány klinikailag leggyakrabban jelentett tünetei a fogyás, a szaruhártya keratinizációja és fekélyképződése, légzőszervi vagy bőrbetegségek és a nyálmirigy megnagyobbodása. 2, 10, 19 A bőr vagy a légzőszervek inaníciója vagy bakteriális fertőzése miatt 80% -os halálozási arány várható 15 hét után. 2, 19 Jelen esettanulmányban az A-vitamin-hiány első megfigyelt jele a csökkent növekedési sebesség volt. Bár a súlygyarapodás elmulasztása az A-vitamin-hiány következetes jele patkányokban, ennek a hatásnak a mechanizmusa bizonytalan. 7, 19

Két kísérleti premixet alkalmaztunk a kísérlet során. Az eredeti premixben nem találtak A-vitamint, de 4 ° C-on tárolták és rendszeresen fénynek tették ki, nem pedig fagyasztották és sötétben tartották az ajánlásoknak megfelelően. Ezért az eredeti premixben eredetileg jelen lévő A-vitamin lebomlhatott az elemzés előtt. A helyettesítő vitamin-előkeverék 70 000 NE/kg A-vitamint tartalmazott a megadott 250 000 NE/kg helyett. Mivel ugyanaz a vállalat készítette mind az eredeti, mind a helyettesítő premixeket, valószínűleg mindkettő hasonló koncentrációt tartalmazott az A-vitaminban. Ez a forgatókönyv arra utal, hogy az albumin csoportba tartozó patkányok a kísérlet nagy részében kis mennyiségben kaptak A-vitamint. Ezt a hipotézist alátámasztja az A-vitamin kimutatása, bár alacsony koncentrációban, a hiányos étrend 25 hetes táplálása után vett plazma- és májmintákon belül. Ezenkívül, ellentétben az A-vitamint nem tartalmazó táplálékkal etetett patkányokkal, a jelen esetben 2 patkány a kísérlet során folyamatosan lassan hízott, és a többség 34 hetes hiányt élt túl.

Bár mindkét étrend tartalmazta a hibás vitamin-premixet, hiányosság csak az albumin csoportba tartozó patkányokban fordult elő. Ez az eredmény azért következett be, mert a tejetartalmú tejpor 15 500 NE/kg A-vitamint tartalmazott. Ezért ez a diéta 9729 NE/kg A-vitamint tartalmazott, ami jóval meghaladta a hiány megelőzéséhez szükséges 1100–2500 NE/kg-ot. 19 Ezzel szemben, mivel az albumin étrend egyik összetevője sem tartalmazott A-vitamint, hiány alakult ki ebben az étrendi csoportban.

34 hét A-vitamin-hiány után a patkányok 32% -ánál húgycső fejlődött ki. A húgycső fejlődése patkányokban történt, A-vitamin-hiányos táplálékkal táplálva 18 hétig. Ezen túlmenően, ha 22 hétig kalkulogén és A-vitamin-hiányos étrendet tápláltak, a patkányok 86% -ában vizeletkő keletkezett. 12 Azok a mechanizmusok, amelyek révén az A-vitamin-hiány patkányokban kalkulusképződést okoz, nem világos. Az A-vitamin hiánya megváltoztatja a vizelet összetételét. 8, 25 Ezenkívül a húgyutak pikkelyes metapláziája keratin törmeléket eredményezhet, amely elősegíti a fogkő kialakulását. 13 Jelen esettanulmányban a patkányoknál, amelyek elhunytak 28 hét hiány hiányában, nem voltak láthatóak a számítások. 34 hét hiány után az összes vizsgált patkánynak húgyúti metapláziája volt. Ezért nehéz meghatározni, hogy a pikkelyes metaplázia, a megváltozott vizeletösszetétel vagy a kettő kombinációja következtében kialakult-e a fogkő.

Az eredeti AIN76 étrendet 1993-ban módosították részben a vizeletkő fejlődésének csökkentése érdekében. 18 Ezért az AIN93 diéta alkalmazásakor a fogkő várhatóan ritka lesz. 18 A levorotary (l) kolin bitartarátnak a szintetikus racém (dl) kolin bitartráttal történő helyettesítése azonban kimutatta, hogy az AIN-93 táplálékkal etetett patkányokban vizeletkiválasztást indukál. 3, 14, 17 Ez a különbség valószínűleg a dl-kolin-bitartarát összehasonlító oldhatatlanságának tudható be, amely tubuláris kicsapódást és ezt követő kristályuria-t eredményez. Ezenkívül az AIN93 étrendek nem megfelelő keverése hajlamosíthatja az állatokat a fogkő kialakulására a magas szeléntartalmú izolált területek miatt. 17 A B6-vitaminhiányos étrendet eredményező helytelen készítmények hajlamosíthatják a patkányokat a vizelet fogkőképződésére. 5.

Két A-vitamin-hiányos patkánynál röviddel az ovariohysterectomia után peritonitis alakult ki. Az A-vitamin-hiány károsíthatja az immunrendszer számos összetevőjét. 20, 23, 24 Ezért, bár a műtéti szennyeződés volt a baktériumok valószínű forrása, az egyébként jelentéktelen bakteriális szennyeződés az immunrendszer károsodása miatt végzetes peritonitist eredményezett. Mindazonáltal csak 2 patkánynál alakult ki peritonitis, és véletlen lehet, hogy mindkettő A-vitamin-hiányos volt. Hasonlóképpen, nem ismert, hogy az immunfunkció károsodása mennyire hajlamosította a hiányos patkányokat a húgyúti fertőzésekre.

Noha a patkányok klinikai tünetei és szövettani elváltozásai ebben az esetben összhangban voltak az A-vitamin hiányával, a végleges diagnózis megkövetelte az érintett patkányok mintáinak elemzését. Az étrend és a vitamin premixek elemzése lehetővé tette a hiány okának meghatározását. Bár igazolható az A-vitamin-hiány, nem zárható ki teljesen annak lehetősége, hogy a patkányoknak többszörös vitamin- vagy ásványianyag-hiányuk volt.

Ez az esettanulmány bemutatja a vitamin premixek összetételének és tárolásának szigorú minőségellenőrzésének szükségességét. A hibás vitamin-premix, mint ebben az esetben, olyan étrendet eredményezhet, amely nem felel meg az állat követelményeinek, és hiányszindrómát okozhat. A hibás vitamin-premixek azonban veszélyeztethetik a kísérleti eredményeket is. Ebben a jelentésben a premix helytelen A-vitamin-tartalmát detektálták, mivel az albumin-alapú étrendben nem volt további A-vitamin-forrás. Ha mindkét étrend tartalmazna további A-vitamin-forrást, hiány nem alakulna ki, de a premixben lévő alacsony A-vitamin befolyásolhatta a kísérleti eredményeket.

Összegzésképpen elmondhatjuk, hogy az ismertetett patkányok A-vitamin-hiánya klinikailag súlygyarapodási kudarcként jelentkezik, amelyet fokozott húgyúti fertőzések követnek. A szövettani vizsgálat laphám metapláziát tárt fel, amely a húgyutakra korlátozódott. Ezekben a patkányokban az A-vitamin mennyisége az étrendben elegendőnek tűnt a jól ismert hiánytünetek, például a táplálékkal való ellátás, a szem elváltozásainak és a légúti fertőzések megelőzésére. 19 Ezért az A-vitamin hiányát ezeknek a változásoknak a hiányában is figyelembe kell venni. Az A-vitamin-hiány végleges diagnosztizálásához az étrend és a szövetminták elemzése szükséges. Ez az eset rávilágít a szigorú előírások fontosságára a vitamin-premixek és a formulázott étrendek előállításában és tárolásában.