Einleitung: Bei Fohlen ist bisher wenig bekannt über die Eisenparameter im Blut. Das Spurenelement Eisen ist für Säugetiere essenziell, seine Hauptaufgabe ist der Sauerstofftransport. Adulte Pferde nehmen das benötigte Eisen mit dem Raufutter auf, welches in der Regel ausreichend hohe Eisengehalte aufweist. Das Hauptmolekül zur Eisenspeicherung ist Gewebe-Ferritin. Das im Serum vorkommende Serum-Ferritin spiegelt die Gesamteisenmenge des Körpers wider. Im Rahmen einer systemischen Entzündung sinkt der Serum-Eisenspiegel, da Eisen ins Gewebe umverteilt wird und in das Gebiet der Entzündung abwandert. Für die Parameter des Eisenstoffwechsels gibt es keine Referenzwerte für Fohlen, für adulte Pferde gibt es lediglich einen Referenzbereich für Serum-Eisen von 1,00-3,61 mg/l. Es gibt keine Studien, bei denen die Eisenparameter von Fohlen im Alter von ein bis sechs Monaten bestimmt wurden.
Ziel der Studie: Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Parameter des Eisenstoffwechsels im Serum bei akuter systemischer Entzündung bei ein bis sechs Monate alten Fohlen zu untersuchen. Außerdem sollte überprüft werden, inwiefern diese Veränderung des Eisenstoffwechsels zu einem Abfall der Serum-Eisenwerte führt.
Tiere, Material und Methoden: In dieser prospektiven Studie wurden EDTA-Vollblut- und Serumproben von 66 gesunden Fohlen und 84 Fohlen mit einer akuten systemischen Entzündung in Form einer abszedierenden Bronchopneumonie genommen. Die Fohlen waren im Median 109 Tage alt. Die Diagnose 'Bronchopneumonie' wurde mittels Ultraschalldiagnostik gestellt, die Fohlen hatten am Tag der Probennahme einen sonografisch ermittelten Abszesscore von über 15 cm sowie eine rektal gemessene Körperinnentemperatur über 39,0 °C. Die gesunden Fohlen wiesen eine unauffällige klinische Allgemeinuntersuchung sowie Lungenultraschalluntersuchung am Tag der Probennahme sowie in der vorherigen und darauffolgenden Woche auf. Im Labor wurde der Serum-Amyloid-A-Gehalt bestimmt. Die gesunden Pferde wiesen SAA-Werte innerhalb des Referenzbereiches auf, bei den kranken Pferden bestätigte ein Wert > 7µg/ml die Diagnose einer akuten systemischen Entzündung. Aus der EDTA-Vollblutprobe wurde innerhalb von einer Stunde mittels Durchflusszytometrie die Blutleukozytenzahl bestimmt. Die Analyse der Serumproben erfolgte im Labor LABOKLIN mit dem Analysesystem Cobas 8000 von Roche. Die statistische Auswertung der Daten erfolgte mit dem Statistikprogramm SPSS (IBM Statistics 27). Die Daten der Gesamtpopulation (n = 150) waren nicht normalverteilt. Es wurde ein Mann-Whitney-U-Test als nicht parametrischer Test für zwei unabhängige Stichproben durchgeführt, um signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen zu ermitteln. Das Signifikanzniveau wurde auf p < 0,05 festgelegt.
Ergebnisse: Bei der Auswertung der Probanden ergab sich für die gesunden Fohlen ein medianer SAA-Wert von 3,50 µg/ml, der der kranken Fohlen liegt mit 541 µg/ml hochsignifikant darüber. Die Bestimmung des Serum-Ferritin-Wertes ergab für die Gruppe der gesunden Fohlen einen Median von 3,80 µg/l (IQR 2,00-4,40 µg/l), der Median für die Gruppe der kranken Fohlen ist mit 4,60 µg/l (IQR 2,48-6,40 µg/l) signifikant (p = 0,003) höher. Die Serum-Eisenwerte der gesunden Fohlen lagen innerhalb des laborinternen Referenzbereichs für adulte Pferde (Median 1,57 mg/l; IQR 1,21-1,79 mg/l), auch die weiteren Bluteisenwerte entsprachen denen adulter Pferde. Die kranken Fohlen zeigten signifikant niedrigere Serum-Eisenwerte (Median 0,550 mg/l; IQR 0,368-0,778 mg/l), signifikant höhere Ferritin- und UIBC-Werte sowie eine signifikant geringere Eisensättigung. Die Auswertung der Leberenzymaktivitäten aus dem Serum ergab für die kranken Fohlen bei allen gemessenen Parametern im Durchschnitt niedrigere Werte als für die gesunden Fohlen. Bei dem Spurenelement Kupfer liegt der Median der gesunden Fohlen mit 18,8 µmol/l (IQR 16,4-20,1 µmol/l) im oberen Bereich der Referenzwerte von 7,9-21 µmol/l, der Median der kranken Fohlen liegt mit 25,7 µmol/l (IQR 23,1-29,0 µmol/l) signifikant über den Werten der gesunden Fohlen (p < 0,001).
Schlussfolgerung: Durch eine akute systemische Entzündung kommt es zu einem Abfall des Serum-Eisens durch Umverteilung ins Gewebe und Abwanderung ins Entzündungsgebiet. Da es jedoch sowohl in der Literatur als auch in den Ergebnissen dieser Studie keine Hinweise auf einen absoluten Eisenmangel beim Fohlen gibt, sollte von einer Eisensupplementation in jedem Fall abgesehen werden.:1 Einleitung 1
2 Literaturübersicht 2
2.1 Vorkommen und chemische Eigenschaften von Eisen 2
2.2 Eisenmetabolismus 2
2.2.1 Absorption 2
2.2.2 Transport 3
2.2.3 Speicherung, Mobilisierung 4
2.2.4 Exkretion, Verlust 5
2.3 Physiologische Funktionen 6
2.4 Feststellung des Eisenstatus 7
2.5 Eisenbedarf des Pferdes 9
2.6 Eisengehalt von Futtermitteln 10
2.7 Eisenmangel 11
2.8 Supplementation von Eisen 12
2.9 Eisenüberschuss, Toxizität 12
2.10 Bakterieller Eisenstoffwechsel 13
2.11 Entzündung 14
2.11.1 Abszedierende Bronchopneumonie 15
2.12 Eisenstoffwechsel bei systemischer Entzündung 16
2.12.1 Ferritin als Akute-Phase-Protein 17
2.12.2 Serum-Eisen als Entzündungsmarker 17
3 Publikation 19
3.1 Vergleich des Eisenstatus im Serum von gesunden Fohlen und Fohlen mit Bronchopneumonie 19
4 Diskussion 30
5 Zusammenfassung 34
6 Summary 36
7 Literaturverzeichnis 38
Danksagung 47 / Introduction: Little is known about iron parameters in the blood of foals. The trace element iron is essential for mammals, its main task is the transport of oxygen. Horses take up the required iron with roughage, which has sufficiently high iron contents. The main molecule for iron storage is tissue ferritin. The serum ferritin found in the serum reflects the total amount of iron in the body. In the context of systemic inflammation, serum iron levels decrease as iron is redistributed to the tissues and migrates to the area of inflammation. There are no reference values for the parameters of iron metabolism for foals, for adult horses there is only a reference range for serum iron from 1.00-3.61 mg/L. There are no studies in which the iron parameters of foals were determined at the age of one to six months.
Aim of the study: The aim of the present work was to investigate the parameters of serum iron metabolism in acute systemic inflammation in one- to six-month-old foals. In addition, it was to be determined to what extent this change in iron metabolism leads to a drop in serum iron levels.
Animals, material, and methods: In this prospective study, EDTA whole blood and serum samples were collected from 66 healthy foals and 84 foals with acute systemic inflammation in the form of abscessed bronchopneumonia. The median age of the foals was 109 days. The diagnosis 'bronchopneumonia' was made by ultrasound diagnosis, the foals had a sonographically determined abscess score of more than 15cm as well as a rectally measured internal body temperature of more than 39.0 °C on the day of sampling. The healthy foals had an unremarkable clinical general examination and lung ultrasound on the day of sampling and in the previous and following week. In the laboratory, the serum amyloid A content was determined, a value > 7µg/mL confirmed the diagnosis of acute systemic inflammation. From the EDTA whole blood sample, the blood leucocyte count was determined within one hour by flow cytometry. The serum samples were analyzed in the LABOKLIN laboratory using the analyzer Cobas 8000 from Roche. Statistical analysis of the data was performed with SPSS (IBM Statistics 27). The data of the total population (n = 150) were not normally distributed. A Mann-Whitney U test was performed as a non-parametric test for two independent samples to determine significant differences between the groups. The significance level was set at p < 0.05.
Results: The evaluation of the blood samples showed a median SAA level of 3.50 µg/mL for the healthy foals, the median of 541 µg/mL for the sick foals was significantly higher than in healthy foals. The determination of serum ferritin showed a median of 3.80 µg/l (IQR 2.00-4.40 µg/l) for the group of healthy foals, the median for the group of sick foals was significantly (p = 0.003) higher at 4.60 µg/l (IQR 2.48-6.40 µg/l). The serum iron values of the healthy foals were within the laboratory reference range for adult horses (median 1.57 mg/l; IQR 1.21-1.79 mg/l). The other blood iron values also corresponded to those of adult horses. The sick foals showed significantly lower serum iron levels (median 0.550 mg/l; IQR 0.368-0.778 mg/l), significantly higher ferritin and UIBC levels and significantly lower iron saturation. The evaluation of liver enzyme activities from the serum showed lower values on average for the sick foals than for the healthy foals for all measured parameters. For the trace element copper, the median of the healthy foals with 18.8 µmol/l (IQR 16.4-20.1µmol/l) is in the upper range of the reference values of 7.9-21µmol/l, the median of the sick foals with 25.7 µmol/l (IQR 23.1-29.0 µmol/l) is significantly higher than the values of the healthy foals (p < 0.001).
Conclusion
Acute systemic inflammation causes a drop in serum iron due to redistribution into the tissues and migration into the area of inflammation. However, since there is no evidence of an absolute iron deficiency in foals, either in the literature or in the results of this study, iron supplementation should be avoided in any case.:1 Einleitung 1
2 Literaturübersicht 2
2.1 Vorkommen und chemische Eigenschaften von Eisen 2
2.2 Eisenmetabolismus 2
2.2.1 Absorption 2
2.2.2 Transport 3
2.2.3 Speicherung, Mobilisierung 4
2.2.4 Exkretion, Verlust 5
2.3 Physiologische Funktionen 6
2.4 Feststellung des Eisenstatus 7
2.5 Eisenbedarf des Pferdes 9
2.6 Eisengehalt von Futtermitteln 10
2.7 Eisenmangel 11
2.8 Supplementation von Eisen 12
2.9 Eisenüberschuss, Toxizität 12
2.10 Bakterieller Eisenstoffwechsel 13
2.11 Entzündung 14
2.11.1 Abszedierende Bronchopneumonie 15
2.12 Eisenstoffwechsel bei systemischer Entzündung 16
2.12.1 Ferritin als Akute-Phase-Protein 17
2.12.2 Serum-Eisen als Entzündungsmarker 17
3 Publikation 19
3.1 Vergleich des Eisenstatus im Serum von gesunden Fohlen und Fohlen mit Bronchopneumonie 19
4 Diskussion 30
5 Zusammenfassung 34
6 Summary 36
7 Literaturverzeichnis 38
Danksagung 47
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:91664 |
| Date | 28 May 2024 |
| Creators | Klöpping, Annika |
| Contributors | Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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