Metileno mėlynasis stambiųjų gyvūnų apsinuodijimo nitratais ir nitritais atvejais

Po pietų banda perkeliama ganytis sausros paveiktų sorgų. Vakare kelios karvės atsilieka, dažnai kvėpuoja, jų gleivinės patamsėjusios, o atliekant venos punkciją matomas rudas kraujas. Gretimoje ganykloje arkliai atrodo nepaveikti. Šis skirtumas nėra sėkmės dalykas. Jį lemia vieta, kurioje nitratas virsta nitritu, o nuo šios vietos priklauso ir diagnozė, ir priešnuodžio skyrimo planas.

Esminė mintis paprasta: nitratas daugiausia yra pirmtakas, nitritas – nuodas, o metileno mėlynasis nitratų poveikį patyrusiems galvijams skirtas nitrito poveikiui hemoglobinui panaikinti. Visa kita šiame straipsnyje kyla iš šių trijų etapų.

Nitratas gyvūno organizme virsta nitritu

Pašaruose esantis nitratas pats savaime yra silpnas oksidatorius. Didžiojo prieskrandžio mikroorganizmai jį redukuoja dviem etapais: pirmiausia nitratą į nitritą, tada nitritą toliau į amoniaką. Kai vienu metu patenka didelis nitratų kiekis, pirmasis etapas vyksta greičiau nei antrasis. Nitritas kaupiasi, patenka į kraują ir oksiduoja hemoglobino geležį iš deguonį pernešančios dvivalentės būsenos į trivalentę. Susidaro methemoglobinas, kuris negali pernešti deguonies.

„MSD Veterinary Manual“ apsinuodijimo nitratais ir nitritais apžvalgoje nurodoma, kad nitritas yra maždaug dešimt kartų toksiškesnis už nitratą, ir aprašoma tokia pati procesų seka. Įprasti šaltiniai yra nitratus kaupiantys pašariniai augalai, tokie kaip avižos, soros, svidrės, kukurūzai, saulėgrąžos ir sorgai, taip pat piktžolės, pavyzdžiui, burnočiai, balandos, kochijos ir alepiniai sorgai, prarytos trąšos bei paviršiniu nuotėkiu užteršti tvenkiniai ar negilūs šuliniai. Sausra, gausus tręšimas azotu ir dėl debesuotų ar vėsių orų sustojęs augimas didina nitratų kiekį pašaruose.

Methemoglobino procentinė dalis tik apytikriai atspindi būklės sunkumą, tačiau šios sąsajos padeda įvertinti skubumą. MSD nurodo, kad ankstyvieji požymiai, tokie kaip tachikardija, silpnumas, drebulys ir ataksija, pasireiškia esant maždaug nuo 30 iki 40 procentų methemoglobino, ryškus dusulys su rudomis ar cianotiškomis gleivinėmis – viršijus maždaug 50 procentų, o mirtinos baigtys dažnos esant 80 procentų ar daugiau. Šokolado rudumo kraujas, kuris ore išlieka rudas, yra būdingas, bet ne patognomoninis požymis, o methemoglobinas pakankamai greitai virsta atgal, todėl vėliau paimti mėginiai rodo mažesnį kiekį nei buvęs didžiausias. Diagnozei patvirtinti MSD pirmenybę teikia nitratų tyrimui plazmoje iki gyvūno mirties, o po jos – akies skystyje, kartu tiriant pašarus ir vandenį. Didesnės nei maždaug 20 ppm nitrato arba 0.5 ppm nitrito vertės tinkamuose biologiniuose mėginiuose paprastai rodo pernelyg didelį poveikį.

Kaip metileno mėlynasis panaikina blokavimą

Įprastomis sąlygomis didžiąją methemoglobino dalį atgal redukuoja NADH ir citochromo b5 reduktazės sistema. Metileno mėlynasis pasitelkia antrąjį kelią, kurio reikšmė įprastai nedidelė. Ląstelėse pentozių fosfatų kelyje susidarantis NADPH per nuo NADPH priklausomą reduktazę perduoda elektronus metileno mėlynajam ir paverčia jį leukometileno mėlynuoju, kuris tada redukuoja trivalentę geležį atgal į dvivalentę hemoglobino geležį. Šis elektronų pernešėjo vaidmuo išsamiai aprašytas „StatPearls“ veikimo mechanizmo apžvalgoje.

Ta pati chemija lemia pagrindinį įspėjimą. Metileno mėlynasis yra oksidacijos ir redukcijos reakcijose dalyvaujantis vaistas, o ne vien antioksidantas. Esant didelei koncentracijai, jis pats veikia kaip oksidatorius, vėl sudaro methemoglobiną ir pažeidžia eritrocitus. Todėl menkas atsakas turėtų paskatinti veterinarijos gydytoją iš naujo įvertinti diagnozę, besitęsiančią absorbciją iš didžiojo prieskrandžio ir eritrocitų būklę, o ne tiesiog kartoti vis didesnius kiekius. Bendroji gydymo ligoninėje logika, įskaitant diagnozavimą ko-oksimetrija ir prižiūrimą injekciją, aprašyta straipsnyje metileno mėlynasis methemoglobinemijai gydyti.

Rūšių ir poveikio palyginimas

Ši lentelė padeda priimti sprendimą. Kiekvienoje eilutėje sujungiami poveikio kelias, virsmo vieta ir tai, ką metileno mėlynasis gali ir ko negali padaryti.

Atrajotojai: galvijai, avys ir ožkos

Galvijai nukenčia dažniausiai, o konsultacinėje literatūroje jie paprastai laikomi jautriausia ūkinių gyvūnų grupe. Avys ir ožkos taip pat neabejotinai jautrios, tačiau dažnai apibūdinamos kaip šiek tiek mažiau paveikiamos, galbūt todėl, kad greičiau apdoroja didelius nitratų kiekius. Šį vertinimą laikykite naudinga tendencija, o ne galutinai nustatyta biochemine konstanta.

Reprodukciniams nuostoliams reikia atskiro dėmesio. Karvės, išgyvenusios ilgalaikę sunkią methemoglobinemiją, maždaug po 5 iki 14 dienų gali patirti abortą arba atsivesti negyvų veršelių; tai atitinka vaisiaus hipoksijos poveikį. Normalus veršelis kitą rytą neįrodo, kad poveikis buvo lengvas, o abortas po savaitės neįrodo pakartotinio poveikio.

Publikuotos metileno mėlynojo dozės galvijams skiriasi, nes grindžiamos skirtingų rūšių įrodymais. Dabartiniame MSD tekste nurodoma lėtai į veną skirti nuo 4 iki 15 mg/kg ar daugiau, naudojant nuo 1 iki 2 procentų tirpalą, o dozę ir kartojimą parinkti pagal būklės sunkumą bei besitęsiančią absorbciją; jame aiškiai teigiama, kad tik atrajotojai saugiai toleruoja didesnius kiekius. Greta šios rekomendacijos yra nedidelių eksperimentų ir praktinių atvejų pranešimų: senesniame eksperimente su karvėmis jo sąlygomis pakako 1 mg/kg, avių farmakologijos tyrime vertintas 15 mg/kg skyrimas į veną, eksperimentuose su ožkomis tirta nuo 1 iki 4 mg/kg, geriausi rezultatai gauti 4 mg/kg grupėse, o praktinių atvejų pranešimuose aprašomas pasveikimas skiriant maždaug 4 mg/kg ir vienas išskirtinis karvės atvejis, kai skirta maždaug 20 mg/kg. 1984 metų metileno mėlynojo pasiskirstymo ir šalinimo avių organizme tyrimas gerai iliustruoja šią įrodymų kategoriją: jis padeda vertinti toleravimą, bet nėra patvirtinta preparato vartojimo instrukcija.

Priimant veterinarinius sprendimus dėl metileno mėlynojo avių methemoglobinemijos atvejais, praktinė išvada tokia: vienas skaičius netinka visiems atvejams. Dėl besitęsiančio nitrito susidarymo didžiajame prieskrandyje sveikstančio gyvūno būklė gali vėl pablogėti, kai absorbuojama daugiau nitrito, todėl MSD kartojimą sieja su besitęsiančiu poveikiu, o ne fiksuotu grafiku. Kartu taikoma palaikomoji priežiūra: kuo mažiau streso keliantis elgesys su gyvūnu, siekiant sumažinti deguonies poreikį, įtartinų pašarų ir vandens pašalinimas, saugūs pakaitiniai pašarai ir dėmesys audinių perfuzijai. Parenteraliai vartojamas metileno mėlynasis vietiškai dirgina, todėl svarbi patikima prieiga prie venos ir lėtas suleidimas į veną; reikia tikėtis audinių, šlapimo ir jutiklių nusidažymo. Platesni rūšių apribojimai aptariami straipsnyje veterinarinių dažų ir purškalų naudojimo ribos.

Arkliai – atskiras atvejis

Arklių skaidulos fermentuojamos užpakalinėje žarnyno dalyje, o ne didžiajame prieskrandyje. Aklosios žarnos mikroorganizmai gali redukuoti nitratą, tačiau šis virsmas vyksta gerokai mažesniu mastu nei galvijų organizme, todėl suaugę arkliai paprastai mažiau jautrūs pašarų nitratams. Jau susidaręs nitritas apeina šią apsaugą ir išlieka pavojingas.

Keičiasi ir priešnuodžio pasirinkimo logika. Klasikiniame lyginamajame eritrocitų methemoglobino reguliavimo tyrime metileno mėlynasis sustiprino redukciją žmogaus ląstelėse, bet ne arklių ląstelėse (arklių eritrocitų tyrimas). Arklių toksikologijos šaltiniuose pats metileno mėlynasis atskirai aprašomas kaip oksidacinės hemolizės su Heinzo kūneliais ir ekscentrocitais priežastis, taip pat įspėjama jo vengti esant oksidaciniams sutrikimams, pavyzdžiui, apsinuodijus raudonuoju klevu. Nė vienas iš šių faktų neįrodo, kad vaistas niekada negali padėti konkrečiam arkliui, tačiau kartu jie neleidžia daryti įprastos klaidos – perskaičiuoti galvijų protokolą vien pagal kūno svorį. Arkliui, kuriam įtariama nitritų sukelta methemoglobinemija, reikia atskiros diagnostikos, oksidatoriaus nustatymo ir rizikos vertinimo, o ne atrajotojų dozių lentelės.

Augintiniai ir akvariumų rūšys parodo, kodėl perskaičiavimas pagal svorį netinka

Kačių atveju šis įspėjimas ypač svarbus. Kačių hemoglobinas neįprastai jautrus oksidacinei denatūracijai, o didelis ar pakartotinis metileno mėlynojo poveikis ne gydo, bet sukelia Heinzo kūnelių susidarymą ir hemolizę. Šunys mažiau jautrūs nei katės, tačiau lyginamuosiuose tyrimuose jie taip pat priskiriami jautrioms rūšims. Skiriasi ir augintinių patiriamo oksidatorių poveikio pobūdis: vyrauja vaistai, cheminės medžiagos ir jų prarijimo atvejai, o ne ganyklų nitratai.

Žuvų atveju poveikio schema visiškai kitokia. Nitritas patenka per žiaunas, todėl prieš bet kokį vaistą pagrindinė poveikio priemonė yra vandens chemija, ypač chloridų konkurencija ir nitritų pašalinimas. Metileno mėlynasis žuvims dozuojamas pagal vonelės koncentraciją, atsižvelgiant į rūšį, trukmę, temperatūrą ir poveikį biologiniam filtrui; ši sistema paaiškinta straipsnyje metileno mėlynojo naudojimas vonelėje ir akvariume. Vonelės koncentracijos mg viename litre negalima paversti veršeliui į veną skiriamais mg vienam kg, o veršelio gydymo protokolo negalima pritaikyti akvariumui tiesiog praskiedžiant.

Maistui auginamiems gyvūnams reikia ir reguliacinio sprendimo

Nėra įprastos FDA patvirtintos metileno mėlynojo, kaip priešnuodžio galvijams, avims ar ožkoms, vartojimo instrukcijos. FDA nurodo metileno mėlynąjį šioms rūšims kaip pasiūlytą nesufasuotą vaistinę medžiagą maistui auginamų gyvūnų priešnuodžiams, kurios vertinimas šiuo metu vyksta (FDA puslapis apie vaistų gamybą pagal individualų užsakymą); tai vieta vertinimo eilėje, o ne patvirtinimas ar išlaukos terminas.

Todėl Jungtinėse Valstijose jį skiria veterinarijos gydytojas pagal vartojimo ne pagal patvirtintą instrukciją nuostatas. Gyvūnams skirtų vaistų vartojimo patikslinimo įstatymas reikalauja galiojančio veterinarijos gydytojo, kliento ir paciento ryšio, o maistui auginamiems gyvūnams – moksliškai pagrįsto pailginto išlaukos laikotarpio, gyvūnų identifikavimo ir apsaugos nuo liekanų priemonių. Šiuolaikiniame liekanų tyrime su aštuoniais sveikais galvijais, kuriems į veną suleista 6 mg/kg pagal individualų užsakymą pagaminto metileno mėlynojo, pagal tyrimo duomenis apskaičiuoti 5 dienų intervalai pienui ir 6 dienų – mėsai (galvijų farmakokinetikos ir išlaukos tyrimas). Šie skaičiai taikomi būtent tam tyrimo planui. Tai nėra FDA patvirtintas išlaukos laikotarpis, o aktualias rekomendacijas dėl gydyto gyvūno liekanų turėtų pateikti jį prižiūrintis veterinarijos gydytojas, naudodamasis tokiais ištekliais kaip FARAD.

Europos taisyklės griežtesnės pačios medžiagos atžvilgiu. Farmakologiškai aktyvioms medžiagoms, skirtoms maistui auginamoms rūšims, paprastai reikia nustatytos didžiausios leidžiamosios liekanų koncentracijos arba lygiaverčio klasifikavimo pagal ES liekanų reguliavimo sistemą (EMA gairės dėl liekanų), o ES vertinimuose metileno mėlynasis aptartas tarp medžiagų, neregistruotų naudoti maistui auginamiems gyvūnams. Apibūdinkite jį kaip nepatvirtintą įprastam naudojimui maistui auginamiems gyvūnams ES, o ne sugalvokite draudimo kategoriją. Arkliams, kurie gali patekti į maisto grandinę, prieš bet kokį vartojimą pagal kaskados principą reikia tokio pat patikrinimo.

Trumpa sprendimų seka gyvūną prižiūrinčiam veterinarijos gydytojui

Kartu patvirtinkite methemoglobinemiją ir ieškokite oksidatoriaus: rudas kraujas kartu su gleivinių pokyčiais, tachikardija ir dusuliu leidžia ją įtarti, o nitratų tyrimai plazmoje ar akies skystyje bei pašarų ir vandens tyrimai padeda nustatyti šaltinį. Pirmiausia nutraukite poveikį, nes metileno mėlynasis, skiriamas tebesitęsiant absorbcijai iš didžiojo prieskrandžio, gydo simptomą, kol didysis prieskrandis toliau kuria jo priežastį. Prieš pasirinkdami kiekį, pasirinkite rūšiai tinkamą schemą: arkliams negalima taikyti atrajotojams skirto orientacinio metileno mėlynojo intervalo, katėms reikia didžiausio atsargumo dėl oksidacinio poveikio, o žuvims – vandens būklės koregavimo ir vonelės taikymo principų, aprašytų straipsnyje naudojimas akvakultūroje ir apribojimai. Leiskite lėtai į veną, užtikrinę patikimą prieigą, stebėkite, ar būklė vėl neblogėja ir neatsiranda hemolizė, o prieš gyvūnui grįžtant į maisto grandinę raštu nustatykite pieno ir mėsos naudojimo sąlygas pagal vietines liekanų taisykles.