CC BY
12
УДК: 619:616.7:636.2
Федорович В.Л., асистент ([email protected]), Демидюк С.К., к. вет. наук, доцент © Лье1еський нацюнальний утеерситет еетеринарног медицины та бютехнологш ¡мет С.З. Тжицького
ЛИМОННА КИСЛОТА, ЯК МАРКЕР Д1АГНОСТИКИ ОСТЕОДИСТРОФП КОР1В
Наеодяться результати дослгджень показните мтерального обмту за остеодистрофп корге. Обгрунтоеуеться можлиекть еикористання лимонног кислоти, як тформатиеного тесту ранньог д1агностики остеодистрофп.
Ключовi слова: короеи, д1агностика, остеодистроф1я, лимонна кислота.
Для доклмчно! дiагностики остеодистрофп (ОД) корiв проводяться бiохiмiчнi дослщження кровi i сечi районними та обласними державними лабораторiями ветеринарно! медицини, де для дiагностики хвороби переважно визначають концентрацш загального та юшзованого Са, неоргашчного Р, загально! лужно! фосфатази, лужного резерву. Однак, щ показники не завжди е iнформативними на раншх стадiях дiагностики патологи внаслiдок адаптаци гомеостазу та необ'ективного дослiдження [1].
Недосконалкть цих тестiв вимагае розробки бшьш чутливих бiохiмiчних iндикаторiв кюткового метаболiзму. Тому зараз актуальними е визначення в сироватщ кровi та сечi тих метаболiтiв, якi е специфiчними складовими органiчного матриксу кктки, що зазнають поряд iз мшеральними речовинами значних змiн [1, 2, 3].
На сучасному етат як дiагностичнi маркери використовують метаболiти сполучно! тканини - оксипролiн, глiкозамiнглiкани та !хш фракци, Ыалоглжопротеши, хондро!тинсульфати та ряд шших [1]. Окрiм цих метаболтв, у сучаснiй ветеринарнiй медициш уже розробленi та широко використовуються ряд нових маркерiв метаболiзму кктково! тканини (КТ) -остеокальцин, кiнцевi пептиди проколагену I типу, тартрат-резистентна кисла фосфатаза, пирiдиновi поперечнi зв'язки ("зшивки") - пирiдинолiн та деокситридинолш, амiно- й карбокситермiнальнi телопептиди колагену I типу [1, 4, 5, 6]. Вс щ тести вважаються високоiнформативними та специфiчними при патологи КТ щодо визначення вищеперерахованих показниюв, але !хне використання у втизнянш ветеринарнiй дiагностицi обмежене. Це пов'язано iз високою вартiстю реагентiв, потребою у спещальному обладнаннi, квалiфiкованому персоналi тощо [1, 7]. Поряд з цим, кнуе ряд iнших показниюв, якi можуть бути надiйним критерiем для оцiнки стану КТ та не вимагають значних витрат i складних манiпуляцiй [1].
© Федорович В.Л., Демидюк С.К., 2009 334
У складi матриксу КТ мютитися велика кшьккть оргашчних кислот, серед них важливе мкце выводиться лимоннiй кислотi (ЛК, цитрат), близько 90% И загально1 кшькост в органiзмi припадае на частку КТ [8, 9, 10]. Лимонна кислота синтезуеться кл^инами КТ та бере активну участь у перенесенш юшв Са iз кiстки в кров. Значне зниження вмкту ЛК в кктках i кровi хворих рах^ом тварин та збiльшення И тсля введення вiтамiну D уперше було вiдзначено ще в 1941 р., поим тдтверджено багатьма дослщниками. Тiсна залежнiсть концентраци ЛК в кровi вiд вiтамiну D послужила тдставою для того, щоб використовувати цей показник як один з тесив для ощнки D- в^амшного статусу тварин i людини [8, 10].
Лимонна кислота е ключовим метабол^ом у процесах мiнералiзацil шляхом утворення комплексних сполук з Р i Са, що сприяе тдвищенню !хнього вмiсту в КТ до рiвня, при якому починаються процеси кристалiзацil та мiнералiзацil кiстки [10]. Збшьшення концентраци ЛК в кютках сприяе пiдвищенню розчинностi мiнерального компоненту КТ i мобшзаци Са з кктки в кров. Таким чином, ЛК бере участь у пщтриманш гомеостазу Са в кров1 Ця гiпотеза заснована на тiсному зв'язку ЛК з кристалами гiдроксиапатиту та И здатност утворювати з Са добре розчинний комплекс. Вона володiе сильною спорщнешстю до iона Са i мiж вмiстом цих компонент в тканинах iснуе тiсний взаемозв'язок. Цим пояснюеться активна участь ЛК в механiзмi вiдкладання мiнерального компоненту кютки. Окрiм того, вiдмiчаеться зв'язок ЛК та остеокальцину з кристалами гщроксиапатиту й, iмовiрно, вони вдаграють роль у його обмiнi [8].
В нормi в мiру росту й мiнералiзацil КТ, вмiст ЛК в нш незмiнно пiдвищуеться, але при розвитку остеопатологи (рахiт, остеодистрофiя) вiдбуваеться И зменшення. Високий рiвень цитрату в кiстцi вказуе на те, що мехашзм кальцифжаци КТ залежить вiд кiлькостi ЛК в нш i може служити показником забезпеченост органiзму мiнеральними солями [8, 11].
Мета роботи. В лiтературi ми не виявили вщомостей про ЛК як дiагностичний критерiй остеодистрофп в корiв, тому виходячи з вищевикладеного, нами було взято за мету ощнити цитрат як дiагностичний маркер у кровi корiв за ОД. Провести порiвняльний аналiз одержаних даних бiохiмiчного дослiдження.
Матерiал та методи. Дослщження проводились на базi господарств ПАФ "Бший Стж" Сокальського району Львiвськоl областi та ННВЦ "Комаршвський" Городоцького району Львiвщини при Львiвському нацiональну унiверситетi ветеринарно1 медицини та бютехнологш iменi С.З Гжицького. Всього було дослiджено 65 корiв iз субклiнiчним перебiгом та клмчними ознаками ОД.
Для бiохiмiчних дослщжень у клiнiчно здорових та тварин, пщозрших на субклiнiчний перебiг ОД, вщбирали проби кровi, в якш визначали вмiст кальцiю - за допомогою реактиву Арсеназо III (Ваиег Р.1., 1981), неорганiчний фосфор - з амонiймолiбдатом за Fiske С.Н, Subbarow Y. (1925) в модифкаци
335
Lowry O.H., Lopez J.A., (1946), лимонну кислоту - за Beutler Е. та Veh М.К., (1959) в модифкаци Каракашова А., Bi4eBa £., (1968) [12].
Результати дослщжень та 'ix обговорення. При оглядi встановлено середню i нижче середню вгодованiсть корiв залежно вiд господарства. На пiдставi проведеного клмчного обстеження корiв встановили, що середня температура тiла при дослщженш корiв була в межах фiзiологiчних коливань i становила 38,2±0,3°С. Частота дихання - 29,0±0,9 за хвилину, його змiну виявляли у 4 корiв (13%). При дослiдженyi серцево-судинно! системи звертали увагу на частоту пульсу i характер тонiв серця. Його частота становила 62±1,4 за хвилину. Брадикардш та, в окремих випадках, з ознаками остеодистрофп виявляли тахкардш - 10 корiв (33%) [13, 14].
Серед клмчних ознак захворювання спостерiгали: спотворення апетиту, скуйовджешсть шерстi та затримання линьки - довге волосся в дшянщ ши!, черева, на головi мiж рогами (чолка), холщ. Такi змiни були виявлеш у 16 корiв (36%). Виявляли також неправильну поставу кшщвок, потоншення та частковий лiзис останньо! пари ребер, розсмоктування останнiх 2-3 хвостових хребщв, часткову деформацiю хребта, хитккть зубiв, а також кволкть, перегули та зниження продуктивностi. Клмчш змiни кiстково-зв'язкового апарату вiдмiчали у 6 корiв (20%) - напружена хода, випуклкть ребер, надмiрне розростання i деформацiя рогу копитець, що призводило до подовження зв'язок та сухожилюв, яке змшювало кути суглобiв i мiнялась постава кiнцiвок [13, 14].
На основi виявлених симптомiв та проведених лабораторних дослiджень було ввдбрано 30 корiв, в тому чи^ клiнiчно здоровi, хворi остеодистрофieю та iз субклiнiчною формою перебку. Було сформовано три групи: 10 - клмчно здоровi, 10 iз субклiнiчним перебiгом ОД без виражених патогномошчних клiнiчних ознак та 10 хворих корiв iз симптомами ОД.
Таблиця 1
Б1ох1м1чш показники кров1 кшшчно здорових та хворих KopiB
(M±m, n=10)
Показники Клш1чно здоров1 Субкл1н1чний переб1г ОД Хвор1 ОД
Са, ммоль/л 2,59±0,15 2,39±0,02 2,18±0,06*
P, ммоль/л 2,01±0,02 1,69±0,02 1,56±0,05*
Mg, ммоль/л 0,84±0,04 0,82±0,04 0,81±0,02
Цитрат, ммоль/л 252,9±8,14 157,7±6,21** 146,8±5,89**
Прим1тка: * - р<0,05, ** - р<0,001.
Вмкт таких мiнералiв, як Ca, P, Mg у корiв перших двох груп знаходився у межах фiзiологiчноl норми. В той час у хворих корiв спостерiгали зменшення рiвня Са на 16% порiвняно зi здоровими (р<0,05), а у корiв iз субклiнiчним перебiгом рiвень Са знаходився на нижнш межi фiзiологiчних коливань, що вказуе на порушення фосфорно-кальцieвого спiввiдношення, гiпокальцieмiю, яка е показником остеомаляци. Концентрацiя P i Mg знаходиться в межах норми [14, 15].
Подiбна закономiрнiсть встановлена нами при аналiзi вмiсту ЛК. Ii'
336
кшьккть була нижчою вщ норми у хворих та KopiB i3 субклмчним nepe6iroM вщповщно на 37,6% та 58% nopiBMHO i3 здоровими i знаходилась на критично низькому piвнi вiдпoвiднo: 157,7±6,21 ммоль/л та 146,8±5,89 ммоль/л (р<0,001). Зниження концентраци ЛК у хворих ОД кopiв пояснюеться тим, що за ОД виникае нестача вiтамiну D в тканинах хворих кopiв, це спричиняе нагромадження пpoдуктiв пpoмiжнoгo oбмiну - пipувату i лактату, розвиваеться ацидоз та гальмуеться утворення ЛК, о^м того, порушуеться сшввщношення Са i Р, знижуються процеси мiнеpалiзацil. В нopмi вiтамiн D сприяе перетворенню пipувату в цитрат [8, 10, 11, 16].
Результати проведених нами дослщжень показали, що зниження цитрату в плазмi кpoвi вiдмiчаеться паралельно iз зменшенням вмюту Са. Такi данi пiдтвеpджують роботи окремих автopiв [10, 11]. В скелет piвень цитрату е показником мiнеpалiзацil, а в плазмi вш вiдoбpажае iнтенсивнiсть мобшзаци Са зi скелету.
Висновки. Серед дoслiджуваних бioхiмiчних кoмпoнентiв сироватки кpoвi найбiльш шформативними для ранньо! дiагнoстики субклмчно1 форми переб^у остеодистрофи е визначення вмкту лимонно! кислоти разом iз концентращею Са, Р, Mg.
Л1тература
1. Стадник А.М., Федорович В.Л. Современные направления доклинической молекулярной диагностики остеодистрофии // Ученые записки Витебской гос. акад. ветеринарной медицины. - 2007. - Том 43 - выпуск 1. - С. 228-230.
2. Минченко Б.И., Беневоленский Д.С., Тишенина Р.С. Биохимические показатели метаболических нарушений в костной ткани. Часть I. Резорбция кости // Клиническая лабораторная диагностика. - 1999. - №1. - С. 8-15.
3. Минченко Б.И., Беневоленский Д.С., Тишенина Р.С. Биохимические показатели метаболических нарушений в костной ткани. Часть II. Образование кости // Клиническая лабораторная диагностика. - 1999. - №4. - С. 11-17.
4. Liesegang A. et al. Biochemical Markers of Bone Formation and Resorption Around Parturition and During Lactation in Dairy Cows with High and Low Standard Milk Yields // J Dairy Sci. - 2000. - Vol. 83. - P. 1773-1781.
5. Mosel M., Corlett S.C. Assessment of bone turnover in the dry period of dairy cows by measurement of plasma bone GLA protein, total plasma alkaline phosphatase activity and urinary hydroxyproline // Exp. Physiol. - 1990. - Vol. 75. -P. 827-837.
6. Naito Y. et al. Plasma osteocalcin in periparturient and postparturient cows: correlation with plasma 1,25-dihydroxyvitamin D, calcium, and inorganic phosphorus // J. Dairy Sci. - 1990. - Vol. 73. - P. 3481-3484.
7. Dzierzecka Malgorzata, Charuta Anna. Nowe techniki oceny jakosci tkanki kostnej i mozliwosc ich zastosowania w medycynie weterynaryjnej // Medycyna Wet. - 2006. - №62(6). - S. 617-620.
8. Бауман В.К. Биохимия и физиология витамина D. - Рига: Зинатне, 1989. -480с.
9. Слуцкий Л.И. Биохимия нормальной и патологически измененной
337
соединительной ткани. "Медицина", Ленинградское отделение, 1969. - 375с.
10. Долгова М.С., Пташкин А.А. Обменные процессы в костной ткани ягнят при введении кальцитонина и витамина D3 // Бюллетень ВНИИ физиол., биохимии и питания с.-х. животных. - 1974. - Вып. 2 (70). - С. 23-26.
11. Полякова Ж.В. Динамика лимонной кислоты и активности щелочной фосфатазы в тканях кур в процессе формирования репродуктивных органов и яйцекладки // Бюллетень ВНИИ физиол., биохимии и питания с.-х. животных. -1974. - Вып. 2 (32). - С. 35-37.
12. Каракашов Ат., Вичев Е. Микрометоды в клинической лаборатории. -София: Медицина и физкультура, 1966. - 256 с.
13. Демидюк С.К. Клмчний статус у корiв за нестачi окремих мжроелементв в зош захщних райошв Украши // Сшьський господар. - 2003. - №9-10. - С. 1315.
14. Стадник А.М., Федорович В.Л. Метаболiчний профшь кровi за ензоотично! остеодистрофи корiв // Науковий вкник ЛНАВМ. - Львiв, 2006. - Т.8 №2 (29) -Ч.1 - С. 185 - 190.
15. Демидюк С.К. Показники обмшу кальцш i фосфору у високопродуктивних корiв в захвднш бiогеохiмiчнiй зош Украши // Вкник ЛНАВМ. - Львiв, 2003. -Т.5, (№4). - С. 41-45.
16. Головацкий И.Д., Горбатюк Б.А., Илиевская-Галушко Г.Ю. и др. Динамика компонентов углеводного обмена и адениновых нуклеотидов крови коров, больных атониями преджелудков, при лечении инсулином и глюкозой // Науч. труды УСХА. - 1974. - Вып. 106. - С. 17-20.
Summary Fedorovych V.L., Demydjuk S.K. Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnology named after S.Z. Gzhytskyj LEMON ACID, AS A MARKER OF DIAGNOSTICS OF OSTEODYSTROPHY Results over of researches of indexes of mineral exchange are brought for the osteodystrophies of cows. Possibility of the use of lemon acid is grounded, as an informing test of early diagnostics of osteodystrophy and it subclinical form.
Стаття надшшла до редакцИ 17.04.2009
338
