Omfalitisli Buzağılarda Prokalsitonin, Neopterin ve Total Siyalik Asit Düzeylerinin Belirlenmesi

Buzağılarda neonatal dönemde ortaya çıkan, önemli ekonomik kayıplara neden olan hastalıklar arasında göbek bölgesine ilişkin lezyonlar önemli bir yer tutmaktadır. Bu nedenle amacımız omfalitisli buzağılarda prokalsitonin, neopterin ve total siyalik asit (TSA) düzeyini belirlemektir. Çalışmada 20 adet omfalitisli ve 10 adet sağlıklı olmak üzere toplamda 30 adet buzağı kullanıldı. Analizler için V. jugularis’ten kan alınarak serumları ayrıldı. Serum örnekleri prokalsitonin, neopterin ve TSA düzeyinin belirlenmesinde kullanıldı. Yapılan analizlerde omfalitisli buzağılarda ortalama serum düzeyleri, prokalsitonin 227.78±3.01 ng/mL, neopterin 48.09±2.21 nmol/L ve TSA 77.56±2.36 mg/dL, kontrol grubunda ise prokalsitonin 37.42±2.37 ng/mL, neopterin 13.88±2.17 nmol/L, TSA 61.63±1.87 mg/dL olarak belirlendi. Sonuç olarak, elde edilen bulguların omfalitisin tanısına katkı sağlayacağı, prokalsitonin, neopterin ve TSA’nın duyarlı bir indikatör olarak kullanılabileceği düşünülmektedir.

Lesions related to the umbilical region have an important place among the diseases that occur in the neonatal period and cause significant economic losses in calves. Therefore, our aim was to determine procalcitonin, neopterin and total sialic acid (TSA) levels in calves with omphalitis. A total of 30 calves including 20 with omphalitis and 10 healthy, were used in the study. For analysis, blood was taken from V. jugularis and serum was separated. Serum samples were used to determine procalcitonin, neopterin and TSA levels. In the analyzes performed, mean serum levels of procalcitonin 227.78±3.01 ng/mL, neopterin 48.09±2.21 nmol/L and TSA 77.56±2.36 mg/dL in calves with omphalitis, while it was determined as procalcitonin 37.42±2.37 ng/mL, neopterin 13.88±2.17 nmol/L and TSA 61.63±1.87 mg/dL in the control group. As a result, it is thought that the obtained findings will contribute to the diagnosis of omphalitis, and procalcitonin, neopterin and TSA can be used as a sensitive indicator.

Giriş

Bir sığır işletmesinin devamlılığında en önemli faktör neonatal buzağıların sağlığının korunmasıdır. Neonatal buzağıların özellikle ilk bir aylık dönemde yaşamları risk altındadır. Özellikle bu bir aylık dönemde ishal, solunum sistemi hastalıkları, omfalitis gibi enfeksiyöz hastalıkların buzağılarda önemli ekonomik kayıplara neden olduğu bildirilmiştir [1,2]. Göbek dokusunu oluşturan yapıların yangısı olarak tanımlanan omfalitis, buzağılarda sıklıkla karşılaşılan bir problemdir. Göbek kordonunun doğum sonrası hijyenik koşullarda ve yeterli uzunlukta kesilmemesi, ortamın hijyenik olmayışı, kolostrumun zamanında ve yeterli miktarda verilmemesi, zayıflık gibi birçok faktör involusyonunun gecikmesine neden olmaktadır. Bu durum göbek kordonunda mikroorganizmalar için uygun bir ortam hazırlar ve omfalitise neden olur [3-5].

Gerek beşeri hekimlikte, gerekse veteriner hekimlikte hastalıkların teşhis ve prognozunun değerlendirilmesinde kullanılan biyobelirteçlerin önemi gün geçtikçe artmaktadır. 116 amino asitten oluşan prokalsitonin bir akut faz proteindir. Son yıllarda proinflamatuar ve antiinflamatuar özelliği nedeniyle prokalsitonine ilgi artmıştır [6]. Tiroid bezi C hücreleri tarafından üretilen prokalsitonin, karaciğer, akciğer, böbrek ve lökosit gibi farklı organ ve dokularda da sentezlenmektedir [7]. İnfeksiyon başlangıcından 4 saat sonra sentezlenen ve iyileşmeyle normal değerlerine dönen prokalsitonin, infeksiyonun şiddeti hakkında bilgi vermektedir [8,9]. Beşeri hekimlikte kardiyovasküler hastalıklarda [10] ve alt solunum yolu hastalığı olan vakalarda [11] oluşabilen bakteriyel infeksiyonların tespitinde, klinik enfeksiyon takibi ve sepsis [8] gibi birçok alanda kullanılmasına rağmen veteriner hekimlikte ise prokalsitonin kullanımı sınırlı olup yapılan çalışmalar az sayıdadır [2,9,12,13].

Neopterin, lenfositler tarafından salgılanan interferon γ tarafından uyarılmış monosit ve makrofajlardan sentezlenen pteridin yapısındaki bir bileşiktir [14,15]. Dolayısıyla neopterin düzeyi aslında dolaşımdaki aktif monosit ve makrofaj aktivasyonunun bir göstergesidir [16]. Neopterin düzeyi başta viral enfeksiyonlar olmak üzere, karaciğer, solunum sistemi, üriner sistem hastalıkları, nörodejeneratif bozukluklar ve bazı kanser tiplerinde kullanılmaktadır [14,15,17].

Siyalik asit, glikoproteinlerin ve glikolipidlerin indirgenmemiş karbonhidrat zincirlerine bağlanan nöraminik asidin asetillenmiş türevidir [18]. Total siyalik asit (TSA) ise serbest, proteine bağlı ve lipide bağlı siyalik asidin toplamını ifade etmektedir [19]. TSA, yangısal hastalıkların prognozunda ve teşhisinde önemli bir biyobelirteçtir [20]. Yangı durumunda akut faz protein düzeyindeki artışa paralel olarak TSA konsantrasyonu artmaktadır [21]. Doku hasarı, yangı ve enfeksiyonlar; monosit ve makrofaj vb. birçok hücreyi aktive ederek yangı mediyatörlerinin salgılanmasına ve karaciğerde çeşitli proteinlerin sentezine neden olmaktadır. Bu nedenle çalışmanın amacı, omfalitisli buzağılarda prokalsitonin, neopterin ve TSA düzeyini belirlemektir.

Gereç ve Yöntem

Çalışma, Kafkas Üniversitesi Hayvan Deneyleri Yerel Etik Kurulu (KAÜ-HADYEK-2014/51) Başkanlığının etik kurul onayı ile yapıldı.

Çalışmada 7 gün-1 aylık yaşta, 20 (14 erkek, 6 dişi) omfalitisli ve 10 adet sağlıklı (3 erkek, 7 dişi) montafon ırkı buzağı kullanıldı. Anamnez, klinik semptomlar (göbek bölgesinde şişlik, sıcaklık, ateş, iştahsızlık vb.) ve operasyon bulgularına (kordonda kalınlaşma ve kranio-dorsal yönde uzama vb.) göre göbek bölgesi lezyonlarının tipi belirlendi. Operasyon öncesi buzağıların V. jugularis’inden antikoagulansız tüplere alınan kan örnekleri 3000 rpm’de 15 dakika santrifüj edilerek serumları elde edildi. Serumlar, analizler yapılıncaya kadar -20 °C’de saklandı. Sığır neopterin ve prokalsitonin (Bovine neopterin ELISA kit®, Bovine procalcitonin ELISA kit®, Sunred, Sunred Biotechnology Company, China) ELISA kitiyle, TSA düzeyi ise Sydow [22]’un bildirdiği metota göre spektrofotometrik (Epoch®, Biotek, USA) olarak ölçüldü.

Çalışmanın istatistiksel analizinde SPSS for Windows 20.0 kullanıldı. Kolmogorov-Smirnov testine göre; gruplar normal dağılım gösterdiği için, grupların karşılaştırılmasında Student’s t-testi kullanılmıştır.

Bulgular

Omfalitisli ve sağlıklı gruptaki buzağıların prokalsitonin, neopterin ve TSA düzeyleri Şekil 1-3’te gösterilmiştir. Omfalitisli buzağılarda ortalama serum düzeyleri, prokalsitonin 227.78±3.01 ng/mL, neopterin 48.09±2.21 nmol/L ve TSA 77.56±2.36 mg/dL, kontrol grubunda ise prokalsitonin 37.42±2.37 ng/mL, neopterin 13.88±2.17 nmol/L ve TSA 61.63±1.87 mg/dL olarak belirlendi.

Omfalitisli buzağılarda serum prokalsitonin, neopterin ve TSA düzeyleri, sağlıklı gruptaki buzağılara göre istatistiksel olarak (P<0.001) artışlar saptandı.

Tartışma

Prokalsitonin, inflamatuar yanıtı izlemede önemli bilgiler sağlayan, özellikle bakteriyel enfeksiyonlarda artan bir akut faz proteindir [2,23]. Fizyolojik şartlarda serum konsantrasyonu çok az olan prokalsitonin, enfeksiyon veya yangısal durumlarda konsantrasyonu hızlı bir şekilde artmaktadır. Bakteriyel hücre duvarındaki lipopolisakkaritler ve yangı doğurucu sitokinler prokalsitonin üretimini uyarırlar [7,24,25]. Yapılan bir çalışmada septisemili buzağılarda prokalsitonin düzeyinin arttığı bildirilmiştir [13]. Akyüz ve Gökce [2] neonatal sepsisli buzağılarda yaptıkları başka bir çalışmada tedavi edilen buzağılarda prokalsitonin düzeyinin düştüğü ve prokalsitoninin prognostik indikator olarak kullanılabileceğini bildirmişlerdir. İlave olarak, inflamatuar hastalığı olan sığırlarda yapılan başka bir çalışmada prokalsitonin konsantrasyonunun sığırlarda akut yangının bir göstergesi olabileceği ifade edilmiştir [9]. Çalışmada da omfalitisli buzağılarda prokalsitonin düzeyinin arttığı ve bu artış bakteriyel hücre duvarındaki lipopolisakkaritler ve/veya yangı doğurucu sitokinlerin senteziyle bağlantılı olabilir.

Başta viral enfeksiyonlar olmak üzere, karaciğer, solunum ve üriner sistem hastalıkları neopterin düzeyinin yükselmesine neden olmaktadır [14,15,17,26]. Hücre aracılı bağışıklığın bir belirteci olarak kabul edilen neopterin, aktif T lenfositlerden salınan interferon γ’nın monosit ve makrofajları uyarması sonucu üretilir.

Spesifik antikor üretiminden önce artış gösteren neopterin inflamasyonun bir göstergesidir [14,15]. Tuzcu ve ark. [27] tarafından sığır pnömonisinin farklı tiplerinde ve ilave olarak Akyüz ve ark. [28] aspirasyon pnömonili buzağılarda yaptıkları iki ayrı çalışmada neopterin düzeyinin arttığı bildirilmektedir. Çalışmada da omfalitisli buzağılarda kontrol grubuna göre serum neopterin düzeyinin arttığı belirlendi. Bu artışın nedeni, yangıya bağlı olarak mononükleer fagositik hücrelerin uyarılması olabileceği kanaatine varılmıştır.

Siyalik asit, hücresel iletimin düzenlenmesinin yanı sıra konak-patojen etkileşiminde tanınmayı belirleme gibi birçok fonksiyona sahiptir. Gerek enfeksiyöz gerekse nonenfeksiyöz hastalıklarda erken ve doğru tanının konulmasında, rasyonel sağaltım ve etkin profilaktik tedbirlerin alınmasında önemli bir gösterge olabileceği ortaya konulmuştur [20,21,29]. Yapılan çalışmalarda neonatal ishal [20], ekinokokkozis [21], hipoderma [30] ve aspirasyon pnömonisi [28] gibi hastalıklarda TSA düzeyinin arttığı bildirilmiştir. Yapılan çalışmada da TSA düzeyi artmış olup bu artışın nedeni, yangı ve doku hasarına bağlı olarak oluşan karaciğerdeki siyaloprotein sentezinden kaynaklı olabilir.

Sonuç olarak, elde edilen bulguların omfalitisin tanısına katkı sağlayacağı, prokalsitonin, neopterin ve TSA’nın duyarlı bir indikatör olarak kullanılabileceği ve bu konuda daha detaylı çalışmaların yapılması gerektiği düşünülmektedir.

References

1. Basoglu A, Sen I, Meoni G, Tenori L, Naseri A. NMR-based plasma metabolomics at set intervals in newborn dairy calves with severe sepsis. Mediators Inflamm 2018; 8016510: 1-2.
2. Akyüz E, Gökce G. Neopterin, procalcitonin, clinical biochemistry, and hematology in calves with neonatal sepsis. Trop Anim Health Prod 2021; 53: 354-361.
3. Salcı ESÖ, Salcı H. Anatomo-physiological involution of umbilical cord, umbilical hygiene and etiopathogenesis of the umbilical lesions in calves. Res Opin Anim Vet Sci 2012; 2: 587-590.
4. Sağlıyan A, Han MC, Günay C. Buzağılarda göbek bölgesi lezyonlarinin klinik, radyografik ve ultrasonografik olarak değerlendirilmesi. FÜ Sağ Bil Vet Derg 2016; 30: 123-129.
5. Yurdakul İ, Kulualp K, Yalçın M. Buzağılarda göbek bölgesi lezyonlarinin klinik ve sağaltım yönünden değerlendirilmesi: 100 olgulu retrospektif bir çalışma. Dicle Üniv Vet Fak Derg 2021; 14: 67-72.
6. Lee H. Procalcitonin as a biomarker of infectious diseases. Korean J Intern Med 2013; 28: 285-291.
7. Kollçaku F, Kayar A, Dokuzeylül B, Or E. Bir akut faz protein olan prokalsitonin’in biyobelirteç olarak veteriner hekimlik klinik pratiğinde kullanımı ve önemi. Dicle Üniv Vet Fak Derg 2022; 15: 116-120.
8. Matur E, Eraslan E, Çötelioğlu Ü. Biology of procalcitonin and its potential role in veterinary medicine. JIVS 2017; 1: 16-27.
9. Basbug O, Yurdakul I, Yuksel M. Evaluation of serum amyloid A and procalcitonin in some inflammatory diseases of cattle. Kafkas Univ Vet Fak Derg 2020; 26: 397-402.
10. Aydoğdu Çolak A, Hancı T, Doğan N, ve ark. Akut miyokard infarktüslü hastalarda inflamasyon belirteçleri. Türk Klinik Biyokimya Derg 2013; 11: 93-97.
11. Christ-Crain M, Jaccard-Stolz D, Bingisser R, Gencay MM, Huber PR, Tamm M, Müller B. Effect of procalcitonin-guided treatment on antibiotic use and outcome in lower respiratory tract infections: Cluster-randomised, single-blinded intervention trial. Lancet 2004; 363: 600-607.
12. Arslan S, Altuğ N, Muz MN, et al. Diagnostic and prognostic value of procalcitonin (PCT), C reactive protein (CRP), nitric oxide (NO) levels, and adenosine deaminase (ADA) activity in sheep with natural babesiosis before and after treatment. Turk J Vet Anim Sci 2018; 42: 512-520.
13. Bonelli F, Meucci V, Divers TJ, et al. Plasma procalcitonin concentration in healthy calves and those with septic systemic inflammatory response syndrome. Vet J 2018; 234: 61-65.
14. Cesur S. Enfeksiyonların izleminde kullanılan bir belirleyici: Neopterin. Mikrobiyol Bült 2005; 39: 251-260.
15. Eisenhut M. Neopterin in diagnosis and monitoring of infectious diseases. J Biomark 2013; 2013:196432.
16. Ruokonen E, Ilkka L, Niskanen M, Takala J. Procalcitonin and neopterin as indicators of infection in critically ill patients. Acta Anaesthesiol Scand 2002; 46: 398-404.
17. Ünüvar S, Aslanhan H. Clinical signifcance of increased serum neopterin in chronic kidney failure as a biomarker of cell mediated immunity. J Med Biochem 2019; 38: 1-5.
18. Ülfer G, Tosun Aİ, Olmuşçelik O, et al. Serum sialic acid levels in individuals with or without iron deficiency anemia. Clin Exp Health Sci 2017; 7: 11-14.
19. Merhan O, Özcan A. Kazlarda serum seruloplazmin ve total sialik asit düzeylerinin araştırılması. Kafkas Univ Vet Fak Derg 2004; 10: 139-142.
20. Uzlu E, Karapehlivan M, Çitil M, Gökçe E, Erdoğan HM. İshal semptomu belirlenen buzağılarda serum sialik asit ile bazı biyokimyasal parametrelerin araştırılması. YYU Vet Fak Derg 2010; 21: 83-86.
21. Yarım GF, Umur Ş, Açıcı M, Beyhan YE. Kistik ekinokokozisli sığırlarda serum sialik asit düzeyleri. Ankara Üniv Vet Fak Derg 2010; 57: 61-63.
22. Sydow G. A simplified quick method for determination of sialic acid in serum. Biomed Biochim Acta 1985; 44: 1721-1723.
23. Taşçı C, Deniz Ö, Tozkoparan E, ve ark. Toplum kökenli pnömonilerde serum prokalsitonin değerleri ile diğer akut faz reaktanları ve hastalığın radyolojik yaygınlığı arasındaki ilişki. Toraks Derg 2007; 8: 156-162.
24. Mehanic S, Baljic R. The importance of serum procalcitonin in diagnosis and treatment of serious bacterial infections and sepsis. Mater Sociomed 2013; 25: 277-281.
25. Panico C, Nylen E. Procalcitonin beyond the acute phase: novel biomediator properties? BMC Med 2013; 11: 189.
26. Çaycı T, Akgül Ö, Gümüş E, et al. The diagnostic value of the measurement of neopterin concentrations in body fluids for pulmonary tuberculosis. Turk J Biochem 2009; 34: 134-138.
27. Tuzcu N, Tuzcu M, Akçakavak G. Comparison of tumor necrosis factor alpha (TNFα), malondialdehyde (MDA), procalcitonin and neopterin levels in different pneumonia types in cattle. Etlik Vet Mikrobiyol Derg 2020; 31: 52-61.
28. Akyüz E, Merhan O, Aydın U, et al. Neopterin, procalcitonin, total sialic acid, paraoxonase-1 and selected haematological indices in calves with aspiration pneumonia. Acta Vet Brno 2022; 91: 115-124.
29. Deveci HA, Kükürt A, Nur G, et al, Karapehlivan M. Serum paraoxonase activity and total sialic acid in sheep with foot and mouth disease. Med Weter 2018; 74: 199-202.
30. Merhan O, Taşçı GT, Bozukluhan K, Aydın N. Determination of oxidative stress index and total sialic acid in cattle infested with Hypoderma spp. Kafkas Univ Vet Fak Derg 2020; 26: 633-636.