Tulehdusarvoja mittaamalla kohennusta vasikan kasvuun ja hyvinvointiin? Eli akuutin vaiheen proteiinit ja niiden yhteydet vasikoiden sairauksiin ja kasvuun Leena Seppä-Lassila, ELT Riskinarvioinnin tutkimusyksikkö
Akuutin vaiheen reaktio Paikallinen muutos Systeeminen vaste Kasvain Kudosvaurio Infektio Stressi makrofagit, monosyytit Sytokiinit Glukokortikoidit Tiineys Ikä Kuume Syömättömyys Apatia Lihaskatabolia, lipolyysi Akuutin vaiheen proteiinit Sukupuoli Hormonaaliset muutokset sinkki rauta kupari Leukosytoosi, komplementti
Sytokiinien vaikutukset
Akuutin vaiheen proteiinit naudalla Positiiviset akuutin vaiheen proteiinit (APP) haptoglobiini seerumin amyloidi A (SAA) Negatiiviset akuutin vaiheen proteiinit albumiini transferriini α-1-hapan glykoproteiini lipopolysakkaridia sitova proteiini (lipopolysaccharide binding protein, LBP) fibrinogeeni Gabay Arthritis Research & Therapy 2006 8(Suppl 2):S3
Naudan akuutin vaiheen proteiinit vasikoilla kohonneet pitoisuudet hengitystietulehduksissa haptoglobin/saa-suhde: voidaan erottaa akuutti ja krooninen tulehdus muutokset haptoglobiini- ja albumiinipitoisuuksissa ennen poikimista voivat ennustaa kohtutulehduksen kehittymistä post partum kohonnut haptoglobiini- ja laskenut albumiinipitoisuus voivat indikoida heikompaa ennustetta tai kroonisen sairauden kehittymistä
Vasikoiden kasvatus Suomessa Lypsylehmä Hiehovasikka Sonnivasikka Vasikkakasvattamo Lypsylehmä Naudanlihaa Hiehovasikka Emolehmä Emolehmä Emolehmä Sonnivasikka laidun Vasikkakasvattamo Naudanlihaa
Vastasyntynyt vasikka - immunokompetentti - immunopuutoksinen tarvitsee ternimaitoa! - immunoglobuliinit - ravinteet
Vasikoiden sairaudet Ripuli + muut rsk-ongelmat Hengitystietulehdus Napaongelmat tyrä, paise, levinnyt napatulehdus Niveltulehdukset
Tavoitteet Akuutin vaiheen proteiinien (APP) käytön hyödyntäminen kliinisessä työssä: Viitearvojen määrittäminen ja hyödyntäminen APP-pitoisuudet erilaisissa sairauksissa? vakavuus / ennuste? APP tilatason terveyden indikaattorina?
Tutkimuskysymykset Voiko APP-pitoisuuksia mittaamalla parantaa napatulehdusten erotusdiagnostiikkaa? tunnistaa/löytää sairaan vasikan? löytää rajan kliinisesti merkittävälle kokkidilöydökselle?
I: Viitearvot ja napavasikat Viitearvot: 120 tervettä, nupoutettavaa vasikkaa Napavasikat: yliopistolliseen eläinsairaalaan lähetetyt napaoireiset vasikat (63 vasikkaa) Napatulehdusten vakavuuden erottelu + viitearvojen käyttö
II: Nuoruusiän infektiot 22 lypsykarjatilaa, 130 vasikkaa yleistutkimus, verinäyte, ulostenäyte, syväsivelynäyte APP yhteys yleisimpiin tauteihin + patogeenilöydöksiin
III: Pihvivasikoiden infektiot 6 tilaa, 37 vasikkaa pitkittäistutkimus: tilakäynnit 0, 16 ja 30 vrk iässä yleistutkimus, verinäyte, ulostenäyte, syväsivelynäyte punnitus APP yhteys yleisimpiin tauteihin kasvuun vaikuttavat tekijät
IV: Vasikkakasvattamon haasteet 1 kasvattamo, 6 x 80 vasikan erä pitkittäistutkimus ryhmäkoon vaikutuksista yleistutkimus, verinäyte (tullessa, 3 vkon ja 6 vkon kuluttua) punnitus: tullessa (noin 24 vrk), juottokauden lopussa, teurastamossa APP yhteys ryhmäkokoon ja sairastavuuteen kasvuun vaikuttavat tekijät
APP: terveet vasikat I Fb g/l 7 6 5 4 3 2 1 0 0 7 14 21 28 35 42 49 56 Ikä, vrk WBC 25 10 9 /l 20 15 10 5 0 0 7 14 21 28 35 42 49 56 Ikä, vrk Viitearvot: Fb 2,6-5,9 g/l Hp < 196 mg/l SAA < 178 mg/l Hp 600 mg/l 400 SAA mg/l 300 200 (SAA > 14 vrk: < 125 mg/l) 200 100 0 0 7 14 21 28 35 42 49 56 Ikä, vrk 0 0 7 14 21 28 35 42 49 56 Ikä, vrk
Sairauksien esiintyvyys II 22 lypsykarjatilaa, 130 vasikkaa (0-60 vrk) 8 parsinavettaa, 14 pihattoa Kliiniset oireet % Ripuli 13,7 Yskä 11,1 Napatulehdus 8,6 Jalkavika 2,0 Terveitä 64,8
Sairauksien esiintyvyys III +II 6 emolehmätilaa, 37 vasikkaa Kliiniset oireet 3 vrk, % 16 vrk, % 30 vrk, % Ka, % Ripuli 5,4 0,0 2,9 2,8 Yskä 10,8 2,9 5,9 6,6 Napatulehdus 10,8 5,7 5,7 7,5 Jalkavika - - - Terveitä 75,7 91,4 88,6 85,0 Kliiniset oireet % Ripuli 13,7 Yskä 11,1 Napatulehdus 8,6 Jalkavika 2,0 Terveitä 64,8
APP ja valkosolut eri sairauksissa II Hp mg/l 1400 1200 1000 SAA mg/l 1000 800 800 600 600 400 400 200 200 0 0 Healthy Diarrhea Respiratory inf. Umbilical cond. Joint problem Healthy Diarrhea Respiratory inf. Umbilical cond. Joint problem 25 Fb g/l 10 9 WBC x 10 9 8 20 7 6 15 5 4 10 3 2 5 Healthy Diarrhea Respiratory inf. Umbilical cond. Joint problem Healthy Diarrhea Respiratory inf. Umbilical cond. Joint problem
Vasikkaripulin aiheuttajat II Eimeria spp. suvun kokkidit + Giardia spp. yleisin löydös ripuloivilla Ripuli (n=39) Eimeria spp. 21 % 3 % 3 % 3 % Giardia spp. 5 % 10 % Rotavirus 21 % Ei löydöksiä 13 % Eimeria spp. Cryptosporidium 5 % spp. 5 % 23 % Ei ripulia (n=91) Cryptosporidium 9 % spp. BCV 1 % 5 % 1 % 5 % 8 % 1 % 10 % 3 % Rotavirus Giardia spp. 14 % Ei löydöksiä 32 %
APP ja kokkidioosi II Lievässä kokkidioosissa matalammat haptoglobiinipitoisuudet 1: ei Eimeria spp., ei ripulia 2: lievä kokkidioosi (opg <500, ei ripulia) 3: kohtalainen kokkidioosi (opg >500 + patogeeninen laji TAI opg <500 + ripuli) 4: vakava kokkidioosi (opg >500, patogeeninen laji, ripuli) * p<0,05 vs. 1-ryhmä p<0,10 vs. 1-ryhmä
APP ja valkosolut napatulehduksissa I Fb 12 g/l 10 8 6 WBC 25 10 9 /l 20 15 4 10 2 Tyrä, n=14 Paise, n=33 Laaja tul., n=16 5 Tyrä Paise Laaja tul. Hp 800 mg/l 700 600 500 400 300 200 100 0 1293 mg/l 1802 mg/l Tyrä Paise Laaja tul. SAA 600 mg/l 500 400 300 200 100 0 Tyrä Paise Laaja tul.
Sensitivity / TPR Vakavuuden erottaminen I ROC (receiver operating characteristic) analyysi: paise/paikallinen tulehdus vs. laaja tulehdus (vatsaontelossa) 1.00 0.75 0.50 0.25 0.00 Fb (AUC: 0.910) Hp (AUC: 0.800) SAA (AUC: 0.797) Temp (AUC: 0.600) WBC (AUC: 0.597) Reference 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1-Specificity / FPR
Raja-arvo vakavalle napatulehdukselle I Table 1 Sensitivity and specificity of APPs at two different cut off points
Serum amyloid A g/l SAA ja kasvu (III) Pihvivasikoiden veren SAA-pitoisuus 16 vrk vanhoina vs. kasvu 0-210 vrk 200 150 100 50 0 800 1000 1200 1400 1600 Growth rate g/day
SAA ja kasvu; tilan vaikutus III 6 emolehmäkarjaa, 6-8 vasikkaa /tila Yhteys näyttää olevan vahvempi olosuhteiltaan huonommilla tiloilla ( ) 25
Vasikkakasvattamo ja ryhmäkoko IV ryhmäkokojen välillä ei eroa APP:ssa tai sairastavuudessa 1.00 Lääkitsemättömien vasikoiden osuus 0.75 0.50 0.25 0.00 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 Päiviä vasikkakasvattamossa
Kasvuun yhteydessä olevat tekijät, 0-49 vrk IV Variable n Coeff. 95% confidence p- Wald test p-value interval value SAA (24 vrk) (mg/l) 468-0.60-1.05; -0.15 0.009 IgG (24 vrk) (g/l) 468 5.67 1.94; 9.40 0.003 Age on arrival (days) 468 10.92 8.97; 12.87 <0.001 Ab treatments 0-1 139 0 0.061 2-3 292 17.66-19.50; 55.02 0.352 4 37 80.60 14.67; 147.53 0.018 NSAID treatments 468-8.80-16.14; -1.47 0.019 Gender: Heifer 82 0 Bull 386 48.49-1.62; 98.61 0.058 Breed: Ayrshire 175 0 0.003 Holstein Friesian 213 61.29 25.16; 97.44 0.001 Mixed 4 80 9.54-45.26; 64.33 0.733 Group size: Small 237 0 Large 231 22.51-29.12; 74.14 0.393 Constant 451.09 353.20; 548.98 <0.001
Kasvuun yhteydessä olevat tekijät, 0 vrk teurastus IV Variable n Coeff. 95% confidence interval p-value SAA (24 vrk) (mg/l) 445-0.12-0.21; -0.04 0.006 Haptoglobin (24 vrk) (mg/l) 445 0.03 0.0005; 0.05 0.046 Albumin (24 vrk) (g/l) 445-1.41-2.69; -0.13 0.031 Age at slaughter (days) 445 0.28 0.22; 0.35 <0.001 Wald test p- value Age on arrival (days) 445 0.46 0.10; 0.83 0.013 Gender: Heifer 80 Bull 365 77.67 65.44; 89.91 <0.001 Breed: Ayrshire 164 0 <0.001 Holstein Friesian 204-1.81-8.61; 4.99 0.602 Mixed 77 18.31 8.11; 28.52 <0.001 Group size: Small 222 Large 223-5.95-12.05; 0.16 0.056 Constant 215.61 161.10; 270.12 <0.001
Haasteet ja hyödyt Akuutin vaiheen proteiinit: Määritys hidas ja työläs APP-reaktion epäspesifisyys! = monet syyt aiheuttavat kohonneita pitoisuuksia APP-reaktion sensitiivisyys = kun havaitaan kohonnut pitoisuus, jotain on vialla gold standard? / diagnosoinnin tarkkuus?
Käytännön näkökulmia Tilan terveydentason seuranta? Managementin vaikutus? Laatuvasikka