Büyük hayvanlarda nitrat ve nitrit zehirlenmesinde metilen mavisi

Bir sürü, öğleden sonra kuraklık stresi altındaki sorgumla kaplı bir alana girer. Akşama doğru birkaç inek geride kalır; hızlı solumaktadırlar, mukozaları koyu renklidir ve ven ponksiyonunda kahverengi kan görülür. Komşu meradaki atlar ise etkilenmemiş görünür. Bu fark şans değildir. Nitratın nitrite dönüştüğü yere bağlıdır ve bu yer hem tanıyı hem de antidot planını belirler.

Temel nokta basittir: nitrat çoğunlukla bir öncül maddedir, zehirli olan nitrittir ve nitrata maruz kalmış sığırlarda metilen mavisi, nitritin hemoglobin üzerindeki etkisini gidermeye yöneliktir. Bu makaledeki diğer her şey bu üç adımdan kaynaklanır.

Nitrat hayvanın içinde nitrite dönüşür

Yemdeki nitratın kendisi zayıf bir oksidandır. Rumen mikroorganizmaları onu iki aşamada indirger: önce nitrat nitrite, ardından nitrit amonyağa dönüşür. Büyük bir nitrat yükü tek seferde geldiğinde ilk aşama ikinciyi geride bırakır. Nitrit birikir, kana geçer ve hemoglobindeki demiri oksijen taşıyan ferro durumundan ferri durumuna oksitler. Ortaya çıkan ürün, oksijen taşıyamayan methemoglobindir.

MSD Veterinary Manual'ın nitrat ve nitrit zehirlenmesi incelemesi, nitritin nitrattan yaklaşık on kat daha toksik olduğunu tahmin eder ve aynı süreci açıklar. Tipik kaynaklar arasında yulaf, darı, çim, mısır, ayçiçeği ve sorgum türleri gibi nitrat biriktiren yem bitkileri; horozibiği, sirken, kochia ve kanyaş gibi yabancı otlar; gübre yutulması ve yüzey akışıyla kirlenmiş göletler veya sığ kuyular bulunur. Kuraklık, yoğun azotlu gübreleme ve bulutlu ya da serin havanın ardından büyümenin durması, yemdeki nitrat düzeyini yükseltir.

Methemoglobin yüzdesi şiddetle yalnızca kabaca ilişkilidir, ancak bu ilişkiler triyaja yardımcı olur. MSD, taşikardi, güçsüzlük, titreme ve ataksi gibi erken belirtileri yaklaşık yüzde 30 ila 40 methemoglobin düzeyiyle; kahverengi veya siyanotik mukozalarla birlikte belirgin dispneyi yaklaşık yüzde 50 üzerindeki düzeylerle; ölümcül sonuçları ise çoğunlukla yüzde 80 veya üzerindeki düzeylerle ilişkilendirir. Havada da kahverengi kalan çikolata rengindeki kan karakteristiktir, ancak patognomonik değildir; ayrıca methemoglobin yeterince hızlı geri dönüştüğü için gecikmiş örnekler en yüksek düzeyi olduğundan düşük gösterir. Doğrulama için MSD, yem ve su analizleriyle birlikte ölüm öncesinde plazma nitrat testini, ölüm sonrasında ise göz sıvısı testini tercih eder. Uygun biyolojik örneklerde yaklaşık 20 ppm nitrat veya 0.5 ppm nitrit üzerindeki değerler genellikle aşırı maruziyete işaret eder.

Metilen mavisi bu engeli nasıl ortadan kaldırır?

Normal koşullarda methemoglobinin çoğu, NADH ve sitokrom b5 redüktaz sistemi tarafından geri indirgenir. Metilen mavisi, normalde küçük bir rol oynayan ikinci bir yolu devreye sokar. Pentoz fosfat yolu aracılığıyla üretilen hücresel NADPH, elektronları NADPH'ye bağımlı redüktaz üzerinden metilen mavisine aktararak onu lökometilen mavisine dönüştürür; bu da ferri demiri yeniden ferro hemoglobine indirger. Mekanizmaya ilişkin bir StatPearls incelemesi bu taşıyıcı rolünü açıklar.

Aynı kimya, başlıca dikkat noktasını da oluşturur. Metilen mavisi bir redoks ilacıdır, saf bir antioksidan değildir. Yüksek konsantrasyonlarda kendisi oksidan olarak davranır, yeniden methemoglobin oluşturur ve alyuvarlara zarar verir. Bu nedenle zayıf bir yanıt, veteriner hekimi yalnızca daha yüksek miktarları tekrarlamak yerine tanıyı, rumenden süren emilimi ve alyuvarların durumunu yeniden değerlendirmeye yöneltmelidir. Ko-oksimetriyle tanı ve gözetim altında enjeksiyon dahil genel hastane yaklaşımı, methemoglobinemi için metilen mavisi yazısında açıklanmıştır.

Türlerin ve maruziyetlerin karşılaştırılması

Bu tablo karar vermeye yardımcı olur. Her satır maruziyet yolunu, dönüşüm yerini ve metilen mavisinin neler yapıp yapamayacağını bir araya getirir.

Ruminantlar: sığırlar, koyunlar ve keçiler

En sık etkilenen tür sığırlardır ve tarımsal yayım kaynakları onları genellikle en duyarlı çiftlik hayvanı grubu olarak sıralar. Koyunlar ve keçiler de açıkça duyarlıdır, ancak muhtemelen nitrat yüklerini daha hızlı işleyebildikleri için sıklıkla biraz daha az etkilendikleri belirtilir. Bu sıralamayı kesinleşmiş bir biyokimyasal sabit olarak değil, yararlı bir eğilim olarak değerlendirin.

Üreme kayıpları ayrıca ele alınmalıdır. Uzun süreli ağır methemoglobinemiden sağ kurtulan inekler, fetal hipoksiyle uyumlu olarak yaklaşık 5 ila 14 gün sonra yavru atabilir veya ölü buzağı doğurabilir. Ertesi sabah normal bir buzağı doğması, maruziyetin hafif olduğunu kanıtlamaz; bir hafta sonra yavru atılması da ikinci bir maruziyeti kanıtlamaz.

Sığırlarda metilen mavisi için yayımlanmış dozlar, farklı kanıt türlerinden geldikleri için birbiriyle uyuşmaz. MSD'nin güncel bölümü, yüzde 1 ila 2'lik çözeltiden yavaş intravenöz yolla 4 ila 15 mg/kg veya daha fazlasını belirtir; doz ve tekrar, şiddete ve süren emilime göre belirlenir. Ayrıca daha yüksek miktarları yalnızca ruminantların güvenle tolere ettiğini açıkça ifade eder. Bu referansın çevresinde küçük deneyler ve saha raporları bulunur: eski bir inek deneyi kendi koşullarında 1 mg/kg miktarını yeterli bulmuş, koyun farmakolojisi çalışmaları intravenöz 15 mg/kg miktarını değerlendirmiş, keçi deneyleri 1 ila 4 mg/kg miktarlarını test etmiş ve 4 mg/kg gruplarında en iyi sonuçları elde etmiştir. Saha raporları ise yaklaşık 4 mg/kg ile iyileşmelerin yanı sıra yaklaşık 20 mg/kg kullanılan sıra dışı bir inek vakasını da anlatır. 1984 tarihli koyunlarda ilacın vücuttaki akıbeti çalışması bu kategoriyi iyi örnekler: bir ruhsatlı kullanım bilgisi sunmaz, tolerabiliteye ilişkin değerlendirmeyi destekler.

Koyunlarda methemoglobinemi için metilen mavisine ilişkin veterinerlik kararlarında pratik çıkarım, tek bir sayının her vakayı kapsamadığıdır. Rumende üretimin sürmesi, daha fazla nitrit emildikçe iyileşmekte olan bir hayvanın yeniden kötüleşebileceği anlamına gelir; bu nedenle MSD, tekrarı sabit bir takvime değil, devam eden maruziyete bağlar. Destekleyici bakım da eş zamanlı yürütülür: oksijen gereksinimini sınırlamak için en az stresle müdahale, şüpheli yem ve suyun uzaklaştırılması, güvenli alternatif yem ve perfüzyona dikkat edilmesi. Parenteral metilen mavisi yerel tahrişe yol açar; bu nedenle güvenli damar yolu ve yavaş intravenöz uygulama önemlidir. Dokularda, idrarda ve sensörlerde boyanma beklenmelidir. Veterinerlikte boya ve sprey kullanımının sınırları yazısı, türlere ilişkin daha geniş kısıtlamaları bağlamına yerleştirir.

Atlar ayrı bir durumdur

Atlar lifi rumen yerine arka bağırsakta fermente eder. Çekumdaki mikroorganizmalar nitratı indirgeyebilir, ancak sığırlara göre çok daha az dönüşüm gerçekleşir; dolayısıyla yetişkin atlar genellikle yemdeki nitrata daha az duyarlıdır. Önceden oluşmuş nitrit bu korumayı aşar ve tehlikeli olmaya devam eder.

Antidot yaklaşımı da değişir. Alyuvarlarda methemoglobin düzenlenmesine ilişkin klasik bir karşılaştırmalı çalışmada, metilen mavisi insan hücrelerinde indirgenmeyi artırmış, ancak at hücrelerinde artırmamıştır (at eritrositleri çalışması). At toksikolojisi kaynakları ayrıca metilen mavisinin kendisini oksidatif Heinz cisimciği ve eksentrosit hemolizinin bir nedeni olarak tanımlar ve kırmızı akçaağaç zehirlenmesi gibi oksidatif bozukluklarda kullanımına karşı uyarır. Bu noktaların hiçbiri ilacın tek bir ata hiçbir zaman yardımcı olamayacağını kanıtlamaz; ancak birlikte, sığır protokolünü ağırlığa göre küçültme şeklindeki yaygın hatanın önünü keserler. Nitrite bağlı methemoglobinemi şüphesi olan bir atın, ruminant doz çizelgesine değil, kendine özgü tanıya, oksidanın belirlenmesine ve risk değerlendirmesine ihtiyacı vardır.

Evcil hayvanlar ve akvaryum türleri, ağırlığa göre ölçeklendirmenin neden işe yaramadığını gösterir

Kediler bu uyarının en belirgin örneğidir. Kedi hemoglobini oksidatif denatürasyona olağandışı ölçüde yatkındır ve yüksek ya da tekrarlanan metilen mavisi maruziyeti, iyileşme yerine Heinz cisimcikleri ve hemoliz oluşturur. Köpekler kediler kadar hassas değildir, ancak karşılaştırmalı çalışmalarda yine de duyarlı türler arasında yer alır. Evcil hayvanların oksidan maruziyetleri de nitelik açısından farklıdır; mera nitratından ziyade ilaçlar, kimyasallar ve yutma olayları ön plandadır.

Balıklarda ise bütünüyle farklı bir düzen söz konusudur. Nitrit solungaçlardan girer; bu nedenle herhangi bir ilaçtan önce müdahale edilecek unsur su kimyası, özellikle de klorür rekabeti ve nitritin uzaklaştırılmasıdır. Balıklar için metilen mavisi, tür, süre, sıcaklık ve biyofiltre etkileri dikkate alınarak bir banyo konsantrasyonu şeklinde dozlanır; bu sistem metilen mavisi banyosu ve tank uygulaması yazısında açıklanmıştır. Bir banyonun mg per liter değeri, bir buzağı için intravenöz mg per kg değerine dönüştürülemez; bir buzağı protokolü de seyreltilerek bir tanka uygulanamaz.

Gıda amaçlı yetiştirilen hayvanlar ayrıca mevzuata ilişkin bir karar gerektirir

Sığır, koyun veya keçiler için metilen mavisinin antidot olarak kullanımına yönelik standart, FDA onaylı bir ürün ruhsatı bulunmaz. FDA, bu türler için metilen mavisini, gıda amaçlı hayvanlarda antidot olarak kullanım için önerilmiş ve halen inceleme altında olan bir dökme etkin madde olarak listeler (FDA'nın ilaç hazırlama sayfası). Bu, inceleme sırasındaki bir konumdur; onay veya arınma süresi değildir.

Bu nedenle Amerika Birleşik Devletleri'nde kullanım, ruhsat dışı kullanıma ilişkin hükümler kapsamında veteriner hekim aracılığıyla yürütülür. Hayvanlarda Tıbbi İlaç Kullanımını Açıklığa Kavuşturma Yasası, geçerli bir veteriner hekim–hayvan sahibi–hasta ilişkisi; gıda amaçlı hayvanlarda ise kimliklendirme ve kalıntı güvenlik önlemleriyle birlikte bilimsel olarak desteklenen uzatılmış bir arınma süresi gerektirir. İntravenöz olarak 6 mg/kg hazırlanmış metilen mavisi verilen sekiz sağlıklı sığırdaki modern bir kalıntı çalışması, çalışma verilerinden süt için 5 gün ve et için 6 gün süre hesaplamıştır (sığırlarda farmakokinetik ve arınma süresi çalışması). Bu sayılar o çalışma tasarımına aittir. FDA onaylı bir arınma süresi değildirler ve tedavi edilmiş bir hayvan için güncel kalıntı önerileri, sorumlu veteriner hekim ve FARAD gibi kaynaklar aracılığıyla alınmalıdır.

Avrupa kuralları madde düzeyinde daha sıkıdır. Gıda amaçlı yetiştirilen türlerde kullanılan farmakolojik olarak etkin maddelerin genellikle AB kalıntı mevzuatı kapsamında bir maksimum kalıntı limiti kaydına veya eşdeğer sınıflandırmaya sahip olması gerekir (EMA kalıntı rehberi). AB değerlendirmelerinde metilen mavisi, gıda amaçlı hayvanlarda kullanım için kayıtlı olmayan maddeler arasında ele alınmıştır. Bir yasak kategorisi uydurmak yerine, AB'de gıda amaçlı hayvanlarda rutin kullanım için yetkilendirilmemiş olarak tanımlayın. Gıda zincirine dahil olan atlarda da kaskad kapsamında herhangi bir kullanım öncesinde aynı kontrol gerekir.

Sorumlu veteriner hekim için kısa bir karar sıralaması

Methemoglobinemiyi doğrularken oksidanı da araştırın: kahverengi kan ve mukozalar, taşikardi ve dispne bu duruma işaret ederken; plazma veya göz sıvısında nitrat testi ile yem ve su testleri kaynağa işaret eder. Önce maruziyeti ortadan kaldırın; çünkü rumenden emilim sürerken verilen metilen mavisi belirtiyi giderir, ancak rumen nedeni üretmeye devam eder. Miktardan önce türe uygun yaklaşımı seçin: atlarda metilen mavisi için ruminant referans aralığı kullanılamaz, kediler oksidatif risk açısından en yüksek düzeyde dikkat gerektirir ve balıklarda su ürünleri yetiştiriciliğinde kullanım alanları ve kısıtlamalar yazısındaki banyo yaklaşımıyla birlikte su koşullarının düzeltilmesi gerekir. Güvenli damar yoluyla yavaş uygulayın, yeniden kötüleşme ve hemolizi izleyin; hayvan gıda zincirine yeniden girmeden önce, yerel kalıntı kuralları kapsamında süt ve etin durumunu yazılı olarak belirleyin.