Deneysel endotoksemili buzağılarda intestinal biyobelirteçlerin değerlendirilmesi
Evaluation of intestinal biomarkers in calves with experimental endotoxemia
Yazar: GİZEM GÖNÜLVEREN
Danışman: PROF. DR. MEHMET GÜLTEKİN
Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / İç Hastalıkları (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine

Özet:
Amaç: Buzağılarda deneysel endotoksemi sürecinde intestinal biyobelirteçler kapsamında sitrulin, intestinal yağ asidi bağlayıcı protein (iFABP), zonulin konsantrasyonları ve intestinal alkalin fosfataz (IAP) aktivitesindeki değişimlerin belirlenmesidir. 
Gereç ve Yöntem: Çalışmanın hayvan materyalini 1-4 haftalık yaşlar arasında 6 sağlıklı Holstein ırkı erkek buzağı oluşturdu. Endotoksemi oluşturmak için E. coli 0111:B4; Sigma, lipopolisakkarit 1 µg/kg dozda, 100 ml %0,9'luk NaCl solüsyonu içinde çözdürülerek, intravenöz yolla 5 dakika içinde uygulandı. Buzağıların uygulama öncesi (0. saat) ve uygulama sonrası 0,5, 1, 2, 4, 8, 12, 24 ve 48. saatlerde kan alındı. Klinik muayene kapsamında vücudun tutuluşu, deri elastikiyeti, mukoz membranlar, kapiller dolum zamanı, göz küresinin orbita çukurluğundaki konumu, kalp ve solunum frekansı, vücut sıcaklığı, emme refleksi, mental refleks, ayağa kalkabilme durumu, dışkı karakteri değerlendirildi. Laboratuvar analizler kapsamında tam kan sayımı, kan gazları, rutin serum biyokimya testlerine ek olarak sitokinler (interleukin 1-β, interleukin 6, Tümör nekroz faktör-alfa), akut faz proteinleri (serum amiloid A, haptoglobin) değerlendirildi. İntestinal biyobelirteç olarak sitrulin, iFABP, zonulin konsantrasyonları ve IAP aktivitesi belirlendi.
Bulgular: Buzağıların klinik skorlamaları zamana göre değerlendirildiğinde değişikliklerin daha çok 30. dakika ve 4. saat arasında gerçekleştiği ve genel olarak 12. saat itibariyle normal değerlere yaklaştığı gözlendi (p<0,05). Vital parametrelerde vücut sıcaklığı, solunum ve kalp frekanslarında 0. saate göre farklı zamanlarda anlamlı yükselmeler belirlendi (p<0,05). Hematolojik değerlendirmeler kapsamında WBC ve PLT sayılarında 0. saate göre farklı saatlerde anlamlı azalmalar bulundu (p<0,001). Kan gazları ve elektrolit parametrelerinde zamana göre değişiklikler izlenmekle birlikte, yalnızca laktat konsantrasyonundaki farklılıklar anlamlılık gösterdi (p<0,01). Rutin biyokimyasal testler kapsamında glukoz ve üre konsantrasyonlarında, AST, ALP enzim aktivitelerinde farklı zamanlarda anlamlı değişiklikler belirlendi (p<0,01). Akut faz proteinleri değerlendirildiğinde serum amiloid A düzeylerinde zamana göre farklılıklarda önem belirlenemezken, haptoglobin konsantrasyonu 2, 8, 12 ve 24. saatlerde 0. saate göre yüksek bulundu (p<0,01). İntestinal biyobelirteçler kapsamında sitrulin konsantrasyonu başlangıç (0. saat) değeri ile karşılaştırıldığında 30. dakikadan itibaren anlamlı düşük bulundu (p<0,05). Ortalama iFABP konsantrasyonu zamana göre değerlendirildiğinde 1, 12, 24. saatlerdeki değişimler 0. saate göre anlamlı yüksekti (p<0,01). Zamana göre değişiklikler belirlenmekle birlikte IAP ve zonulin konsantrasyonlarındaki farklılıklar istatistiksel anlam göstermedi.
Sonuç: Endotoksemi sürecinde başlangıç değerlerine göre sitrulin konsantrasyonlarının belirgin olarak azaldığı, iFABP konsantrasyonunda farklı saatlerde artış olduğu görüldü.  Zamana göre değişiklikler belirlenmekle birlikte IAP, zonulin konsantrasyonlarındaki farklılıklar istatistiksel anlam göstermedi. Elde edilen sonuçlar temelinde bağırsak hasarı ya da sepsisle seyreden buzağı hastalıklarında intestinal hasarın değerlendirildiği daha geniş popülasyonları içeren yeni çalışmaların gerçekleştirilmesinin faydalı olabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
Objective: The determination of changes in citrulline, intestinal fatty acid-binding protein (iFABP), zonulin concentrations and intestinal alkaline phosphatase (IAP) activity within the scope of intestinal biomarkers during the experimental endotoxemia process in calves.
Materials and Methods: The animal material of the study consisted of 6 healthy male Holstein calves aged 1-4 weeks. To induce endotoxemia, Escherichia coli 0111:B4; lipopolysaccharide was dissolved in 100 ml of 0.9% NaCl solution at a dose of 1 µg/kg and administered intravenously in 5 minutes. Blood samples were taken from the calves at pre-application (0th hours) and at 0.5, 1, 2, 4, 8, 12, 24, 48th hours after administration. Clinical examinations included assessment of body posture, skin elasticity, mucous membranes, capillary refill time, position of the eye globe in the orbital cavity, heart and respiratory rates, body temperature, suckling reflex, mental reflex, ability to stand and fecal character. Laboratory analyses encompassed complete blood count, blood gases, routine serum biochemistry tests, along with evaluation of cytokines (interleukin 1-β, interleukin 6, tumor necrosis factor-alpha), acute-phase proteins (serum amyloid A, haptoglobin). As intestinal biomarkers, concentrations of citrulline, iFABP, zonulin, and IAP activity were determined.
Results: Hematological parameters revealed significant decreases in WBC and PLT counts at various hours compared to the 0th hour (p<0.001). Although changes in blood gases and electrolyte parameters were observed over time, only differences in lactate concentration showed significance (p<0.01). Evaluation of routine biochemical tests indicated significant changes in glucose and urea concentrations, as well as AST and ALP enzyme activities at different times (p<0.01). When acute-phase proteins were assessed, SAA levels showed no significant differences over time, whereas haptoglobin concentration was higher at the 2nd, 8th, 12th, and 24th hours compared to the 0th hour (p<0.01). Concerning intestinal biomarkers, citrulline concentration was significantly lower from the 30th minute onwards compared to the baseline (0th hour) (p<0.05). The average iFABP concentration showed significant increases at 1st, 12th, and 24th hours compared to the 0th hour (p<0.01). Although changes over time were observed, differences in IAP and zonulin concentrations did not reach statistical significance.
Conclusion: The concentration of citrulline was markedly decreased during the endotoxemia process, while iFABP concentration showed increases at different hours compared to baseline values. Although changes over time were observed, differences in IAP and zonulin concentrations did not reach statistical significance. Based on the obtained results, it is considered beneficial to conduct new studies involving larger populations, evaluating intestinal damage in calf diseases associated with intestinal injury or sepsis.