The Toxicity of Parenteral Iron Preparations in the Rabbit and Pig with a Comparison of the Clinical and Biochemical Responses to Iron‐dextrose in 2 Days old and 8 Days old Piglets
Authors: Patterson D. S. P. , Allen W. M. , Berrett Sylvia , Sweasey D. , Done J. T. 
Published: August 2010

Summary1. Rabbits were dosed intraperitoneally with seven different laboratory and proprietary injectable iron preparations at 47 mg. Fe/kg. body weight and the time course of the absorption of iron into the blood stream was determined. One of these, a laboratory preparation of iron‐dextrose containing a high proportion of free ionic iron (42 mg. Fe and 90 mg. glucose/ml.) was chosen for its rapid absorption and used in the subsequent piglet experiments.2. In the affinity of tissues for iron and in the distribution of lesions, experimental iron toxicity differed in rabbits and piglets. While the fatal effect of parenteral iron‐dextrose in the rabbit was due to acute hepatic failure, the primary lesion in the piglet was acute myodegeneration.3. Piglets from seven litters (presumed vitamin E deficient and susceptible to the toxic effects of iron) were dosed at 2 days and 8 days of age with iron‐dextrose (47 mg. Fe/kg. body wt.). Diarrhoea and vomiting was observed in 9 out of 16 in the group of 2 days old piglets and 2 died about 2 hours after the injection. None of the 15 piglets in the second group (8 days old) was clinically affected.4. Clinical effects were accompanied to a varying degree by increased muscle iron and lipid peroxide contents, hyperkalaemia, hyperglycaemia and raised plasma aspartate amino‐transferase (AspT) activity.5. Particularly in 8 days old piglets (all clinically unaffected) plasma calcium and phosphate concentrations were raised to 2–3 times the control values. Hyperphosphataemia occurred in a few affected 2 days old piglets but in the unaffected piglets both calcium and phosphate levels were raised. These results are discussed in relation to the apparent resistance to iron poisoning of piglets over one week old.ZusammenfassungDie Toxizität von parenteral applizierten Eisenpräparaten bei Kaninchen und Schweinen unter Berücksichtigung der klinischen und biochemischen Reaktionen von 2 und 8 Tage alten Ferkeln auf Eisendextrose1. Kaninchen wurden intraperitonal sieben verschiedene laboreigene und herkömmliche injizierbare Eisenpräparate (47 mg Fe/kg/Körpergewicht) verabreicht und die Resorptionsgeschwindigkeit in die Blutbahn festgestellt. Eines dieser Laborpräparate (Fe‐Dextrose mit einem hohen Gehalt an freien Eisenionen; 42 mg Fe + 90 mg Glukose/ml) wurde wegen seiner raschen Aufnahme ins Blut in den nachfolgenden Ferkelexperimenten angewendet.2. Kaninchen und Ferkel unterschieden sich hinsichtlich der experimentellen Fe‐Toxizität bezüglich der Fe‐Affinität der Gewebe und der Lokalisation der Läsionen. Während der letale Effekt der parenteral applizierten Fe‐Dextrose beim Kaninchen einer akuten Leberinsuffizienz zuzuschreiben war, stellte sich bei Ferkeln primär eine akute Muskeldegeneration ein.3. Einem Wurf von 7 Ferkeln (vermutlich mit Vitamin‐E‐Mangel behaftet und daher für eine Fe‐Vergiftung besonders empfindlich), wurden im Alter von 2 und 8 Tagen Fe‐Dextrose (47 mg Fe/kg/Körpergewicht) verabreicht. Bei 9 von insgesamt 16 Tieren der 2 Tage alten Ferkeln wurden Diarrhöe und Erbrechen beobachtet. 2 Ferkel starben etwa 2 Stunden nach der Injektion. Keines der 15 Ferkel der 8 Tage alten Tiere wurde klinisch krank.4. Die klinischen Veränderungen gingen mit einem erhöhtem Fe‐ und Lipidperoxidgehalt der Muskulatur sowie einer Hyperkaliämie, Hyperglykämie und einer Aktivitätszunahme der Plasma‐Aspartat‐Amino‐Transferase (AspT) einher.5. Insbesondere bei den 8 Tage alten Ferkeln (alle klinisch gesund) erhöhten sich die Plasma‐Calcium und Phosphat‐Konzentrationen um das 2–3fache gegenüber den Kontrolltieren. Hyperphosphatämie trat bei einigen 2 Tage alten Ferkeln auf. Bei den gesunden Ferkeln waren sowohl der Calcium‐ als auch der Phosphat‐Spiegel erhöht. Die Resultate werden im Zusammenhang mit der offensichtlichen Resistenz einwöchiger Ferkel gegenüber der Fe‐Vergiftung besprochen.RésuméLa toxicité de préparations au fer appliquées par voie parentérale à des lapins et des porcs, en considération des réactions cliniques et biochimiques de porcelets âgés de 2 et 8 jours au ferrodextrose1. On administre à des lapins, par voie intrapéritonéale, sept préparations au fer, faciles à injecter (47 mg Fe/kg de poids du corps) et l'on détermine la vitesse de résorption dans la circulation sanguine. L'une de ces préparations de laboratoire (ferrodextrose à teneur élevée en ions ferreux libres; 42 mg Fe + 90 mg glucose/ml) est employée dans les expériences suivantes sur des porcelets, en raison de son rapide passage dans le sang.2. En ce qui concerne la toxicité expérimentale du fer, les lapins et les porcelets se distinguent par l'affinité au fer de leurs tissus et par la localisation des lésions. Alors que l'effet létal du ferrodextrose appliqué par voie parentérale doit être attribué chez le lapin à une insuffisance hépatique aiguë, chez le porc, on observe primairement une dégénérescence musculaire aiguë.3. On administre du ferrodextrose (47 mg Fe/kg de poids du corps) à une portée de 7 porceltes âgés de 2 et 8 jours, (probablement atteints à d'une carence en vitamine E et après conséquent particulièrement sensibles à une intoxication au fer). Chez 9 sur 16 porcelets âgés de 2 jours, on observe de la diarrhée et des vomissements. 2 porcelets sont morts environ 2 heures après injection. Aucun de 15 porcelets âgés de 8 jours n'a été cliniquement malade.4. Les modifications cliniques vont de pair avec une augmentation de la teneur en peroxydes de fer et peroxydes lipidiques dans la musculature, de même qu'avec une hyperpotassémie, und hyperglycémie et une augmentation de l'activité de l'aminotransférase aspartique du plasma (AspT).5. Chez les porcelets âgés de 8 jours (tous cliniquement sains), comparés aux animaux témoins, le calcium plasmatique et les concentrations en phosphates augmentent de 2–3 fois. L'hyperphosphatémie se manifeste chez quelques porcelets âgés de 2 jours. Chez les porcelets sains, le taux du calcium et des phosphates est accru. On discute les résultats en relation avec la résistance évidente des porcelets âgés d'une semaine à l'égard de l'intoxication au fer.ResumenLa toxicidad de las especialidades ferrosas aplicadas por vía parenteral en conejos y lechones bajo la consideración de las reacciones clínicas y bioquímicas en lechones de 2 y 8 días de edad frente a hierro‐dextrosa1. Por vía intraperitoneal se administraron a conejos siete especialidades diversas de hierro, propias del laboratorio e inyectables tradicionales (47 mg Fe/kg/peso del cuerpo), comprobàndose la velocidad de reabsorción al torrente circulatorio. Una de estas especialidades del laboratorio (Fe‐dextrosa con un contenido elevado en iones libres de hierro; 42 mg Fe + 90 mg glucosa/ml) se empleó en los experimentos subsiguientes con lechones a causa de su absorción ràpida a la sangre.2. Los conejos y lechones se diferenciaron con respecto a la toxicidad experimental del Fe relativa a la afinidad por el Fe de los tejidos y la localización de las lesiones. Mientras que el efecto letal de la Fe‐dextrosa aplicada por vía parenteral en los conejos se debía imputar a una insuficiencia hepàtica aguda, en los lechones se estableció primariamente una miodegeneración aguda.3. A una camada de 7 lechones (probablemente acometidos por una carencia de vitamina E y, por ende, harto sensivles a la intoxicación por el Fe) se le administró a la edad de 2 y 8 días Fe‐dextrosa (47 mg Fe/kg/peso corporal). En 9 de un total de 16 lechones de 2 días de edad se observaron diarreas y vómitos. 2 lechones murieron al cabo de unas 2 horas después de recibir la inyección. Ninguno de los 15 lechones de 8 días de edad enfermó de forma clínica.4. Las alteraciones clínicas se hallaban ligadas a un contenido elevado de Fe y peróxido de lípidos de la musculatura, así como una hiperpotasemia, hiperglucemia y al aumento de actividad de la aspartato‐amino‐transferasa plasmàtica (AspT).5. Sobre todo en los lechones de 8 días de edad (sanos todos desde el punto de vista clínico) aumentaron 2–3 veces las concentraciones plasmàticas de calcio y fosfato frente a los animales controles. Los resultados se discuten en conexión con la resistencia ostensible de los lechones de una semana de edad frente a la intoxicación por el hierro.