Metilēnzilais lielo dzīvnieku saindēšanās gadījumos ar nitrātiem un nitrītiem

Pēcpusdienā ganāmpulks nonāk ganībās ar sausuma novājinātu sorgo. Līdz vakaram vairākas govis atpaliek, strauji elpo, to gļotādas ir tumšas, un, veicot vēnas punkciju, redzamas brūnas asinis. Zirgi blakus ganībās šķiet neskarti. Šī atšķirība nav veiksmes jautājums. To nosaka vieta, kur nitrāts pārvēršas par nitrītu, un šī vieta nosaka gan diagnozi, gan antidota lietošanas plānu.

Galvenā doma ir vienkārša: nitrāts lielākoties ir priekštecis, nitrīts ir inde, un metilēnzilais liellopiem pēc nitrātu iedarbības novērš nitrīta ietekmi uz hemoglobīnu. Viss pārējais šajā rakstā izriet no šiem trim posmiem.

Nitrāts dzīvnieka organismā pārvēršas par nitrītu

Lopbarībā esošais nitrāts pats par sevi ir vājš oksidētājs. Spurekļa mikroorganismi to reducē divos posmos: vispirms nitrātu līdz nitrītam, pēc tam nitrītu tālāk līdz amonjakam. Ja vienlaikus nonāk liels nitrātu daudzums, pirmais posms norit ātrāk nekā otrais. Nitrīts uzkrājas, nonāk asinīs un oksidē hemoglobīna dzelzi no skābekli pārnesošās divvērtīgās formas līdz trīsvērtīgajai formai. Iegūtais produkts ir methemoglobīns, kas nespēj pārnest skābekli.

MSD Veterinary Manual pārskatā par saindēšanos ar nitrātiem un nitrītiem norādīts, ka nitrīts ir aptuveni desmit reižu toksiskāks par nitrātu, un aprakstīta tā pati notikumu secība. Tipiski avoti ir nitrātus uzkrājoši lopbarības augi, piemēram, auzas, prosa, airenes, kukurūza, saulespuķes un sorgo, kā arī nezāles, piemēram, amaranti, baltā balanda, kohija un Alepo sorgo; citi avoti ir mēslojuma norīšana un ar noteci piesārņoti dīķi vai seklas akas. Sausums, intensīva mēslošana ar slāpekli un augšanas apstāšanās pēc mākoņaina vai vēsa laika palielina nitrātu daudzumu lopbarībā.

Methemoglobīna procentuālais īpatsvars tikai aptuveni atspoguļo smaguma pakāpi, taču šīs sakarības palīdz noteikt palīdzības sniegšanas prioritātes. MSD agrīnās pazīmes, piemēram, tahikardiju, vājumu, trīci un ataksiju, saista ar aptuveni 30 līdz 40 procentiem methemoglobīna, izteiktu elpas trūkumu ar brūnām vai cianotiskām gļotādām — ar vairāk nekā aptuveni 50 procentiem, bet letālu iznākumu bieži — ar 80 procentiem vai vairāk. Šokolādes brūnas asinis, kas gaisā saglabā brūno krāsu, ir raksturīga, tomēr ne patognomoniska pazīme, un methemoglobīns atgriežas sākotnējā formā pietiekami ātri, lai novēloti iegūti paraugi uzrādītu zemākas vērtības nekā sasniegtais maksimums. Apstiprināšanai MSD dod priekšroku nitrātu noteikšanai plazmā pirms nāves un acs šķidrumā pēc tās, vienlaikus analizējot lopbarību un ūdeni. Vērtības virs aptuveni 20 ppm nitrāta vai 0.5 ppm nitrīta piemērotos bioloģiskajos paraugos parasti liecina par pārmērīgu iedarbību.

Kā metilēnzilais novērš skābekļa pārneses bloķēšanu

Normālos apstākļos lielāko daļu methemoglobīna reducē atpakaļ NADH un citohroma b5 reduktāzes sistēma. Metilēnzilais iesaista otru ceļu, kam parasti ir neliela nozīme. Šūnu NADPH, kas rodas pentožu fosfātu ceļā, caur NADPH atkarīgo reduktāzi nodod elektronus metilēnzilajam, pārvēršot to par leikometilēnzilo, kas pēc tam reducē trīsvērtīgo dzelzi atpakaļ līdz divvērtīgajai dzelzij hemoglobīnā. Šī elektronu pārnesēja loma ir izklāstīta StatPearls pārskatā par darbības mehānismu.

Tā pati ķīmija nosaka galveno piesardzības iemeslu. Metilēnzilais ir oksidēšanās–reducēšanās procesos iesaistīts medikaments, nevis tikai antioksidants. Augstā koncentrācijā tas pats darbojas kā oksidētājs, atkārtoti veidojot methemoglobīnu un bojājot eritrocītus. Tāpēc vājai atbildes reakcijai vajadzētu rosināt veterinārārstu pārskatīt diagnozi, turpinošos uzsūkšanos no spurekļa un eritrocītu stāvokli, nevis vienkārši atkārtoti ievadīt lielākus daudzumus. Vispārējā slimnīcas pieeja, tostarp diagnostika ar kooksimetriju un injekcija medicīniskā uzraudzībā, aprakstīta rakstā metilēnzilais methemoglobinēmijas gadījumā.

Sugu un iedarbības salīdzinājums

Šī tabula palīdz pieņemt lēmumu. Katrā rindā apvienots iedarbības ceļš, pārveides vieta un tas, ko metilēnzilais var un nevar paveikt.

Atgremotāji: liellopi, aitas un kazas

Liellopi cieš visbiežāk, un lauksaimniecības konsultāciju avotos tos parasti uzskata par visuzņēmīgāko lauksaimniecības dzīvnieku grupu. Aitas un kazas nepārprotami ir uzņēmīgas, taču tās bieži raksturo kā nedaudz mazāk skartas, iespējams, tāpēc, ka tās ātrāk pārstrādā uzņemto nitrātu daudzumu. Šo dalījumu uztveriet kā noderīgu tendenci, nevis pierādītu bioķīmisku konstanti.

Reproduktīvie zaudējumi pelna atsevišķu uzmanību. Govīm, kas pārdzīvo ilgstošu smagu methemoglobinēmiju, aptuveni 5 līdz 14 dienas vēlāk var notikt aborts vai piedzimt nedzīvi teļi, kas atbilst augļa hipoksijas sekām. Vesels teļš nākamajā rītā nepierāda, ka iedarbība bijusi viegla, un aborts pēc nedēļas nepierāda atkārtotu iedarbību.

Publicētās metilēnzilā devas liellopiem atšķiras, jo tās iegūtas no dažādu veidu pierādījumiem. Pašreizējā MSD tekstā norādīta lēna intravenoza ievadīšana 4 līdz 15 mg/kg vai vairāk, izmantojot 1 līdz 2 procentu šķīdumu; devu un atkārtotu ievadīšanu nosaka smaguma pakāpe un turpinošā uzsūkšanās. Tajā skaidri norādīts, ka tikai atgremotāji droši panes lielākos daudzumus. Līdzās šai atsaucei ir nelieli eksperimenti un ziņojumi no lauka apstākļiem: senākā eksperimentā ar govīm 1 mg/kg attiecīgajos apstākļos bija pietiekami, aitu farmakoloģijas pētījumā vērtēja 15 mg/kg intravenozi, eksperimentos ar kazām pārbaudīja 1 līdz 4 mg/kg, un labākie rezultāti bija 4 mg/kg grupās; ziņojumos no lauka apstākļiem aprakstīta atveseļošanās, lietojot aptuveni 4 mg/kg, kā arī netipisks govs gadījums ar aptuveni 20 mg/kg. 1984. gada pētījums par metilēnzilā apriti aitu organismā labi ilustrē šo pierādījumu kategoriju: tas palīdz spriest par panesamību, bet nav apstiprināta lietošanas instrukcija.

Pieņemot veterinārus lēmumus par metilēnzilo aitām ar methemoglobinēmiju, praktiskais secinājums ir tāds, ka neviena viena skaitliska vērtība nav piemērojama visiem gadījumiem. Turpinošā nitrītu veidošanās spureklī nozīmē, ka dzīvniekam, kas atveseļojas, var rasties recidīvs, uzsūcoties papildu nitrītam; tāpēc MSD atkārtotu ievadīšanu saista ar turpinošos iedarbību, nevis fiksētu grafiku. Vienlaikus nodrošina atbalstošu aprūpi: apiešanos ar minimālu stresu, lai ierobežotu skābekļa patēriņu, aizdomīgās barības un ūdens nepieejamību, drošu aizstājējbarību un uzmanību perfūzijai. Parenterāli ievadīts metilēnzilais izraisa lokālu kairinājumu, tāpēc svarīga ir droša piekļuve vēnai un lēna intravenoza ievadīšana; jārēķinās arī ar audu, urīna un sensoru iekrāsošanos. Rakstā veterināro krāsvielu un aerosolu ierobežojumi sugu ierobežojumi aplūkoti plašākā kontekstā.

Zirgi ir atsevišķs gadījums

Zirgi fermentē šķiedrvielas zarnu aizmugurējā daļā, nevis spureklī. Aklās zarnas mikroorganismi var reducēt nitrātu, taču pārveide ir ievērojami mazāka nekā liellopiem, tāpēc pieauguši zirgi parasti ir mazāk uzņēmīgi pret lopbarības nitrātiem. Jau izveidojies nitrīts apiet šo aizsardzību un joprojām ir bīstams.

Mainās arī antidota izvēles pamatojums. Klasiskā salīdzinošā pētījumā par methemoglobīna regulāciju eritrocītos metilēnzilais veicināja reducēšanu cilvēka šūnās, bet ne zirga šūnās (zirgu eritrocītu pētījums). Zirgu toksikoloģijas avotos metilēnzilais atsevišķi aprakstīts kā oksidatīvas hemolīzes ar Heinca ķermenīšiem un ekscentrocītiem cēlonis, un tajos brīdināts par tā lietošanu oksidatīvu traucējumu, piemēram, saindēšanās ar sarkano kļavu, gadījumā. Neviens no šiem punktiem nepierāda, ka zāles nekad nevar palīdzēt atsevišķam zirgam, taču kopā tie nepieļauj izplatīto kļūdu — liellopu protokola devas samazināšanu atbilstoši svaram. Zirgam ar aizdomām par nitrītu izraisītu methemoglobinēmiju nepieciešama sava diagnostika, oksidētāja noteikšana un riska izvērtējums, nevis atgremotāju devu tabula.

Mājdzīvnieki un akvāriju sugas parāda, kāpēc pārrēķins pēc svara neder

Kaķiem šis brīdinājums ir īpaši svarīgs. Kaķu hemoglobīns ir neparasti uzņēmīgs pret oksidatīvu denaturāciju, un liela vai atkārtota metilēnzilā iedarbība dziedināšanas vietā izraisa Heinca ķermenīšu veidošanos un hemolīzi. Suņi ir mazāk jutīgi nekā kaķi, tomēr salīdzinošajos pētījumos arī minēti jutīgo sugu vidū. Mājdzīvniekiem atšķiras arī oksidētāju iedarbības veids, jo pārsvarā runa ir par zālēm, ķīmiskām vielām un vielu norīšanas gadījumiem, nevis ganību nitrātiem.

Zivīm situācija ir pavisam citāda. Nitrīts iekļūst caur žaunām, tāpēc pirms jebkādām zālēm galvenais ietekmēšanas līdzeklis ir ūdens ķīmiskais sastāvs, īpaši hlorīdu konkurence un nitrītu izvadīšana. Metilēnzilo zivīm dozē kā vanniņas koncentrāciju, ņemot vērā sugu, ilgumu, temperatūru un ietekmi uz biofiltru; šī sistēma izskaidrota rakstā metilēnzilā vanniņas un akvārija apstrāde. Vanniņas koncentrāciju mg uz litru nevar pārrēķināt par intravenozu devu mg uz kg teļam, un teļa protokolu nevar atšķaidīt akvārijam.

Produktīvajiem dzīvniekiem papildus jāizvērtē regulējums

Nav ierastas FDA apstiprinātas metilēnzilā antidota lietošanas instrukcijas liellopiem, aitām vai kazām. FDA metilēnzilo šīm sugām norāda kā izvirzītu farmaceitisku izejvielu antidotu pagatavošanai produktīvajiem dzīvniekiem, kura pašlaik tiek izvērtēta (FDA lapa par zāļu pagatavošanu); tas nozīmē atrašanos izvērtēšanas rindā, nevis apstiprinājumu vai noteiktu ierobežojumu periodu.

Tāpēc Amerikas Savienotajās Valstīs lietošana notiek veterinārārsta vadībā saskaņā ar noteikumiem par lietošanu ārpus apstiprinātās instrukcijas. Dzīvniekiem paredzēto zāļu lietošanas precizēšanas likums prasa spēkā esošas veterinārārsta, klienta un pacienta attiecības, bet produktīvajiem dzīvniekiem — zinātniski pamatotu pagarinātu ierobežojumu periodu, nodrošinot identifikāciju un aizsardzību pret atliekvielu nonākšanu pārtikā. Nesenā atliekvielu pētījumā ar astoņiem veseliem liellopiem, kuriem intravenozi ievadīja 6 mg/kg pagatavota metilēnzilā, aprēķināja pētījumā noteiktus periodus: 5 dienas pienam un 6 dienas gaļai (liellopu farmakokinētikas un ierobežojumu perioda pētījums). Šie skaitļi attiecas uz konkrētā pētījuma plānojumu. Tie nav FDA apstiprināts ierobežojumu periods, un aktuāliem norādījumiem par atliekvielām ārstētam dzīvniekam jābūt saņemtiem no ārstējošā veterinārārsta, izmantojot arī tādus resursus kā FARAD.

Eiropas noteikumi ir stingrāki attiecībā uz pašu vielu. Farmakoloģiski aktīvām vielām, ko lieto produktīvo dzīvnieku sugām, parasti nepieciešams ieraksts par maksimāli pieļaujamo atliekvielu daudzumu vai līdzvērtīga klasifikācija saskaņā ar ES atliekvielu regulējumu (EMA norādījumi par atliekvielām), un ES izvērtējumos metilēnzilais ir apspriests starp vielām, kas nav reģistrētas lietošanai produktīvajiem dzīvniekiem. Raksturojiet to kā vielu, kas ES nav atļauta rutīnas lietošanai produktīvajiem dzīvniekiem, nevis izdomājiet aizlieguma kategoriju. Zirgiem, kurus paredzēts izmantot pārtikas apritē, tāda pati pārbaude vajadzīga pirms jebkādas lietošanas saskaņā ar kaskādes principu.

Īsa lēmumu secība ārstējošajam veterinārārstam

Vienlaikus apstipriniet methemoglobinēmiju un meklējiet oksidētāju: brūnas asinis kopā ar gļotādu izmaiņām, tahikardiju un elpas trūkumu norāda uz šo stāvokli, savukārt nitrātu noteikšana plazmā vai acs šķidrumā, kā arī lopbarības un ūdens analīzes norāda uz avotu. Vispirms pārtrauciet iedarbību, jo metilēnzilais, ievadīts laikā, kad turpinās uzsūkšanās no spurekļa, ārstē simptomu, kamēr spureklis turpina radīt cēloni. Pirms daudzuma izvēles nosakiet sugai atbilstošo pieeju: zirgiem nevar aizņemties atgremotājiem paredzēto metilēnzilā atskaites diapazonu, kaķiem jāievēro vislielākā piesardzība attiecībā uz oksidatīviem bojājumiem, bet zivīm nepieciešama ūdens parametru koriģēšana un vanniņu pieeja, kas aprakstīta rakstā lietojums un ierobežojumi akvakultūrā. Ievadiet lēni vēnā, nodrošinot drošu piekļuvi, uzraugiet recidīvu un hemolīzi un pirms dzīvnieka atkārtotas nonākšanas pārtikas apritē rakstiski nosakiet piena un gaļas izmantošanas statusu saskaņā ar vietējiem atliekvielu noteikumiem.