ارزیابی تغییرات تروپونینI قلبی سرم در گاوهای شیری مبتلا به متریت سپتیک

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تبریز، دانشکده دامپزشکی، استادیار گروه علوم درمانگاهی، تبریز، ایران.

2 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تبریز، دانشجوی دکترای دامپزشکی، تبریز، ایران.

چکیده

متریت یکی از بیماری­های مهم صنعت گاوداری است که بالاخص فرم سپتیک آن باعث ایجاد خسارات و تحمیل هزینه­های قابل توجهی می­شود. یکی از عوارض این بیماری بروز سپتی­سمی و متعاقب آن شوک اندوتوکسیک و مرگ دام­های مبتلا است. در این مطالعه که روی50 راس گاو هلشتاین مبتلا به متریت سپتیک و 50 راس گاو ماده سالم انجام گرفت، اهمیت این بیماری از لحاظ ایجاد آسیب قلبی با استفاده از اندازه­گیری شاخص­های سرمی مورد ارزیابی گرفت.نتایج حاصل نشان­دهنده افزایش معنی­دار تعداد ضربان قلب، تعداد تنفس و دمای راست روده­ای در گاوهای مبتلا به متریت سپتیک نسبتبه گاوهای سالم بود (000/0=p). همچنین میزان سرمی تروپونین I قلبی(cTnI)در گاوهای بیمار مبتلا به متریت سپتیک بیشتر ازگاوهای تازه­زا سالم بود که این اختلاف از لحاظ آماری معنی­دار بود (021/0=p). سایر شاخص­های سرمی آسیب قلبی در گاوهای مبتلا به متریت سپتیک در مقایسه با گاوهای سالم بیشتر بود ولی تنها افزایش AST و CK-MBمعنی­دار بود و اختلاف آماری معنی­داری از لحاظ میزان فعالیت سرمی LDH بین دو گروه سالم و بیمار مشاهده نشد. به طور کلی افزایش شاخص­های سرمی آسیب قلبی در گاوهای مبتلا به متریت سپتیک موید بروز درجاتی از آسیب عضله قلب است که می­تواند نتیجه درمان را تحت تاثیر قرار دهد. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of cardiac troponin I alterationsin dairy cattle with septicmetritis

نویسندگان [English]

  • majid fartashvand 1
  • ali derangian 2
  • amirali kaveh 1
چکیده [English]

Metritis is an important disease in dairy cattle which causes economical loses including decrease in milk yield, increase calving interval, treatment costs and death of ill cases. Septic metritis usually occurs within 2-10 days after parturition, and characterized clinically with sever toxemia associated with purulent odorous uterine discharge with or without retained placenta. In this study, serum levels of cTnI were measured in 50 female Holstein cattle with septicmetritis and compared with normal cows. cTnI of serum in disease and control groups were 0.017 ± 0.008 and 0.005 ± 0.000 ng/dl, respectively. Heart rate, respiratory rate and rectal temperature in disease cases were significantly higher than normal cattle. There was significant correlation with cTnI and heart rate and rectal temperature. Endotoxemia is one of possible reasons of elevation of serum cTnI. Cytokines and endotoxins originated from gram negative bacteria that cause myocardium depression and ventricular dilatation. Furthermore impairment of left ventricle function is a significant effect of septic shock.  

کلیدواژه‌ها [English]

  • Post-parturient metritis
  • Septic metritis
  • Cardiac troponin I

مقدمه

متریت در گاو شیری یکی از بیماری­های مهم محسوب می­شود که عمده خسارات آن شامل کاهش تولید شیر، افزایش فاصله زایمان تا آبستنی و تحمیل هزینه­های درمانی می‌باشد (Bruunet al., 2002).متریت سپتیک پس از زایش عمدتاً در گاوهای شیری در عرض 10 – 2 روزپساززایش رخ می­دهد و از لحاظ بالینی با توکسمی شدید همراه با ترشحات رحمی زیاد و بدبو مشخص می‌شود که ممکن است همراه یا بدون جفت ماندگی باشد (Radostitset al., 2007).علایم عمومی توکسمی را می­توان در گاوهای مبتلا به متریت پس از زایش دید که به همین دلیل به آن متریت توکسیک نیز می­گویند؛ چون اندوتوکسین­ها، اگزوتوکسین­ها و سایر واسطه­ها در پاتوفیزیولوژی علایم عمومی دخیلند(Divers and Peek, 2008). تب بالا (41-40 درجهسانتی­گراد)، افزایش تعداد ضربان قلب (حدود 100 ضربه در دقیقه) و تعداد تنفس از علایم کاملاً مشهود است. البته در تعداد قابل توجهی از گاوهای مبتلا تب مخفی می­ماند. دام­ها بی­­اشتها بوده و اغلب اسهال ناشی از توکسمی و علایم شوک را نشان می­دهند (Noakeset al., 2009).ترشحات آبکی و بدبو از رحم به رنگ قهوه­ای تا زرد مایل به خاکستری از مشخصه­های بارز است. معمولاً اکثر گاوهای مبتلا به متریت سپتیک در تاریخچه خود، سابقه سخت­زایی، دو قلوزایی یا جفت­ماندگی دارند. عفونت شدید می­تواند منجر به ضعف، زمین­گیری، اختلالات متابولیک و مرگ گردد (Divers and Peek, 2008).

تروپونینیک پپتید منفرد نیست و از سه جزء مختلف تشکیل شده است. تروپونین­هایT، I و C سه نوع تروپونین قلبی هستند که تشکیل کمپلکس تروپونین را می­دهند(Ohtsuki and Morimoto, 2008).تروپونین‌ها،پروتئین‌های ساختاری عضلات قلبی و اسکلتی هستند که مسئول تنظیم و هماهنگی اتصال اکتین- میوزینمی‌باشندو نقش اساسی در تنظیم تحریک- انقباض در قلب دارند(Adinet al., 2005; Coudrey, 1998).تروپونینI(cTnI)از بروز انقباضدر مرحله استراحت جلوگیری می‌کند؛ تروپونینC(cTnC) به کلسیم متصل می­شود و تنظیم فعالیت فیلامان­های نازک را بر عهده دارد و تروپونینT(cTnT)، تروپونین را به تروپومیوزینو فیلامان­های نازک میوفیبریلار متصل می­کند(Coudrey, 1998). تروپونین­های مختلف توسط ژن­های متفاوتی کد می­شوند و در عضلات اسکلتی و قلبی یافت می­شوند.cTnI و cTnT توسط ژن­های خاصی کد می‌شوند و ایزومرهای اختصاصی عضله قلبی هستند(Sharma et al., 2004).cTnI در خارج از میوکارد شناسایی نشده است اماcTnT در مقادیر اندک در عضلات بیان می‌شود ولی شیوه­های رایج اندازه‌گیری cTnT قادر به شناسایی تروپونین‌های عضلانی نیستند(O’Brien et al., 1997). تروپونین C علاوه بر عضله قلبی در عضلات اسکلتی نیز بیان می­شود، بنابراین کاربرد بالینی آن را محدود می­سازد(Coudrey, 1998). هر دو تروپونین I و تروپونین T شاخص­های با حساسیت و ویژگی بالا برای آسیب­های قلبی هستند و به طور گسترده بدین منظور استفاده می­شوندو اندازه­گیری آنها در سرم به منظور شناسایی آسیب عضله قلبی از لحاظ حساسیت و ویژگی نسبت به آنزیم­های عضله قلبی ارجحیت دارد(Adinet al., 2005). امروزه افزایش میزان تروپونین قلبی به عنوان شاخص بیوشیمیایی استاندارد جهت تشخیص آسیب میوکارد و انفارکتوس حاد میوکارد پذیرفته شده است(Vargaet al., 2009). سطح سرمی تروپونین­های قلبی را می­توان با استفاده از پادتن­های منوکلونال بر علیه اپی­توپهای cTnI و cTnT تعیین نمود. این پادتن­ها برای تروپونین­های قلبی بسیار اختصاصی هستند و تنها واکنش متقاطع ناچیزی با تروپونین­های عضلات اسکلتی دارند. ساختار مولکولی cTnI در بین گونه‌ها به میزان زیادی حفظ می‌شود(Radostitiset al., 2007; Adinet al., 2005). نشان داده شده است که توالی اسیدآمینه­های cTnI انسان، 4/96 درصد با قلب گاو، 8/92 درصد با قلب موش صحرایی و موش، 4/91 درصد با قلب خرگوش و 5/71 درصد با قلب جوجه همخوانی دارد(O’Brien et al., 1997). بنابراین، تصور بر آن است که آنتی­بادی­های ضد cTnI انسانی که به صورت تجاری در دسترس قرار دارند، با cTnI گاوی واکنش متقاطع نشان می­دهند(Varga et al., 2009).

لذا با توجه به اهمیت بیماری سپتیک پس از زایش و احتمال بروز مرگ ناشی از این بیماری در دام­های مبتلا، در این مطالعه تغییرات سرمی cTnI در این دسته از حیوانات مورد مطالعه قرار گرفت تا اهمیت این شاخص سرمی آسیب قلبی در پیشگویی وضعیت حیوان مورد ارزیابی قرار گیرد.

 

مواد و روش­ها

در این تحقیق که روی50 رأس گاو هلشتاین مبتلا به متریت سپتیک و 50 رأس گاو ماده سالم انجام گرفت، پس از انجام معاینه بالینی و اخذ تاریخچه، مشخصات هر بیمار از قبیلتاریخچه زایش، تعداد ضربان قلب، دمای بدن و تعداد تنفس، مدت بیماری، سن و ... ثبت گردید.سپس قبل از هر گونه اقدام درمانی نمونه خون وداجی اخذ شد و پس از انعقاد و تشکیل لخته، نمونه­های سرمی جدا و در میکروتیوب‌های دربدار منجمد شدند. در نمونه­هایسرمی، مقادیر تروپونین با استفاده از روش کمی لومینسانس نسل دوم و شیوه مرسوم برای بیماران انسانی (®LIASOIN) اندازه­گیری شد.در نهایتجهت تحلیلآماری داده­ها و بررسی وجود اختلاف معنی­داربین گاوهای مبتلا و سالم از لحاظ تروپونین I قلبیسرماز آزمون tو نرم افزار SPSS ویرایش 17 استفاده شد. سطح معنی داری در اینتحقیق05/0p<در نظر گرفته شد.

 

یافته­ها

نتایج حاصل از انجام معاینه بالینی و ارزیابی علایم حیاتی دام­ها شامل تعداد ضربان قلب، تعداد تنفس و دمای راست روده­ای در جدول 1 خلاصه شده است. مقایسه آماریمیانگین تعداد ضربان قلب در هر دقیقه بین گاوهای سالم و گاوهای مبتلا به متریت سپتیکنشان دهنده وجوداختلاف معنی­دار بود (000/0=p). همچنین میانگین تعداد تنفس در هر دقیقه، در گاوهای مبتلا به متریت سپتیکنسبت به گاوهای سالم افزایش معنی­داری را نشان می­داد (000/0=p). مقایسه میانگین دمای راست روده­ای که یکی از اولیه­ترین شاخص­های ارزیابی وضعیت عمومی و بالینی حیوان محسوب می‌شود، مشخص نمود بین گروه سالم و گاوهای مبتلا به متریت سپتیک اختلاف آماری معنی­داروجود دارد(000/0=p).

 

 

جدول 1- نتایج حاصل از ارزیابی علایم حیاتی گاوهای مبتلا به متریت سپتیک و سالم (Mean ± SD)

 

ضربان قلب

تعداد تنفس

دمای بدن

گاوهایسالم

6/6 ± 06/66

0/3 ± 92/17

3/0 ± 53/38

گاوهای مبتلا به متریت سپتیک

5/3 ± 23/88

7/2 ± 95/28

3/0 ± 77/39

عدد p

000/0

000/0

000/0

سطح معنی­داری05/0p< می­باشد.

 

همان گونه که در جدول 2 مشاهده می­شود، میزان سرمی cTnI در گاوهای بیمار مبتلا به متریتسپتیک بیشتر از گاوهایتازه­زای سالم بود که این اختلاف از لحاظ آماریمعنی­دار بود(021/0=p).همچنین سایر شاخص­های سرمی آسیب قلبی در گاوهای مبتلا به متریت سپتیک در مقایسه با گاوهای سالم بیشتر بود ولی تنها افزایش AST و CK-MBمعنی­دار بود و اختلاف آماری معنی­داری از لحاظ میزان فعالیت سرمی LDH بین دو گروه سالم و بیمار مشاهده نشد.

 

 

جدول 2- مقادیر سرمی cTnI،AST،CK-MB و LDHدرگاوهای مبتلا به متریت سپتیک و سالم (Mean ± SD)

 

cTnI

AST

CK-MB

LDH

گاوهای سالم

000/0 ± 0050/0

18 ± 11/60

28 ± 06/82

76 ± 7/1294

گاوهای مبتلا به متریت سپتیک

008/0 ± 0071/0

27 ± 92/78

54 ± 9/148

112 ± 02/1322

عدد p

021/0

047/0

000/0

454/0

سطح معنی داری05/0p< می­باشد.

 


بحث و نتیجه­گیری

هرچند که انفارکتوس میوکارد در دامپزشکی شایع نیست ولی در برخی از بیماری­هایی که آسیب میوکارد را به همراه دارند، همچون کاردیومیوپاتی هیپرتروفیک (Connolly et al., 2003; Herndon et al., 2002) و کاردیومیوپاتی غیر طبقه‌بندی شده (Baumwartet al., 2007) در سگ­ها و گربه‌ها، تنگی زیر آئورتی در اسب (Cornelisseet al., 2000)، دژنراسیون دریچه میترال، اتساع و پیچ‌خوردگی معده در سگ (Schoberet al., 2002)، بابزیوز سگ (Lobettiet al., 2002) و اسب (Diana et al., 2007)، شوک اندوتوکسیک (Peek et al., 2008) افزایش مقدار cTnI دیده شده است. در گاو افزایش سطح سرمی cTnI در موارد پریکاردیت ایدیوپاتیک (Jestyet al., 2005)، تورم ضربه­ای شکمبه- نگاری (Mellanbyet al., 2007; Guneset al., 2008)، تب برفکی (Tuncaet al., 2008; Guneset al., 2005)، تیلریوز (Fartashvandet al., 2013) و گوساله­های مبتلا به اندوتوکسمی تجربی (Peek et al., 2008) اندازه­گیری شده است. در همه این مطالعات از انواع روش­های انسانی برای اندازه­گیری cTnI استفاده شده است (Vargaet al., 2009).

تروپونین I قلبی به دو روش آزاد می­شود: 1) افزایش موقتی ناشی از آزاد شدن cTnI از منبع ذخیره سیتوزولی متعاقب افزایش نفوذپذیری عروق به دلیل کمبود قابل برگشت اکسیژن در سلول­های عضلانی قلب، چنانچه در التهاب یا آسیب توکسیک به قلب اتفاق می­افتد. تقریباً 8/2 تا 3/8 درصد تروپونین I در سیتوپلاسم انسان آزاد و غیر متصل است. 2) افزایش دایمی cTnI متعاقب آسیب غیرقابل برگشت عضله قلب. از بین رفتن انسجام سلول­های عضلانی قلب ناشی از نکروز ایسکمیک منجر به آزاد شدن پایا و طولانی مدت cTnI متصل به میوفیبریل می­شود که غلظت آن 12-5 برابر cTnI سیتوزولی است. معتقدند افزایش مختصر cTnI بیانگر وقوع آسیب قابل برگشت به قلب است ولی تا کنون هیچ نقطه برشی (Cutoff point) برای گاو برآورد نشده است (Vargaet al., 2013).

در مطالعه مشابهی که اخیراً روی 6 گاو مبتلا به متریت انجام شد، هیچ تفاوت معنی­داری از لحاظ مقدار سرمی cTnI بین گاوهای سالم و بیمار مشاهده نشد. اما در گاوهایی که به طور همزمان به متریت و LDA مبتلا بودند، این تفاوت معنی­دار (05/0p<) گزارش شد. در مطالعه مذکور در دو رأس از 6 گاو مبتلا به متریت مقدار cTnI سرم بیشتر از ng/mL 02/0 (به روش i-STAT) بود که در کالبدگشایی یک گاو مبتلا به متریت، خونریزی­های زیر آندوکارد و زیر اپیکارد گزارش شد (Vargaet al., 2013). همچنین هاگمن و همکاران در سال 2007 سطح cTnI سرم را با استفاده از Immulite® در سگ­های مبتلا به پیومترا μg/l 9/0-3/0 و در سگ‌های گروه سالمμg/l 3/0 گزارش کردند. سطح سرمی تروپونین I قلبی در 28 درصد (13 از 46 قلاده) از سگ­های مبتلا به پیومترا بیشتر از حد طبیعی (بالای μg/l 2/0) بود ولی در هیچ یک این مقدار بیشتر از μg/l 2/13 نبود که نشان می­داد میزان cTnI در سگ­های مبتلا به پیومترا در حد جزیی افزایش یافته است.

برتری اندازه­گیری تروپونین­هایقلبی نسبت به سایر شاخص­های رایج مورد استفاده، باعث شده که به عنوان استاندارد طلایی (gold standard) جهت تشخیص انفارکتوس میوکارد مطرح شوند. تروپونین­ها شاخص­های حساس و ویژه­ای حتی در مورد مقادیر کوچک نکروز میوکارد هستند. هرچند اندازه­گیری ایزوآنزیم عضلانی-مغزی کراتینکیناز (CK-MB) بیش از 3 دهه استفاده می­شود، بر خلاف باور اولیه، افزایش CK-MB اختصاصی آسیب میوکارد نیست و باید توجه نمود که برخی آسیب­های غیرقلبی نیز می­توانند منجر به افزایش CK-MB در خون محیطی شوند(Coudrey, 1998). سطوح CK-MB در خلال 6-3 ساعت پس از انفارکتوس قلبیافزایشمی­یابند،در24-12 ساعت به اوج رسیدهوطی 12 تا 48 ساعتبهحدطبیعیبرمی‌گردند.سطحAST به عنوان آنزیمی که در بافت­هایمختلفبدنوجوددارد، 8 ساعت پس از آسیبسلولی بالا می‌رود و در مدت 36-24 ساعت به اوج می‌رسد و در عرض 7-3 روز به حد طبیعی برمی‌گردد. LDHنیز تقریباً در کلیةسلول­هایدارایمتابولیسمبالا وجود دارد و در عرض 4-3 روز به حد طبیعی بر می‌گردد.تروپونین­های قلبی تا چهار ساعت پس از وقوع حادثه حاد کرونری قابل شناسایی نیستند (Sharma, 2004) ولی افزایش سطح سرمی تروپونین I قلبی به دنبال آسیب میوکارد پایاست و محدوده تشخیصی متعاقب انفارکتوس میوکارد در انسان حداقل 9 روز است که طولانی­تر از CK-MB می­باشد (O’Brien, 1997). شواهد جدیدتر از مدل­های حیوانی نشان می­دهد که متعاقب بروز ایسکمی، تروپونین به سرعت و در عرض 20 دقیقه از سلول­های عضلانی قلب آزاد می­شود(Peek, 2008).

یافته­ها نشان می­دهد که در 48 ساعت اول، CK-MB و cTnI حساسیت و ویژگی مشابهی در تشخیص آسیب میوکارد دارند. منتها cTnI در بیماری حاد و مزمن عضلات اسکلتی افزایش نمی­یابد در حالی­که CK-MBاین افزایش را نشان می­دهد که حاکی از ویژگی بالای cTnI برای عضله قلبی است(Adams, 1994). بنابراین، حضور مقادیر بیشتر از حد طبیعی تروپونین I قلبی در جریان خون بسیار اختصاصی آسیب میوکارد است و در بیماران دچار آسیب حاد یا مزمن اسکلتی یا در بیماران دچار نارسایی کلیه، تا زمانی که آسیب قلبی رخ نداده باشد، افزایش نمی­یابد(Coudrey, 1998). در حقیقت مزیت اصلی استفاده از تروپونین‌های قلبی به جای سایر شاخص‌های مرسوم همچون CK-MB این است که بسیار اختصاصی قلب است و مقدار تروپونین قلبی در جریان خون تا زمان‌های طولانی قابل تشخیص باقی می‌ماند(Adinet al., 2005).

مکانیسم دقیق اختلال عملکردی میوکارد در عفونت خونی(sepsis) نامشخص است. مطالعات اولیه حیوانی نشان می­دهد که ایسکمی سراسری میوکارد ناشی از کاهش جریان خون عروق کرونر مکانیسم احتمالی آن است (Elkins et al., 1973). ولی مطالعات انسانی در خصوص جریان خون و متابولیسم میوکارد در بیماران مبتلا به شوک سپتیک موافق این یافته نبود. فرضیه­های مشابه مبنی بر متابولیسم غیرطبیعی سلولی همچون اکسیژن رسانی ناکافی یا مقادیر ناکافی فسفات پرانرژی در پاتوژنز اختلال عملکرد میوکارد نیز تایید نشده­اند. در مطالعه­ای روی مدل سگ مبتلا به عفونت خونی، نقش کاتکول آمین­ها نشان داده شده است. همچنین در آزمایشات in vitro، حضور مواد تضعیف کننده میوکارد را روی سلول­های میوکارد تپنده موش صحرایی نشان داده­اند. اخیراً نشان داده شده است که مواد تضعیف کننده میوکارد با اینترلوکین-1 و TNF-α اثر هم­افزایی دارند. احتمالاً این سیتوکین­ها با مکانیسم مرتبط با نیتریت اکسید موجب تضعیف میوکارد می­شوند(Mehtaaet al., 2004).

یکی از علل احتمالی افزایش مقدار cTnI سرم می­تواند ناشی از وقوع اندوتوکسمی باشد. اندوتوکسین­ها به گیرنده­های غشاء سلولی متصل شده و سبب بروز التهاب و تولید سیتوکین می­شوند. بر اساس شدت آزاد سازی اندوتوکسین، بروز بالینی التهاب از آسیب سلولی موضعی تا عمومی متفاوت خواهد بود که می­تواند به طور بالقوه سلول­های میوکارد را تحت تاثیر قرار داده و بنابراین موجب افزایش cTnI سرم شود (Pelanderet al., 2008).

نشان داده شده است که در گوساله­های نوزاد دچار اندوتوکسمی حاد، تعداد ضربان قلب، کارآیی مکانیکی، قابلیت انقباض و سفتی بطن چپ افزایش و فشار خون شریانی متوسط، برون ده قلبی و نیروی مکانیکی کاهش می­یابد. اندوتوکسین آزاد سازی بسیاری از سیتوکین­ها (همچون TNF و اینترلوکین-1 بتا) و متابولیت­های اسید آراشیدونیک (همچون ترومبوکسان A2 و پروستاسایکلین) را تحریک می­کند. TNF از دو مسیر مجزا سبب تضعیف میوکارد می­شود: اختلال آزاد شدن کلسیم به واسطه اسفنگوزین (sphingosine) در مراحل اولیه و کاهش حساسیت میوفیلامانها نسبت به کلسیم به واسطه نیتریت اکسید در مراحل بعدی (Constable, 1999).

باور عمومی بر این است که 6-4 ساعت پس از تزریق اندوتوکسین، اختلال عملکرد انقباضی در قلب رخ می­دهد ولی مشخص نیست که چرا فعالیت سیستم عصبی سمپاتیکی توسط اندوتوکسین با افزایش قابلیت انقباض قلبی در دام­های دچار اندوتوکسمی حاد ارتباط دارد. تزریق اندوتوکسین همیشه موجب افزایش تعداد ضربان قلب می­شود که نشان­دهنده فعالیت سیستم عصبی سمپاتیکی است که عمدتاً ناشی از فعال شدن بارورفلکس (baroreflex) متعاقب کاهش فشار خون است. با وجود این­که رفلکس موجب آزاد شدن اپی‌نفرین و نوراپی­نفرین می­شود که آنها نیز تضعیف میوکارد ناشی از اندوتوکسین را در شرایط in vivo برطرف می­کنند، تنها در سه مطالعه افزایش قابلیت انقباض قلب در حین اندوتوکسمی حاد نشان داده شده است. همچنین معتقدند میزان سفتی بطن چپ در اندوتوکسمی حاد افزایش می­یابد (Constable, 1999).

مکانیسم افزایش cTnI در عفونت خونی و ارزش تشخیصی آن ناشناخته است. سیتوکین­ها و اندوتوکسین­های مشتق از باکتری­های گرم منفی ممکن است منجر به تضعیف میوکارد و اتساع بطنی گردد. در برخی موارد افزایش cTnI نشان­دهنده میوکاردیت باکتریایی یا آسیب ایسکمی ناشی از افزایش مصرف اکسیژن، کاهش فشار خون و کاهش اکسیژن­رسانی به عضله قلب است.مشخص شده است متعاقب دوره کوتاهی از ایسکمی میوکارد، cTnI از پروتئین اصلی (26 کیلودالتون) به اجزاء کوچکتر شکسته می­شود. وجود ایسکمی آستانه اندازه پروتئین را که از میوکارد متعاقب آسیب قابل برگشت آزاد می­شود، کم می­کند. آنتی­بادی­هایی که در روش­های تجاری خاصی برای تروپونین استفاده شده­اند، اجزاء با وزن مولکولی پایین را نیز شناسایی نموده­اند (Ammannet al., 2001).افزایش میزان cTnI سرم در گاوهای مبتلا به بیماری‌های غیرقلبی شاید حاکی از تاثیر غیرمستقیم ایسکمی روی قلب است که به واسطه تغییرات متابولیک، تاکیکاردی و افزایش تون سمپاتیکی، باعث آزاد شدن cTnI می­شود (Vargaet al., 2013).

به غیر از ایسکمی، چندین عامل ممکن است در آسیب وارده به سلول­های میوکارد در حین شوک سپتیک نقش داشته باشند. تاثیر مستقیم و احتمالی اندوتوکسین­ها، سیتوکین­ها یا رادیکال­های آزاد اکسیژن تولید شده توسط نوتروفیل­ها، ماکروفاژها و سلول­های اندوتلیال در روندهای عفونی، روی سلول­های عضله قلبی از این جمله­اند(Mehtaaet al., 2004).آزاد شدن آنزیم­های میوکارد در مقادیر نسبتا کم، علی­رغم تضعیف شدید میوکارد، حاکی از وجود مکانیسم­های دیگر دخیل در افزایش مقدار cTnI است. عامل نکروز تومور آلفا (TNF-α) و اینترلوکین-1 به عنوان تضعیف کننده میوکارد شناخته شده­اند (Ammannet al., 2001).نشان داده شده است TNF-α باعث افزایش نفوذپذیری سلول­های اندوتلیال به ماکرومولکول­ها و مواد با وزن مولکولی پایین در سطح غشای سلولی میوکارد می­شود و بنابراین منجر به نشت cTnI می­شود(Mehtaaet al., 2004).در یک مطالعه اخیر نشان داده شد که TNF-α موجب افزایش نفوذپذیری دیواره اندوتلیال به مولکول‌های بزرگ و ذرات محلول با وزن مولکولی پایین می­شود. این احتمال وجود دارد نفوذپذیری سلول­های میوکارد نیز دچار اختلال می­شود، لذا منجر به نشت و آزاد شدن cTnI می­شود. این فرضیه به صورت تجربی با نشان دادن تشکیل قابل برگشت حباب­های غشایی در سلول­های عضله قلبی موش صحرایی در طی دوره­های محدود هیپوکسی ثابت شده است که متعاقب آن آزاد شدن آنزیم­های میوکارد را به دنبال داشته است.آسیب ناشی از ایسکمی و بازخونرسانی نیز ممکن است دخیل باشد (Bessiereet al., 2013)، که باعث افزایش فشار پرشدن قلبی و افزایش استرس دیواره­ای می­گردد که شاید در آسیب سلول­های عضلانی در شوک سپتیک نقش داشته باشد (Ammannet al., 2001).

مشخص نشده است که cTnI بالا در شوک سپتیک، نشانگر آسیب قابل برگشت یا غیرقابل برگشت میوکارد است. در کالبدگشایی بیماران cTnI مثبت، شواهدی از نکروز غیرقابل برگشت سلول­های عضلانی دیده نشده است و معتقدند که cTnI متعاقب آسیب قابل برگشت آزاد می­شود (Ammannet al., 2001).

اختلال در عملکرد سیستولی بطن چپ یکی از عوارض شناخته شده شوک سپتیک محسوب می­شود. تضعیف میوکارد در خلال روزهای اول شوک سپتیک با اتساع بطن چپ و کاهش نیروی خروجی بطن چپ مشخص می­شود. این اختلال عملکردی میوکارد با ایسکمی سراسری، عامل تضعیف کننده میوکارد و افزایش کاتکول آمین­ها و واسطه­های آماسی قابل توجیه است. با این وجود، پاتوژنز دقیق تضعیف میوکارد در شوک سپتیک به خوبی معلوم نشده است (Mehtaaet al., 2004).

به هر حال افزایش شاخص­های سرمی آسیب قلبی در گاوهای مبتلا به متریت سپتیک موید بروز درجاتی از آسیب عضله قلب است که می­تواند نتیجه درمان را تحت تاثیر قرار دهد. هر چند به نظر می­رسد این آسیب موقتی و قابل برگشت باشد.

  • Adams, J.E., Schechtman, K.B., Landt, Y., Ladenson, J.H. and Jaffe, A.S. (1994). Comparable detection of acute myocardial infarction by creatine kinase MB isoenzyme and cardiac troponin I. Clinical Chemistry, 40(7): 1291-1295.
  • Adin, D.B., Oyama, M.A., Sleeper, M.M. and Milner, R.J. (2005).Comparition of canine cardiac troponin I concentrations as determined by 3 analyzers. Journal of Veterinary Internal Medicine, 20(5): 1136-1142.
  • Ammann, P., Fehr, T., Minder, E.I., Gunter, C. and Bertel, O.(2001). Elevation of troponin I in sepsis and septic shock. Intensive Care Medicine, 27(6): 965-969.
  • Baumwart, R.D., Orvalho, J. and Meurs, K.M. (2007). Evaluation of serum cardiac troponin I concentration in Boxers with arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy. American Journal of Veterinary Research, 68(5): 524-528.
  • Bessiere, F., Khenifer, S., Dubourg, J., Durieu, I. and Lega, J.C.(2013). Prognostic value of troponins in sepsis- a meta-analysis. Intensive Care Medicine, 39(7):1181-1189.
  • Bruun, J.,Ersboll, A.K. and Albana, L. (2002). Risk factors for metritis in Danish dairycows. Preventive Veterinary Medicine,54(2): 179-190.
  • Connolly, D.J., Cannata, J.,Boswood, A., Archer, J., Groves, E.A. and Neiger, R. (2003).Cardiac troponin I in cats with hypertrophic cardiomyopathy.Journal of Feline Medicine and Surgery, 5(4): 209-216.
  • Constable, P.D.(1999). Acute endotoxemia increases left ventricular contractility and diastolic stiffness in calves. Shock, 12(5): 391-401.
  • Cornelisse, C.J., Schott, H.C., Olivier, N.B., Mullaney, T.P., Koller, A., Wilson, D.V. andDerksen, F.J. (2000). Concentration of cardiac troponin I in a horse with a ruptured aortic regurgitation jet lesion and ventricular tachycardia. JAVMA, 217(2): 231- 236.
  • Coudrey, L. (1998). The Troponins. Archive International Medicine, 158(8): 1173-1180.
  • Diana, A., Guglielmini, C., Candini, D., Pietra, M. and Cipone, M. (2007). Cardiac arrhythmias associated with piroplasmosis in the horse: A case report. The Veterinary Journal, 174: 193-195.
  • Divers, T.J. and Peek, S. (2008). Rebhun's Diseases of Dairy Cattle. 2nd ed., Elsevier Inc., pp:404-408.
  • Elkins, R.C., McCurdy, J.R., Brown, P.P. and Greenfield, L.J. (1973). Effects of coronary perfusion pressure on myocardial performance during endotoxic shock. Surgery, gynecology & obstetrics, 137(6):991-996.
  • Fartashvand, M., Nadalian, M.G., Sakha, M. and Safi, S. (2013). Elevated serum cardiac troponin I in cattle with theileriosis. Journal of Veterinary Internal Medicine, 27(1):194-199.
  • Gunes, V., Atalan, G., Citil, M. and Erdogan, H.M. (2008). Use of cardiac troponin kits for the qualitative determination of myocardial cell damage due to traumatic reticuloperitonitis in cattle. Veterinary Record, 162(16): 514-517.
  • Gunes, V., Erdogan, H.M.,Citil, M. and Ozcan, K. (2005). Assay of cardiac troponins in the diagnosis of myocardial degeneration due to foot-and-mouth disease in a calf. Veterinary Record, 156 (22): 714-715.
  • Hagman, H., Lagerstedt, A.S., Fransson, B.F., Bergström, B. and Häggström, J. (2007). Cardiac troponin I levels in canine pyometra. ActaVeterinariaScandinavica, 49(1): 6.
  • Herndon, W.E., Kittleson, M.D., Sanderson, K., Drobatz, K.J., Clifford, C.A., Gelzer, A., et al. (2002). Cardiac Troponin I in Feline Hypertrophic Cardiomyopathy. Journal of Veterinary Internal Medicine, 16(5): 558-564.
  • Jesty, S.A., Sweeney, P.W., Dolente, B.A. and Reef, V.B. (2005). Idiopathic pericarditis and cardiac tamponade in two cows. JAVMA, 226(9): 1555-1558.
  • Lobetti, R., Dvir, E. and Pearson, J. (2002). Cardiac Troponins in Canine Babesiosis. Journal of Veterinary Internal Medicine, 16(1): 63-68.
  • Mehtaa, N.J., Khana, I.A., Gupta, V., Jani, K., Gowda, R.M. and Smith, P.R.(2004). Cardiac troponin I predicts myocardial dysfunction and adverse outcome in septic shock. International Journal of Cardiology, 95(1): 13-17.
  • Mellanby, R.J., Henry, J.P., Cash, R., Ricketts, S.W., Bexiga, R. and Mellor D.J. (2007). Serum cardiac troponin I concentrations in cattle with pericarditis. Veterinary Record, 161(13): 454-455.
  • Noakes, D.E., Parkinson, T.J. and England, G.C.W.(2009). Arthurs Veterinary reproduction and obstetrics. 9th ed., Oxford:Elsevier Publishing, pp:399-404.
  • O’Brien P.J., Landt Y. and Ladenson J.H. (1997). Differential reactivity of cardiac and skeletal muscle from various species in a cardiac troponin I immunoassay. Clinical Chemistry,43(12): 2333-2338.
  • Ohtsuki, I. and Morimoto, S. (2008). Troponin: regulatory function and disorders. Biochemical and Biophysical Research Communications, 369(1): 62-73.
  • Peek, S.F., Apple, F.S., Murakami, M.A., Crump, P.M. and Semrad, S.D. (2008). Cardiac isoenzymes in healthy Holstein calves and calves with experimentally induced endotoxemia. The Canadian Journal of Veterinary Research, 72(4): 356-361.
  • Pelander, L., Hagman, R. and Häggström, J. (2008). Concentrations of cardiac Troponin I before and after ovariohysterectomy in 46 female dogs with pyometra. ActaVeterinariaScandinavica, 50(1): 35.
  • Radostitis, O.M., Gay, C.C., Hinchcliff, K.W. and Constable, P.D. (2007). Veterinary Medicine, a text book of the disease of cattle, sheep, pigs and horses. 10th ed., Oxford: Elsevier Publishing, pp: 1526-1532.
  • Schober, K.E., Cornand, C., Kirbach, B., Aupperle, H. and Oechtering, G. (2002). Serum cardiac troponin I and cardiac troponin T concentrations in dogs with gastric dilatation-volvulus. JAVMA, 221(3): 381-389.
  • Sharma, S., Jackson, P.G. and Makan, J. (2004). Cardiac troponins. Journal of Clinical Pathology, 57(10): 1025-1026.
  • Tunca, R., Sozmen, M., Erdogan, H., Citil, M., Uzlu, E., Ozen, H., et al. (2008). Determination of cardiac troponin I in the blood and heart of calves with foot-and-mouth disease. Journal of Veterinary Diagnostic Investigation 20(5): 598-605.
  • Varga, A., Angelos, J.A., Graham, T.W. and Chigerwe, M.(2013). Preliminary Investigation of Cardiac Troponin I Concentration in Cows with Common Production Diseases. Journal of Veterinary Internal Medicine, 27(6): 1613-1621.
  • Varga, A., Schober, K.E., Walker, W.L., Lakritz, J. and Michael D. (2009). Validation of a Commercially Available Immunoassay for the Measurement of Bovine Cardiac Troponin I. Journal of Veterinary Internal Medicine, 23(2): 359-365.