Beyin kaynaklı nörotrofik faktör ile kan glikoz ve β-hidroksibutirik asit düzeyleri arasındaki ilişkinin araştırılması
Investigation of the relationship between brain-derived neurotrophic factor and blood glucose and β-hydroxybutyric acid levels
Yazar: MELTEM CANKARA
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA İSSİ
Fırat Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / İç Hastalıkları (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine

Özet:
Bu araştırma ile bağışıklık sisteminde de fonksiyonları olduğu bilinen glikoz ve kolesterol metabolizmasını etkilediği saptanan beyin kaynaklı nörotrofik faktör (BDNF)'ün dengesiz beslenmeye bağlı olarak postpartum dönemde günlük olarak artan süt verimi ile birlikte artan enerji ihtiyacının karşılanamaması sonucu oluşan β-hidroksibutirik asit (BHBA) yükselmesi ile arasındaki ilişkinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Bu doğrultuda, yüksek verimli süt ineklerin özellikle geçiş dönemlerinde yetersiz beslenme nedeniyle artan enerji ihtiyacının karşılanamaması sonucu oluşan negatif enerji dengesine bağlı doğumdan sonraki üçüncü ve dördüncü haftalar içerisinde yaygın olarak görülen ketozis ve geçiş dönemindeki sığırlarda glikoz ve BHBA düzeyi ile BDNF arasındaki ilişkinin belirlenmesi amaçlanmıştır.
Çalışma materyalini yüksek süt verimli sağlıklı 12 inek (Geçiş Dönemi Grubu) ile ketozis tanısı konulan 12 inek (Ketozis Grubu) olacak şekilde toplamda 24 süt sığırı oluşturmuştur. BHBA düzeyleri Geçiş Dönemi Grubu'ndaki sığırlarda 1 mmol/L'den düşük ve Ketozis Grubu'ndaki sığırlarda ise 1.4 mmol/L'den yüksek olanlar çalışmaya alınmıştır. Geçiş Dönemi Grubu'ndaki hayvanlardan doğumdan sonraki 3., 15., 30. ve 45. günlerde, Ketozis Grubu'ndaki hayvanlardan ise bir kez usulüne uygun olarak Vena jugularis'ten biyokimyasal analizler için steril cam tüplere ve hematolojik muayeneler için etilendiamintetraasetik asitli (EDTA) tüplere kan örnekleri alınmıştır. EDTA içeren tüplere alınan kan örneklerinden hematokrit değer, total protein ve fibrinojen manuel olarak, glikoz ve BHBA düzeyi hasta başında alınan kan örneğinden şeker/keton ölçüm cihazı kullanılarak, serum nikotinamid adenin dinukleotidin (NEFA) ve trigliserid düzeyleri ise biyokimyasal analizörde kit ile, BDNF düzeyleri ise sığırlar için reaktif olan BDNF ELISA kiti kullanılarak ELİSA okuyucusunda belirlenmiştir. Verilerin değerlendirilmesinde SPSS istatistik paket programı kullanılmıştır.
Ketozis ve Geçiş Dönemi Gruplarının 3., 15., 30. ve 45. günlerinde vücut sıcaklığı ortalama değerlerinin sırası ile 39.04±0.71, 38.50±0.60, 38.36±0.44, 38.38±0.51 ve 38.53±0.64 ˚C olduğu; kalp frekansı ortalama değerlerinin sırası ile 67.67±4.06, 76.50±4.44, 74.83±3.76, 76.67±2.31 ve 77.17±1.80 adet/dk olduğu; solunum frekansı ortalama değerlerinin sırası ile 22.83±4.69, 26.92±3.61, 30.25±1.36, 30.50±1.00 ve 30.42±1.08 adet/dk olduğu; rumen hareketi ortalama değerlerinin sırası ile 1.67±1.56, 9.67±1.67, 10.00±1.28, 10.17±0.94 ve 10.83±1.12 ad/5 dk olduğu saptanmıştır. Ketozis Grubu ile Geçiş Dönemi Grupları arasında vücut sıcaklığında istatistiksel farkın olmadığı, rumen hareketinin tüm gruplarda, kalp frekansının 3., 30. ve 45. günlerinde, solunum frekansının ise 15., 30. ve 45. günlerinde p<0.0001 düzeyinde istatistiksel olarak farkın olduğu görülmüştür.
Ketozis ve Geçiş Dönemi Gruplarının 3., 15., 30. ve 45. günlerinde BHBA düzeylerinin ortalama değerlerinin sırası ile 2.6±0.88, 0.56±0.18, 0.41±0.14, 0.33±0.19 ve 0.34±0.24 mmol/L olduğu; glikoz ortalama değerlerinin sırası ile 36.17±13.40, 50.33±11.61, 53.75±7.01, 49.58±6.61 ve 46.00±11.54 mg/dL olduğu; NEFA ortalama değerlerinin sırası ile 0.84±0.46, 0.95±0.47, 0.75±0.35, 0.62±0.39 ve 0.63±0.53 olduğu; trigliserid ortalama değerlerinin sırası ile 7.21±1.40, 13.87±7.74, 17.16±6.30, 22.43±7.16 ve 24.25±11.02 mg/dL olduğu; total protein ortalama değerlerinin sırası ile 7.82±1.39, 6.97±0.50, 7.17±1.09, 7.53±0.54 ve 7.45±0.70 g/dL olduğu; fibrinojen ortalama değerlerinin sırası ile 0.65±0.12, 0.68±0.18, 0.55±0.17, 0.58±0.18 ve 0.50±0.22 mg/dL olduğu; hematokrit değer ortalama değerlerinin sırası ile 30.25±5.10, 33.50±3.21, 32.83±3.24, 30.58±2.19 ve 30.00±2.76 % olduğu ve BDNF düzeylerinin ortalama değerlerinin sırası ile 0.22±0.09, 0.21±0.05, 0.21±0.05, 0.24±0.04 ve 0.19±0.05 ng/mL olarak saptanmıştır. Ketozis Grubu ile Geçiş Dönemi Gruplarının 3., 15., 30. ve 45. günlerinde total protein, fibrinojen, NEFA ve BDNF düzeylerinin ortalama değerleri arasında istatistiksel olarak fark belirlenmezken, BHBA düzeylerinin Ketozis grubunda diğer gruplarda p<0.0001 düzeyinde istatistiksel olarak farkın yüksek olduğu ve trigliserid düzeylerinin ise p<0.0001 düzeyinde düşük olduğu görülmektedir. Kan glikoz düzeyinin ise Ketozis Grubunda tüm gruplardan düşük ve istatistiksel olarak farkın Geçiş Dönemi Gruplarının 3., 15. ve 30. günlerinde p<0.001 düzeyinde önemli, 45. günü ortalama değerlerinden ise düşük olmasına rağmen istatistiksel olarak farklılık bulunamamıştır.
Glikozun BHBA (p<0.001, r=-0.577), kalp frekansı (p=0.042, r=0.263) ve rumen hareketi (p<0.001, r=0.462) arasında; BHBA'nin trigliserid, (p<0.001, r=-0.487), kalp frekansı (p<0.001, r=-0.603) ve solunum frekansı (p<0.001, r=-0.528), rumen hareketi (p<0.001, r=-0.847) ve vücut sıcaklığı (p=0.010, r=0.330) arasında; NEFA'nın total protein (p=0.025, r=-0.290) arasında; trigliserid'in kalp frekansı (p<0.001, 0.496), solunum frekansı (p<0.001, r=0.541) ve rumen hareketi (p<0.001, r=0.487) ve vücut sıcaklığı (p=0.004, r=-0.366) arasında; total proteinin hematokrit değer (p=0.024, r=-0.291) arasında; vücut sıcaklığının kalp frekansı (p<0.001, r=-487), solunum frekansı (p<0.001, r=-0.439) ve rumen hareketi (p=0.015, r=-0.312) arasında; kalp frekansının solunum frekansı (p<0.001, r=0.586) ve rumen hareketi (p<0.001, r=0.667) arasında; solunum frekansının rumen hareketi (p<0.001, r=0.641) arasında korelasyon saptanırken klinik muayene bulguları ile biyokimyasal parametrelerin BDNF arasında herhangi bir düzeyde korelasyonu saptanmamıştır.
Sonuç olarak, bu çalışmada geçiş göneminde bulunan ve ketozis tanısı konan sığırlarda biyokimyasal parametreler ve BDNF konsantrasyonları araştırılmış ve klinik muayene bulguları, biyokimyasal parametreler ile BDNF arasında herhangi bir düzeyde korelasyonu saptanmamıştır.

Abstract:
In this research, brain-derived neurotrophic factor (BDNF), which was found to affect glucose and cholesterol metabolism, which is known to have functions in the immune system, increases β-hydroxybutyric acid (BHBA), which occurs as a result of not meeting the increasing energy need with daily increased milk yield in the postpartum period due to unbalanced nutrition. In this regard, it was aimed to determine the relationship between glucose and BHBA levels and BDNF in ketosis, which is commonly seen in the third and fourth weeks after birth due to the negative energy balance that occurs as a result of the inability to meet the increasing energy needs of high-yielding dairy cows due to malnutrition, especially in the transition periods, and in cattle in the transition period.
The study material consisted of 24 dairy cattle in total, including 12 healthy cows with high milk yields (Transitional Period Group) and 12 cows diagnosed with ketosis (Ketosis Group). Those whose BHBA levels were lower than 1 mmol/L in cattle in the Transition Period Group and higher than 1.4 mmol/L in cattle in the Ketosis Group were included in the study. Animals in the Transition Period Group were collected from the vena jugularis once on the 3rd, 15th, 30th and 45th days after birth, and animals in the Ketosis Group were duly collected from the vena jugularis into sterile glass tubes for biochemical analysis and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) for hematological examinations. Blood samples were taken into tubes. Hematocrit values, total protein and fibrinogen levels were determined manually from blood samples taken into EDTA-containing tubes, glucose and BHBA levels were determined manually from blood samples taken at the bedside using a sugar/ketone measuring device, serum nicotinamide adenine dinucleotide (NEFA) and triglyceride levels were determined using a biochemical analyzer kit, BDNF levels were measured using a blood sample taken at the bedside. was determined on the ELISA reader using the BDNF ELISA kit, which is reactive for cattle. The SPSS statistical package program was used to evaluate the data.
The average body temperature values of the Ketosis and Transition Period Groups on the 3rd, 15th, 30th and 45th days were 39.04±0.71, 38.50±0.60, 38.36±0.44, 38.38±0.51 and 38.53±0.64 ˚C, respectively; the mean heart rate values were 67.67±4.06, 76.50±4.44, 74.83±3.76, 76.67±2.31 and 77.17±1.80 pcs/min, respectively; the mean values of respiratory frequency were 22.83±4.69, 26.92±3.61, 30.25±1.36, 30.50±1.00 and 30.42±1.08 units/min, respectively; the average values of rumen movement were found to be 1.67±1.56, 9.67±1.67, 10.00±1.28, 10.17±0.94 and 10.83±1.12 units/5 min, respectively. There was no statistical difference in body temperature between the Ketosis Group and the Transition Period Groups, and there was a statistical difference of p<0.0001 in rumen movement in all groups, heart rate on the 3rd, 30th and 45th days, and respiratory frequency on the 15th, 30th and 45th days. has been seen.
The average values of BHBA levels on the 3rd, 15th, 30th and 45th days of the Ketosis and Transition Period Groups were 2.6±0.88, 0.56±0.18, 0.41±0.14, 0.33±0.19 and 0.34±0.24 mmol/L, respectively; The mean glucose values were 36.17±13.40, 50.33±11.61, 53.75±7.01, 49.58±6.61 and 46.00±11.54 mg/dL, respectively; NEFA mean values were 0.84±0.46, 0.95±0.47, 0.75±0.35, 0.62±0.39 and 0.63±0.53, respectively; The mean triglyceride values were 7.21±1.40, 13.87±7.74, 17.16±6.30, 22.43±7.16 and 24.25±11.02 mg/dL, respectively; The mean values of total protein were 7.82±1.39, 6.97±0.50, 7.17±1.09, 7.53±0.54 and 7.45±0.70 g/dL, respectively; The mean fibrinogen values were 0.65±0.12, 0.68±0.18, 0.55±0.17, 0.58±0.18 and 0.50±0.22 mg/dL, respectively; The mean values of hematocrit were 30.25±5.10, 33.50±3.21, 32.83±3.24, 30.58±2.19 and 30.00±2.76%, respectively, and the mean values of BDNF levels were 0.22±0.09, 0.21±0.05, 0.21±0.05, 0.24±0.04 and It was determined as 0.19±0.05 ng/mL. While there was no statistical difference between the average values of total protein, fibrinogen, NEFA and BDNF levels on the 3rd, 15th, 30th and 45th days of the Ketosis Group and the Transition Period Groups, the statistical difference in BHBA levels was higher in the Ketosis group than in the other groups at p<0.0001. and triglyceride levels are seen to be low at p<0.0001. Although the blood glucose level was lower in the Ketosis Group than in all groups and the statistical difference was significant at the p<0.001 level on the 3rd, 15th and 30th days of the Transition Period Groups, and was lower than the average values on the 45th day, no statistical difference was found.
Between glucose and BHBA (p<0.001, r=-0.577), heart rate (p=0.042, r=0.263) and rumen movement (p<0.001, r=0.462); BHBA has effects on triglyceride (p<0.001, r=-0.487), heart rate (p<0.001, r=-0.603) and respiratory frequency (p<0.001, r=-0.528), rumen movement (p<0.001, r=-0.847) and body temperature (p=0.010, r=0.330); Among NEFA total protein (p=0.025, r=-0.290); triglyceride between heart rate (p<0.001, r=0.496), respiratory frequency (p<0.001, r=0.541), rumen movement (p<0.001, r=0.487) and body temperature (p=0.004, r=-0.366); hematocrit value of total protein (p=0.024, r=-0.291); between body temperature and heart frequency (p<0.001, r=-487), respiratory frequency (p<0.001, r=-0.439) and rumen movement (p=0.015, r=-0.312); between heart rate and respiratory frequency (p<0.001, r=0.586) and rumen movement (p<0.001, r=0.667); While a correlation was detected between respiratory frequency and rumen movement (p<0.001, r=0.641), no correlation was detected between clinical examination findings and biochemical parameters and BDNF.
As a result, in this study, biochemical parameters and BDNF concentrations were investigated in cattle in the transition period and diagnosed with ketosis, and no correlation was found between clinical examination findings, biochemical parameters and BDNF.