Metilensko plavilo kod trovanja velikih životinja nitratima i nitritima

Stado se poslijepodne premješta na sirak pogođen sušom. Do večeri nekoliko krava zaostaje, ubrzano diše, ima tamne sluznice i smeđu krv pri venepunkciji. Konji na susjednom pašnjaku izgledaju nepogođeno. Ta razlika nije stvar sreće. Proizlazi iz mjesta na kojem se nitrat pretvara u nitrit, a to mjesto određuje i dijagnozu i plan primjene antidota.

Ključna stvar je jednostavna: nitrat je uglavnom prekursor, nitrit je otrov, a metilensko plavilo kod goveda izloženih nitratima djeluje na učinak nitrita na hemoglobin. Sve ostalo u ovom članku proizlazi iz ta tri koraka.

Nitrat se u životinji pretvara u nitrit

Sam nitrat u krmivu je slab oksidans. Mikroorganizmi buraga reduciraju ga u dvije faze: prvo nitrat u nitrit, a zatim nitrit dalje u amonijak. Kada odjednom dospije velika količina nitrata, prvi korak nadmašuje drugi. Nitrit se nakuplja, prelazi u krv i oksidira željezo u hemoglobinu iz dvovalentnog stanja, koje omogućava prenos kisika, u trovalentno stanje. Nastaje methemoglobin, koji ne može prenositi kisik.

Pregled trovanja nitratima i nitritima u priručniku MSD Veterinary Manual procjenjuje da je nitrit približno deset puta toksičniji od nitrata i opisuje isti slijed. Uobičajeni izvori su krmne biljke koje nakupljaju nitrate, poput zobi, prosa, ljulja, kukuruza, suncokreta i sirka, te korovi poput štira, bijele lobode, kohije i divljeg sirka, kao i gutanje gnojiva te bare ili plitki bunari zagađeni površinskim otjecanjem. Suša, obilna gnojidba dušikom i zaustavljen rast nakon oblačnog ili hladnog vremena povećavaju sadržaj nitrata u krmivu.

Postotak methemoglobina samo okvirno prati težinu stanja, ali te povezanosti pomažu pri trijaži. MSD navodi rane znakove, poput tahikardije, slabosti, tremora i ataksije, pri približno 30 do 40 posto methemoglobina, izraženu dispneju uz smeđe ili cijanotične sluznice iznad približno 50 posto, a smrtni ishodi česti su pri 80 posto ili više. Čokoladnosmeđa krv koja ostaje smeđa na zraku karakteristična je, ali nije patognomonična, a methemoglobin se dovoljno brzo vraća u hemoglobin da odgođeno uzorkovanje daje vrijednosti niže od vršnih. Za potvrdu MSD daje prednost određivanju nitrata u plazmi prije smrti, a u očnoj tečnosti nakon smrti, uz analizu krmiva i vode. Vrijednosti iznad približno 20 ppm nitrata ili 0.5 ppm nitrita u odgovarajućim biološkim uzorcima uglavnom ukazuju na prekomjernu izloženost.

Kako metilensko plavilo uklanja blokadu

U normalnim uslovima većinu methemoglobina ponovo reducira sistem NADH i citokrom b5 reduktaze. Metilensko plavilo aktivira drugi put, koji obično ima manju ulogu. Ćelijski NADPH, koji nastaje putem pentoza-fosfatnog puta, preko reduktaze zavisne od NADPH prenosi elektrone na metilensko plavilo, pretvarajući ga u leukometilensko plavilo, koje zatim reducira trovalentno željezo nazad u dvovalentno željezo hemoglobina. Pregled mehanizma u publikaciji StatPearls objašnjava ovu ulogu prenosnika.

Ista hemija razlog je za glavni oprez. Metilensko plavilo je redoks lijek, a ne čisti antioksidans. Pri visokim koncentracijama i samo djeluje kao oksidans, ponovo stvara methemoglobin i oštećuje eritrocite. Zato bi slab odgovor trebao navesti veterinara da ponovo razmotri dijagnozu, kontinuiranu apsorpciju iz buraga i stanje eritrocita, umjesto da jednostavno ponavlja veće količine. Opći bolnički pristup, uključujući dijagnozu kooksimetrijom i primjenu injekcije pod nadzorom, opisan je u članku metilensko plavilo kod methemoglobinemije.

Poređenje vrsta i izloženosti

Ova tabela služi kao pomoć pri odlučivanju. Svaki red objedinjuje put izloženosti, mjesto pretvorbe i ono što metilensko plavilo može i ne može učiniti.

Preživari: goveda, ovce i koze

Goveda su najčešće pogođena vrsta, a savjetodavni izvori obično ih svrstavaju među najosjetljiviju skupinu stoke. Ovce i koze jasno su osjetljive, ali se često opisuju kao nešto manje pogođene, moguće zato što brže prerađuju unesene količine nitrata. Taj poredak treba smatrati korisnom tendencijom, a ne utvrđenom biohemijskom konstantom.

Reproduktivni gubici zaslužuju posebnu pažnju. Krave koje prežive dugotrajnu tešku methemoglobinemiju mogu pobaciti ili oteliti mrtvorođenu telad približno 5 do 14 dana kasnije, što je u skladu s fetalnom hipoksijom. Normalno tele sljedećeg jutra ne dokazuje blagu izloženost, a pobačaj sedmicu kasnije ne dokazuje novu izloženost.

Objavljene doze metilenskog plavila za goveda razlikuju se jer potiču iz različitih vrsta dokaza. Trenutni tekst MSD-a navodi sporu intravensku primjenu 4 do 15 mg/kg ili više u obliku 1 do 2 posto rastvora, pri čemu se doza i ponavljanje određuju prema težini stanja i kontinuiranoj apsorpciji, te izričito navodi da samo preživari sigurno podnose veće količine. Uz taj referentni podatak postoje mali eksperimenti i terenski izvještaji: stariji eksperiment na kravama utvrdio je da je 1 mg/kg bio dovoljan u njegovim uslovima, farmakološko istraživanje na ovcama procjenjivalo je 15 mg/kg intravenski, eksperimenti na kozama ispitivali su 1 do 4 mg/kg, pri čemu su skupine koje su primile 4 mg/kg imale najbolje rezultate, a terenski izvještaji opisuju oporavke pri približno 4 mg/kg, kao i izdvojeni slučaj krave pri približno 20 mg/kg. Studija dispozicije kod ovaca iz 1984. godine dobro ilustruje tu vrstu dokaza: podržava procjenu podnošljivosti, a ne odobreno uputstvo za primjenu.

Pri veterinarskom odlučivanju o metilenskom plavilu za methemoglobinemiju kod ovaca praktično tumačenje glasi da nijedna pojedinačna vrijednost ne pokriva svaki slučaj. Kontinuirano stvaranje nitrita u buragu znači da životinja koja se oporavlja može ponovo razviti simptome dok se dodatni nitrit apsorbira, zbog čega MSD povezuje ponavljanje s trajnom izloženošću, a ne s fiksnim rasporedom. Istovremeno se provodi potporna njega: postupanje uz minimalan stres radi ograničavanja potrebe za kisikom, uklanjanje sumnjivog krmiva i vode, sigurno zamjensko krmivo i praćenje perfuzije. Parenteralno metilensko plavilo lokalno nadražuje tkivo, pa su pouzdan venski pristup i spora intravenska primjena važni, a treba očekivati obojenje tkiva, urina i senzora. Ograničenja veterinarskih boja i sprejeva pružaju širi kontekst ograničenja prema vrstama.

Konji su poseban slučaj

Kod konja se vlakna fermentiraju u stražnjem dijelu crijeva, a ne u buragu. Mikroorganizmi slijepog crijeva mogu reducirati nitrat, ali je pretvorba znatno manja nego kod goveda, pa su odrasli konji uglavnom manje osjetljivi na nitrate u krmivu. Unaprijed formirani nitrit zaobilazi tu zaštitu i ostaje opasan.

Mijenja se i pristup antidotu. U klasičnoj uporednoj studiji regulacije methemoglobina u eritrocitima metilensko plavilo pojačalo je redukciju u ljudskim ćelijama, ali ne i u ćelijama konja (studija eritrocita konja). Izvori iz toksikologije konja zasebno opisuju samo metilensko plavilo kao uzrok oksidativne hemolize s Heinzovim tjelešcima i ekscentrocitima te upozoravaju na njegovu primjenu kod oksidativnih poremećaja, poput trovanja crvenim javorom. Nijedna od tih činjenica ne dokazuje da lijek nikada ne može pomoći pojedinom konju, ali zajedno isključuju čestu grešku smanjivanja doze iz protokola za goveda prema tjelesnoj masi. Konju sa sumnjom na methemoglobinemiju izazvanu nitritima potrebni su zasebna dijagnoza, identifikacija oksidansa i procjena rizika, a ne tabela doza za preživare.

Kućni ljubimci i akvarijske vrste pokazuju zašto preračunavanje prema masi ne funkcionira

Kod mačaka je upozorenje posebno izraženo. Hemoglobin mačaka neobično je sklon oksidativnoj denaturaciji, a visoka ili ponovljena izloženost metilenskom plavilu izaziva Heinzova tjelešca i hemolizu umjesto izlječenja. Psi su manje osjetljivi od mačaka, ali se u uporednim istraživanjima i dalje navode među osjetljivim vrstama. Izloženost kućnih ljubimaca oksidansima razlikuje se i po vrsti, jer prevladavaju lijekovi, hemikalije i slučajevi gutanja, a ne nitrati s pašnjaka.

Kod riba je situacija potpuno drugačija. Nitrit ulazi preko škrga, pa je prije bilo kojeg lijeka ključna hemija vode, naročito konkurencija hlorida i uklanjanje nitrita. Metilensko plavilo za ribe dozira se kao koncentracija kupke, uz uvažavanje vrste, trajanja, temperature i učinaka na biofilter, a taj sistem objašnjen je u članku kupka s metilenskim plavilom i tretman akvarija. Vrijednost kupke u mg po litru ne može se pretvoriti u intravensku dozu u mg po kg za tele, a protokol za tele ne može se razrijediti za primjenu u akvariju.

Životinje za proizvodnju hrane zahtijevaju i regulatornu odluku

Ne postoji standardno uputstvo za metilensko plavilo kao antidot za goveda, ovce ili koze koje je odobrila FDA. FDA navodi metilensko plavilo za te vrste kao predloženu supstancu za izradu antidota za životinje za proizvodnju hrane koja je trenutno u postupku razmatranja (stranica FDA-e o izradi lijekova), što označava mjesto u postupku, a ne odobrenje niti karencu.

U Sjedinjenim Američkim Državama primjena se zato provodi preko veterinara prema odredbama o primjeni izvan odobrenog uputstva. Zakon o pojašnjenju primjene lijekova za životinje zahtijeva valjan odnos veterinar-klijent-pacijent, a za životinje za proizvodnju hrane i naučno potkrijepljenu produženu karencu, uz identifikaciju životinja i mjere zaštite od rezidua. Savremena studija rezidua na osam zdravih goveda kojima je intravenski dato 6 mg/kg posebno izrađenog metilenskog plavila izračunala je karence zasnovane na studiji od 5 dana za mlijeko i 6 dana za meso (studija farmakokinetike i karence kod goveda). Te vrijednosti vrijede za dizajn te studije. One nisu karenca koju je odobrila FDA, a aktuelne savjete o reziduama za liječenu životinju treba dati nadležni veterinar uz izvore poput FARAD-a.

Evropska pravila stroža su na nivou supstance. Farmakološki aktivne supstance za vrste koje se koriste za proizvodnju hrane uglavnom moraju imati utvrđenu maksimalnu granicu rezidua ili odgovarajuću klasifikaciju u okviru EU za rezidue (smjernice EMA-e o reziduama), a procjene EU razmatrale su metilensko plavilo među supstancama koje nisu registrirane za primjenu kod životinja za proizvodnju hrane. Treba ga opisati kao neodobreno za rutinsku primjenu kod životinja za proizvodnju hrane u EU, umjesto izmišljanja kategorije zabrane. Kod konja koji imaju status životinja za ulazak u prehrambeni lanac potrebna je ista provjera prije bilo kakve primjene prema kaskadi.

Kratak slijed odluka za nadležnog veterinara

Istovremeno potvrdite methemoglobinemiju i tražite oksidans: smeđa krv uz promjene sluznica, tahikardiju i dispneju upućuje na nju, dok određivanje nitrata u plazmi ili očnoj tečnosti te analiza krmiva i vode upućuju na izvor. Prvo uklonite izloženost, jer metilensko plavilo primijenjeno tokom kontinuirane apsorpcije iz buraga tretira simptom dok burag nastavlja stvarati uzrok. Prije količine odaberite okvir za odgovarajuću vrstu: konji ne mogu preuzeti referentni raspon metilenskog plavila za preživare, kod mačaka je potreban najveći oprez zbog oksidativnog oštećenja, a ribama je potrebna korekcija vode uz pristup kupkama opisan u članku primjene i ograničenja u akvakulturi. Primjenjujte polako u venu uz pouzdan pristup, pratite povrat simptoma i hemolizu te prije ponovnog ulaska životinje u prehrambeni lanac pismeno utvrdite status mlijeka i mesa prema lokalnim pravilima o reziduama.