Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Blutchemische Diagnostik der Organophosphat- und Carbamat-Vergiftungen einschließlich Cholinesterase-Reaktivierung bei Haustauben (Columba livia v. domestica)

Zinke, Axel

pigeon, pesticide-poisoning, enzyme reactivation. - Vergiftungen von Vögeln durch Organophosphate (OP) oder Carbamate (CA) führen zu einer Inhibition der Cholinesterasen. Diese Enzyme treten in den Synapsen und muskulären Endplatten sowie im Plasma der Tiere auf. Die Aktivität der Plasmacholinesterase (ChE) setzt sich aus vogelartspezifischen Anteilen an Acetylcholinesterase (AChE)- und Butyrylcholinesterase (BChE)-Aktivitäten zusammen. Die Verdachtsdiagnose einer Intoxikation mit OP oder CA kann durch Bestimmung einer unterhalb des spezifischen Referenzbereichs liegenden, der Nachweis durch Messung einer sich in vitro reaktivierenden ChE-Aktivität erfolgen. Ziel dieser Arbeit war es, unter Einsatz des trockenchemischen Analysensystems VITROS DT 60 II® (Vitros) eine Methode zum klinischen Nachweis von OP- und CA-Vergiftungen in vivo bei der Taube (Columba livia dom.) zu etablieren. Als Referenzmethode diente bei allen Messungen eine parallele naßchemisch-photometrische ChE-Aktivitätsbestimmung. Als Basis dazu wurden im ersten Teil der Arbeit spezifische Referenzbereiche unter Beachtung der Beeinflussung der Höhe der physiologischen ChE-Aktivität durch Alter, Geschlecht , Haltungsform und Jahreszeit erstellt. Zu diesem Zweck fanden in vierteljährlichem Abstand ChE-Aktivitätsmessungen in einem extensiv versorgten Stadttaubenschlag (n= 44) und einem intensiv betreuten Brieftaubenschlag (n= 62) sowie bei halbjährigen Tauben (n= 28 Stadttauben, n= 11 Brieftauben) und Nestlingen (n=11) zwischen dem 7. und 42. Lebenstag statt. Nestlingstauben wiesen signifikant niedrigere ChE-Aktivitäten (Vitros 37 °C: 2132 bis 3014 U/l) als halbjährige und adulte Artgenossen auf (2377 bis 5332 U/l, p<0,05). Zwischen den letztgenannten Altersgruppen existierten dagegen keine signifikanten Unterschiede. Im Alter von 1 bis 6 Wochen traten weder signifikante Veränderungen der Höhe der ChE-Aktivität noch der Anteile der AChE- und BChE-Aktivität an der ChE-Aktivität auf. Bei Nestlingen wurden allerdings signifikant höhere prozentuale Anteile der AChE- an der ChE-Aktivität (10%) festgestellt als bei den älteren Tieren (6%). In der warmen Jahreshälfte lagen signifikant höhere mittlere ChE-Aktivitäten (Vitros 37 °C ,Stadttauben: 4635 U/l) vor als in Herbst und Winter (Stadttauben: 3792 U/l). Da diese jahreszeitliche Differenz bei den Stadttauben stärker ausgeprägt war als bei den Brieftauben, können insbesondere alimentäre Unterschiede zwischen beiden Haltungsformen als ursächlich vermutet werden. Die Referenzbereiche für Haustauben wurden alters- und haltungsformspezifisch erstellt. Sie unterschieden sich unter Anwendung der gleichen Meßmethodik vor allem in der Höhe der oberen Referenzbereichsgrenze (Vitros 37 °C: 3014 bis maximal 6660 U/l), wohingegen die untere Begrenzung zwischen allen Gruppen um höchstens 524 U/l differierte (2132 bzw. 2656 U/l). Das Geschlecht und der Reproduktionszyklus beeinflußten bei Haustauben die Höhe der ChE-Aktivität nicht. Im zweiten Teil der Arbeit wurde die Möglichkeit einer Reaktivierung von mit Parathion und Carbofuran gehemmter ChE in vitro durch Beschleunigung der spontanen Reaktivierung mittels Wärmezufuhr (thermische Reaktivierung) sowie Zugabe der Enzymreaktivators Obidoxim (Oxim-induzierte Reaktivierung) für diagnostische Zwecke untersucht. Nach Vorversuchen der diagnostischen Reaktivierung an in vitro mit Parathion oder Carbofuran gehemmten Taubenplasmaproben wurde Tauben Parathion (n= 12) oder Carbofuran (n= 6) peroral in subletaler Dosierung verabreicht und zu verschiedenen Zeiten post applikationem Plasma zur Reaktivierung gewonnen. Innerhalb von 1 bis 2 h post applikationem bestand eine hochgradige Hemmung der ChE auf 8 – 30 % der Ausgangsaktivität (%A). Sowohl bei den Parathion-, als auch bei den Carbofuran-gehemmten Proben konnten signifikante ChE-Aktivitätsanstiege um bis zu 88 %A durch thermische bzw. Oxim-induzierte Reaktivierungen erreicht werden. Zudem konnte gezeigt werden, daß bei der parallelen Inkubation einer gehemmten Plasmaprobe bei 37 °C zur thermischen sowie mit einer Obidoxim-Lösung bei 4 °C zur Oxim-induzierten Reaktivierung eine Differenzierung zwischen OP- und CA-Intoxikationen nach folgenden Grundsätzen möglich ist: 1. Steigt die ChE-Aktivität durch thermische Reaktivierung (37 °C) signifikant stärker an als nach Oxim-Zugabe (z.B. von Obidoxim, 6,4x10-5 M im trockenchemischen Meßansatz), so liegt eine CA-Vergiftung vor. 2. Besteht eine signifikante Oxim-induzierte Reaktivierung bei Ausbleiben oder lediglich geringer thermischen Reaktivierung, so handelt es sich um eine OP-Intoxikation. Diese Methode ermöglicht unter Praxisbedingungen eine blutchemische Diagnostik von OP- und CA-Intoxikationen. Bei minimalem Laboraufwand kann mit Hilfe eines verbreiteten trockenchemischen Analysensystems innerhalb weniger Stunden nach der Blutentnahme ein Vergiftungsnachweis geführt werden. Inhibition und Reaktivierung der ChE durch CA und OP verliefen qualitativ gleichartig nach oraler Belastung in vivo und Inhibitorzugabe in vitro. Eine Enzyminhibition in vitro ist demnach zur Charakterisierung der diagnostischen Reaktivierung bei verschiedenen ChE-Hemmstoffen und zur Bewertung der reaktivierenden Potenz von Oximpräparaten gut geeignet.

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Zinke, Axel: Blutchemische Diagnostik der Organophosphat- und Carbamat-Vergiftungen einschließlich Cholinesterase-Reaktivierung bei Haustauben (Columba livia v. domestica). Hannover 2000. Tierärztliche Hochschule.

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