Metilensko plavo kod trovanja velikih životinja nitratima i nitritima

Stado se posle podne izvodi na sirak izložen stresu usled suše. Do večeri nekoliko krava zaostaje, ubrzano diše, ima tamne sluzokože i smeđu krv pri venepunkciji. Konji na susednom pašnjaku deluju nepogođeno. Ta razlika nije stvar sreće. Ona proizlazi iz mesta na kom se nitrat pretvara u nitrit, a to mesto određuje i dijagnozu i plan primene antidota.

Suština je jednostavna: nitrat je uglavnom prekursor, nitrit je otrov, a metilensko plavo kod goveda izloženih nitratima deluje na posledice dejstva nitrita na hemoglobin. Sve ostalo u ovom članku proizlazi iz ta tri koraka.

Nitrat se pretvara u nitrit unutar životinje

Sam nitrat iz biljne hrane je slab oksidans. Mikroorganizmi buraga redukuju ga u dve faze: prvo nitrat u nitrit, a zatim nitrit dalje u amonijak. Kada odjednom dospe velika količina nitrata, prvi korak postaje brži od drugog. Nitrit se nakuplja, prelazi u krv i oksiduje gvožđe u hemoglobinu iz dvovalentnog stanja, koje omogućava prenos kiseonika, u trovalentno stanje. Tako nastaje methemoglobin, koji ne može da prenosi kiseonik.

Pregled trovanja nitratima i nitritima u priručniku MSD Veterinary Manual procenjuje da je nitrit približno deset puta toksičniji od nitrata i opisuje isti sled događaja. Tipični izvori su krmne biljke koje nakupljaju nitrate, poput ovsa, prosa, ljulja, kukuruza, suncokreta i sirka, kao i korovi poput štira, bele lobode, kohije i divljeg sirka, unošenje đubriva i bare ili plitki bunari zagađeni slivnim vodama. Suša, obilno đubrenje azotom i zastoj u rastu nakon oblačnog ili hladnog vremena povećavaju sadržaj nitrata u biljnoj hrani.

Procenat methemoglobina samo okvirno odražava težinu stanja, ali ove povezanosti pomažu u trijaži. MSD navodi da se rani znaci, poput tahikardije, slabosti, tremora i ataksije, javljaju pri približno 30 do 40 procenata methemoglobina, izražena dispneja sa smeđim ili cijanotičnim sluzokožama iznad približno 50 procenata, a smrtni ishodi često pri 80 procenata ili više. Čokoladnosmeđa krv koja ostaje smeđa na vazduhu jeste karakteristična, ali nije patognomonična, a methemoglobin se dovoljno brzo vraća u hemoglobin da kasno uzeti uzorci potcenjuju najveću dostignutu vrednost. Za potvrdu MSD daje prednost određivanju nitrata u plazmi pre smrti i u očnoj tečnosti nakon smrti, uz analizu biljne hrane i vode. Vrednosti iznad približno 20 ppm nitrata ili 0.5 ppm nitrita u odgovarajućim biološkim uzorcima uglavnom ukazuju na prekomernu izloženost.

Kako metilensko plavo uklanja blokadu

U normalnim uslovima najveći deo methemoglobina ponovo se redukuje pomoću sistema NADH i citohrom b5 reduktaze. Metilensko plavo uključuje drugi put, koji inače ima manju ulogu. Ćelijski NADPH, nastao putem pentoza-fosfatnog puta, preko reduktaze zavisne od NADPH prenosi elektrone na metilensko plavo i pretvara ga u leukometilensko plavo, koje zatim redukuje trovalentno gvožđe nazad u dvovalentno gvožđe hemoglobina. Pregled mehanizma u publikaciji StatPearls objašnjava ovu ulogu prenosioca.

Ista hemija je razlog za glavni oprez. Metilensko plavo je redoks lek, a ne isključivo antioksidans. Pri visokim koncentracijama i samo deluje kao oksidans, ponovo stvara methemoglobin i oštećuje eritrocite. Zato slab odgovor treba da navede veterinara da preispita dijagnozu, apsorpciju iz buraga koja i dalje traje i stanje eritrocita, umesto da jednostavno ponavlja primenu sve većih količina. Opšti bolnički pristup, uključujući dijagnozu kooksimetrijom i davanje injekcije pod nadzorom, opisan je u članku metilensko plavo kod methemoglobinemije.

Poređenje vrsta i izloženosti

Ova tabela pomaže pri odlučivanju. Svaki red povezuje put izlaganja, mesto pretvaranja i ono što metilensko plavo može i ne može da učini.

Preživari: goveda, ovce i koze

Goveda su najčešće pogođena vrsta, a savetodavni izvori ih obično svrstavaju u najosetljiviju grupu domaćih životinja. Ovce i koze nesumnjivo jesu osetljive, ali se često opisuju kao nešto manje pogođene, verovatno zato što brže obrađuju unete nitrate. Taj poredak treba posmatrati kao korisnu tendenciju, a ne kao utvrđenu biohemijsku konstantu.

Reproduktivni gubici zaslužuju posebnu pažnju. Krave koje prežive dugotrajnu tešku methemoglobinemiju mogu da pobace ili otele mrtvorođenu telad približno 5 do 14 dana kasnije, što odgovara fetalnoj hipoksiji. Normalno tele sledećeg jutra nije dokaz blage izloženosti, a pobačaj nedelju dana kasnije nije dokaz ponovne izloženosti.

Objavljene doze metilenskog plavog za goveda razlikuju se zato što potiču iz različitih vrsta dokaza. Aktuelni tekst MSD-a navodi sporu intravensku primenu 4 do 15 mg/kg ili više iz rastvora koncentracije 1 do 2 procenta, uz dozu i ponavljanje određene težinom stanja i nastavkom apsorpcije, i izričito kaže da samo preživari bezbedno podnose veće količine. Uz tu referencu postoje manji eksperimenti i terenski izveštaji: stariji eksperiment na kravama utvrdio je da je 1 mg/kg bilo dovoljno u datim uslovima, farmakološko istraživanje na ovcama procenjivalo je 15 mg/kg intravenski, eksperimenti na kozama ispitivali su 1 do 4 mg/kg, pri čemu su grupe sa 4 mg/kg imale najbolje rezultate, a terenski izveštaji opisuju oporavak pri približno 4 mg/kg, kao i jedan izdvojeni slučaj krave sa približno 20 mg/kg. Studija raspodele i eliminacije kod ovaca iz 1984. godine dobro ilustruje ovu kategoriju: ona podržava procenu podnošljivosti, ali nije odobreno uputstvo za lek.

Pri veterinarskom odlučivanju o metilenskom plavom za methemoglobinemiju kod ovaca, praktičan zaključak je da ne postoji jedna brojčana vrednost za svaki slučaj. Nastavak stvaranja nitrita u buragu znači da kod životinje koja se oporavlja može doći do ponovnog pogoršanja kako se dodatni nitrit apsorbuje, zbog čega MSD vezuje ponavljanje primene za izloženost koja i dalje traje, a ne za fiksni raspored. Istovremeno se sprovodi potporna nega: postupanje uz minimalan stres radi ograničavanja potreba za kiseonikom, uklanjanje sumnjive hrane i vode, obezbeđivanje bezbedne zamenske hrane i praćenje perfuzije. Parenteralno metilensko plavo lokalno nadražuje tkivo, pa su važni siguran venski pristup i spora intravenska primena, a treba očekivati i obojenje tkiva, urina i senzora. Ograničenja veterinarskih boja i sprejeva pružaju širi kontekst ograničenja po vrstama.

Konji su poseban slučaj

Kod konja se fermentacija vlakana odvija u zadnjem delu creva, a ne u buragu. Mikroorganizmi slepog creva mogu da redukuju nitrate, ali je pretvaranje znatno manje obimno nego kod goveda, pa su odrasli konji uglavnom manje osetljivi na nitrate iz biljne hrane. Već prisutan nitrit zaobilazi tu zaštitu i ostaje opasan.

Menja se i pristup antidotu. U klasičnoj uporednoj studiji regulacije methemoglobina u eritrocitima, metilensko plavo je pospešilo redukciju u ljudskim ćelijama, ali ne i u ćelijama konja (studija eritrocita konja). Toksikološki izvori za konje zasebno opisuju samo metilensko plavo kao uzrok oksidativne hemolize sa Heinzovim telašcima i ekscentrocitima i upozoravaju na njegovu primenu kod oksidativnih poremećaja, poput trovanja crvenim javorom. Nijedan od tih nalaza ne dokazuje da lek nikada ne može da pomogne pojedinačnom konju, ali zajedno isključuju čestu grešku prilagođavanja protokola za goveda samo prema telesnoj masi. Konju sa sumnjom na methemoglobinemiju izazvanu nitritima potrebni su zasebna dijagnoza, identifikacija oksidansa i procena rizika, a ne tabela doza za preživare.

Kućni ljubimci i akvarijumske vrste pokazuju zašto preračunavanje prema masi ne funkcioniše

Kod mačaka je upozorenje najizraženije. Mačji hemoglobin je neuobičajeno podložan oksidativnoj denaturaciji, a visoka ili ponovljena izloženost metilenskom plavom dovodi do stvaranja Heinzovih telašaca i hemolize umesto izlečenja. Psi su manje osetljivi od mačaka, ali se u uporednim istraživanjima i dalje navode među osetljivim vrstama. Izlaganja kućnih ljubimaca oksidansima razlikuju se i po prirodi, jer preovlađuju lekovi, hemikalije i slučajevi njihovog gutanja, a ne nitrati sa pašnjaka.

Kod riba je način izlaganja sasvim drugačiji. Nitrit ulazi preko škrga, pa je pre bilo kakvog leka glavni oslonac hemijski sastav vode, naročito konkurencija hlorida i uklanjanje nitrita. Metilensko plavo za ribe dozira se kao koncentracija kupke, uz uzimanje u obzir vrste, trajanja, temperature i uticaja na biofilter, što je objašnjeno u članku kupka sa metilenskim plavim i tretman akvarijuma. Vrednost u mg po litru za kupku ne može se pretvoriti u intravensku vrednost u mg po kg za tele, niti se protokol za tele može razblaživanjem preneti na akvarijum.

Životinje koje se koriste za proizvodnju hrane zahtevaju i regulatornu odluku

Ne postoji uobičajeno uputstvo za antidot metilensko plavo koje je FDA odobrila za goveda, ovce ili koze. FDA navodi metilensko plavo za ove vrste kao predloženu supstancu u rasutom stanju za izradu antidota za životinje koje se koriste za proizvodnju hrane, koja se trenutno razmatra (stranica FDA o izradi lekova). To je mesto u postupku razmatranja, a ne odobrenje niti utvrđena karenca.

U Sjedinjenim Državama primena se zato odvija preko veterinara, u skladu sa odredbama o upotrebi van odobrenog uputstva. Zakon o pojašnjenju upotrebe lekova za životinje zahteva važeći odnos veterinar–klijent–pacijent, a za životinje koje se koriste za proizvodnju hrane i naučno potkrepljenu produženu karencu, uz identifikaciju životinja i mere zaštite od rezidua. Savremena studija rezidua na osam zdravih goveda koja su intravenski primila 6 mg/kg izrađenog preparata metilenskog plavog izračunala je intervale izvedene iz studije od 5 dana za mleko i 6 dana za meso (studija farmakokinetike i karence kod goveda). Ti brojevi pripadaju tom dizajnu studije. Oni nisu karenca koju je odobrila FDA, a aktuelne savete o reziduama za lečenu životinju treba dobiti od nadležnog veterinara i preko resursa kao što je FARAD.

Evropski propisi su stroži 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 propisa EU o reziduama (smernice EMA o reziduama), a procene EU razmatrale su metilensko plavo među supstancama koje nisu registrovane za upotrebu kod životinja koje se koriste za proizvodnju hrane. Treba ga opisati kao neodobreno za rutinsku upotrebu kod tih životinja u EU, a ne izmišljati kategoriju zabrane. Konji koji imaju status životinja namenjenih lancu ishrane zahtevaju istu proveru pre bilo kakve primene po kaskadnom principu.

Kratak sled odluka za nadležnog veterinara

Potvrdite methemoglobinemiju i istovremeno tražite oksidans: smeđa krv uz promene na sluzokožama, tahikardiju i dispneju upućuje na nju, dok ispitivanje nitrata u plazmi ili očnoj tečnosti, biljne hrane i vode upućuje na izvor. Prvo uklonite izloženost, jer metilensko plavo dato dok apsorpcija iz buraga i dalje traje tretira simptom, dok burag nastavlja da stvara uzrok. Izaberite okvir prema vrsti pre određivanja količine: konji ne mogu preuzeti referentni raspon metilenskog plavog za preživare, kod mačaka je potreban najveći oprez zbog oksidativnog oštećenja, a ribama je potrebna korekcija vode uz pristup kupkama opisan u članku primene i ograničenja u akvakulturi. Dajte lek sporo u venu uz siguran pristup, pratite ponovno pogoršanje i hemolizu i pisanim putem odredite status mleka i mesa prema lokalnim propisima o reziduama pre nego što životinja ponovo uđe u lanac ishrane.