Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Vergleichende Iohexol- und Iodbestimmung in caninen und equinen Serum- und Rattenurinproben nach oraler Verabreichung von Iohexol

Strube, Katrin

In the present study the iohexol content in canine and equine serum and rat urine samples was determined after oral administration of iohexol in comparison to the iodine content. The aim was to gain knowledge whether iohexol can be used as a suitable marker for assessing intestinal permeability.   The examination of iohexol in urine and serum samples was carried out using solid phase extraction, followed by HPLC-analysis (Klenner 2006). A total of one hundred and sixteen serum samples of dogs and horses and thirty urine samples of rats were tested concerning their iohexol content. With the help of the measured iohexol concentration, the expected iodine proportions could be figured out in the samples. Due to difficulties in the chromatogram evaluation after the administration of very low iohexol amounts, 2.0 ml Omnipaque® 350/kg KGW per os can be recommended following Klenner (2006). When feeding the horses, the iohexol dosage should be increased in order to reach reliable and useful results. Otherwise the contrast media should be administered to fasting animals. Due to the expected high iohexol concentration in urine samples collected over a period of twenty-four hours, the dosage of 2.0 ml Omnipaque® 300 (total iohexol content 1294 mg) is sufficient in rats. The iodine analysis was carried out by means of the Sandell-Kolthoff reaction with photometric detection. Chosen urine and serum samples were divided into three groups of different concentration concerning their iohexol content. In order to transfer the iodine into a useful form for the analysis, urine and serum had to be decomposed by alkaline dry ashing. A modified method (Albers 1999) by Mitsuhashi and Kaneda (1990) was applied in changed form for the urine samples. The method by Scherer-Herr (2001) was slightly modified and used for the analysis of the serum samples. The measured amount of urinary iodine moved in different deviations above the expected values. The medium deviation resulted in thirty-two per cent plus. There was no correlation (r = 0.12) between the expected iodine content and the actual measured difference to the expected value. As well no correlation could be found between the group matching and the size of the measured difference within the different groups. Concerning the raw data, the actual measured iodine content was significant higher (p = 0.0038; r = 0.8) than the expected iodine value, measured with Wilcoxon`s signed rank test. The problems during the iodine determination in serum, relating to the sensitivity of the method could not be clarified until the end. The results of the serum analysis were, due to a constant low recovery rate, not suitable to gain reliable statements on the given iodine amount in the samples. However, a tendency for an increased iodine recovery could be observed in serum.   The results which were obtained in this paper point to the fact that a possible metabolism of iohexol after oral administration cannot absolutely be excluded. Nevertheless the conducted tests are not sufficient to gain reliable results about a possible metabolization. In addition to this, further tests with a higher number of samples as well as further research of metabolites are necessary.   With regard to the suitability of the test procedure for determing intestinal permeability, the ascertained differences do not seem to affect the diagnostic applicability of the test. In consideration of the increased iodine recovery, the given limit for iohexol excretion of 0.5 % of oral ingested dose in healthy control persons and patients with inflammatory bowel disease in 24 h urine (Halme et al. 1997, 2000) is exceeded in no case. Consequently, the time-consuming iodine measurement has no significant diagnostic advantage compared to the iohexol analysis under clinical conditions.

In der vorliegenden Arbeit wurde bei Hunden, Pferden und Ratten der Iohexolgehalt in Serum- und Urinproben im Vergleich zum vorhandenen Iodgehalt bestimmt. Iohexol wurde den Tieren im Vorfeld oral verabreicht und der Iohexol- und Iodgehalt in Serum und Urin analysiert. Ziel der Untersuchungen war es, Kenntnisse über die Eignung des Iohexols als oral verabreichte Markersubstanz zur Prüfung der intestinalen Permeabilität zu erlangen.   Die Iohexolbestimmung in den Serum- und Urinproben erfolgte mittels Festphasenextraktion und nachfolgender HPLC-Analyse (Klenner 2006). Insgesamt 116 Serumproben von Hunden und Pferden und 30 Urinproben von Ratten wurden auf ihren Iohexolgehalt untersucht. Anhand der bei der HPLC-Bestimmung ermittelten Iohexolkonzentrationen konnten die zu erwartenden Iodgehalte in den Proben errechnet werden. Aufgrund einer Erschwerung der Auswertbarkeit der erzielten Chromatogramme bei Verabreichung von sehr niedrigen Iohexolmengen, kann beim Hund, in Anlehnung an Klenner (2006), eine Dosierung von 2,0 ml Omnipaque® 350/kg KGW per os empfohlen werden. Beim Pferd sollte zur Erzielung zuverlässiger und gut auswertbarer Ergebnisse, bei gleichzeitiger Futtergabe, die Iohexoldosierung erhöht werden, oder stattdessen die Kontrastmittelapplikation auf nüchternen Magen erfolgen. Bedingt durch die zu erwartenden hohen Iohexolkonzentrationen in den über einen Zeitraum von 24 Stunden gesammelten Urinproben, ist bei Ratten die Gabe von 2,0 ml Omnipaque® 300 mit einem Gesamtiohexolgehalt von 1294 mg ausreichend. Die Iodanalyse erfolgte durch photometrische Bestimmung mittels Sandell-Kolthoff-Reaktion. Ausgewählte Urin- und Serumproben wurden entsprechend ihres Iohexolgehaltes in drei unterschiedliche Konzentrationsgruppen eingeteilt. Um das gesamte in den Proben vorhandene Iod in eine für die Analyse zugängliche Form zu überführen, mussten Urin und Serum zunächst aufgeschlossen werden. Dieser Aufschluss erfolgte mittels alkalischer Trockenveraschung. Bei den Urinproben wurde eine von Albers (1999) modifizierte Methode nach Mitsuhashi und Kaneda (1990) angewendet, die für die eigenen Bedürfnisse verändert wurde. Für die Analyse der Serumproben kam die Methode von Scherer-Herr (2001) zum Einsatz, die geringgradig modifiziert wurde. Die gemessenen Iodgehalte im Urin bewegten sich in unterschiedlich starker Ausprägung oberhalb der erwarteten Werte, wobei es im Mittel zu Abweichungen von + 32 % kam. Zwischen dem erwarteten Iodgehalt und der tatsächlich gemessenen Differenz zum erwarteten Wert bestand keine Korrelation (r = 0,12). Ebenso ließ sich innerhalb der einzelnen Gruppen kein Zusammenhang zwischen der Gruppenzugehörigkeit und der Größe der gemessenen Differenz feststellen. Bei Durchführung des Wilcoxon Test für Paardifferenzen lagen bei der statistischen Auswertung der Urdaten die gemessenen Iodwerte signifikant höher als die erwarteten Werte (p = 0,0038; r = 0,8). Bei der Analyse der Iodgehalte im Serum traten in Bezug auf die Empfindlichkeit der Methode Probleme unbekannter Ursache auf, die bis zuletzt nicht geklärt werden konnten. Die erzielten Ergebnisse der Serumanalyse waren aufgrund einer gleichbleibend zu geringen Wiederfindungsrate nicht dazu geeignet, zuverlässige Aussagen über den vorhandenen Iodgehalt in den Proben zu erhalten. Dennoch konnte auch bei Serum die Tendenz zu einer erhöhten Iodwiederfindung beobachtet werden.   Die in dieser Arbeit erzielten Ergebnisse weisen darauf hin, dass eine Metabolisierung des Iohexols nach oraler Verabreichung nicht mit absoluter Sicherheit ausgeschlossen werden kann. Dennoch reichen die durchgeführten Untersuchungen nicht aus, um zuverlässige Aussagen über eine mögliche Verstoffwechslung zu erhalten. Hierzu sind weiterführende Untersuchungen mit größeren Probenanzahlen und im Weiteren die Erforschung möglicher Metaboliten notwendig. Im Hinblick auf die Eignung des Testverfahrens zur Bestimmung der intestinalen Permeabilität, scheinen die ermittelten Differenzen keinen Einfluss auf die diagnostische Verwendbarkeit auszuüben. Die von Halme et al. (1997, 2000) bei Menschen mit gesundem Darm und klinisch aktiver chronisch entzündlicher Darmerkrankung ermittelte Grenze einer Iohexolexkretion von 0,5 % der oral verabreichten Dosis in 24 Stunden Sammelurin, wird auch bei Einbeziehung der vermehrten Iodwiederfindung in keinem der Fälle überschritten. Die methodisch aufwändigere Iodanalytik erbringt somit unter klinisch-praktischen Bedingungen keinen diagnostisch bedeutsamen Vorteil im Vergleich zur Iohexolanalytik.

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Strube, Katrin: Vergleichende Iohexol- und Iodbestimmung in caninen und equinen Serum- und Rattenurinproben nach oraler Verabreichung von Iohexol. Hannover 2007. Tierärztliche Hochschule.

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