Stoffwechseluntersuchungen bei trächtigen, fohlenden sowie laktierenden Shetlandponys

Problem: Die Hyperlipidämie der Ponys ist eine schwerwiegende Erkrankung, die nicht selten letal endet. Eckpunkt der Pathogenese ist die Insulinresistenz in Verbindung mit proinflammatorischen Zytokinen sowie Antioxidantien. Wenn einerseits die grundlegenden pathophysiologischen Abläufe bekannt sind, gelingt nicht immer eine erfolgreiche Therapie. Es ist auch nicht bekannt, inwieweit der Übergang von der Trächtigkeit zur Laktation ätiologische Risiken birgt. Zielstellung: Ziel dieser Studie war es zu prüfen, inwieweit bei Shetlandponystuten der Übergang von der Hochträchtigkeit über das Abfohlen zur Säugeperiode Risiken für die Hyperlipidämie birgt. Neben den Parametern des Energie-Fett-Leberstoffwechsels wurde auch analysiert, ob bei Endotoxinen und Antioxidantien (TEAC) belastende Veränderungen in diesem Zeitraum auftreten, die eine gesteigerte Fettmobilisation begünstigen. Versuchsanordnung: Es wurden 15 gesunde, gut genährte Shetlandpony-Stuten ohne Fohlen bei Fuß ca. vier bis acht Wochen nach der erfolgreichen Bedeckung, maximal 24 Stunden (h) ante partum (a. p.), maximal vier Stunden, 12-16 Stunden und drei Wochen post partum (p. p.) klinisch untersucht und Blutproben (Vena jugularis externa) entnommen. Im Blutserum wurden die Parameter Triacylglycerole (TG), Freie Fettsäuren (FFS), Cholesterol, β-Hydroxy-Butyrat (BHB), Glucose, Gesamtbilirubin, Aspartat-Amino-Transferase (ASAT), Glutamat-Dehydrogenase (GLDH), γ-Glutaminsäure-Transaminase (GGT), Alkalische Phosphatase (AP), Totalprotein (TP), Albumin, Harnstoff, Creatinin, Creatinkinase (CK), Endotoxin sowie der antioxidative Summenparameter TEAC untersucht. Ergebnisse: Trächtigkeit, Abfohlen sowie Säugeperiode verliefen bei den Stuten physiologisch. Unter den Blutbefunden waren die Hauptveränderungen bei den TG und FFS sowie bei den Endotoxinen und bei der CK 24 h a. p. zu beobachten. Die TG waren mit \"x\" ̅ = 0,18 mmol/l (0,15-0,38 mmol/l I. bis III. Quartil) 4–8 Wochen (Wo) post conceptionem (p. c.) bereits erhöht und stiegen bis 24 h a. p. auf \"x\" ̅ = 0,27 mmol/l (0,16–0,44 mmol/l) (p ≤ 0,05); ab 4 h p. p. bis 3 Wo p. p. bewegten sie sich zwischen \"x\" ̅ = 0,14 und \"x\" ̅ = 0,19 mmol/l auf gleichem Niveau. Die TG korrelierten am engsten und häufigsten mit Cholesterol (0,66), Albumin (0,58), Creatinin (0,81) und Harnstoff (-0,61), was vor allem aus deren Zusammensetzung resultiert. Die TG-Konzentrationssteigerung direkt vor dem Abfohlen ist durch den Cortisolanstieg zum Partus erklärbar. Die Mediane der FFS-Konzentrationen lagen 4-8 Wo p. c. sowie 4 h p. p. bei \"x\" ̅ = 128 µmol/l (95-197 µmol/l), sanken 24 h a. p. auf \"x\" ̅ = 75 µmol/l (64–198 µmol/l) und pegelten sich von 12–16 h bis 3 Wo p. p. bei \"x\" ̅ = 80 µmol/l (70–100 µmol/l) ein. Die FFS-Korrelationen mit Bilirubin (0,35) und Creatinin (0,35) basieren auf den pathophysiologischen Beziehungen, ohne dass damit ätiologische Bezüge ausgewiesen werden. Die Glucose-Konzentrationen waren immer im Referenzbereich. Die höchsten Konzentrationen bestanden partusbedingt 4 h (5,24 ± 1,39 mmol/l) bis 12-16 h p. p. (4,92 ± 1,67 mmol/l). Die Beziehungen der Glucose zum Energiestoffwechsel werden durch gesicherte Korrelationen zu BHB (-0,41) und der AP (-0,29) sichtbar. Beziehungen zu den FFS oder Endotoxinen sind statisitisch nicht gesichert. Die CK-Aktivitäten schwankten im Kontrollzeitraum zwischen \"x\" ̅ = 330 bis 420 U/l (300-500 U/l); 24 h a. p. lagen sie mit \"x\" ̅ = 277 U/l (197–334 U/l) als potentielle Folge der partusbedingten Cortisolsteigerung signifikant niedriger. Das Abfohlen an sich führt zu moderater CK-Aktivitätssteigerung. Die Harnstoff-Konzentrationen zeigten einen signifikanten Anstieg von 4-8 Wo p. c. mit \"x\" ̅ = 5,75 ± 1,01 mmol/l bis auf \"x\" ̅ = 6,42 ± 1,10 mmol/l 3 Wo p. p. Gesicherte Korrelationen des Harnstoffs zum BHB machen die Stoffwechselsteigerung p. p. für den Konzentrationsanstieg wahrscheinlich. Die Bilirubin-Konzentration nimmt von 12 auf 8 µmol/l im Kontrollverlauf ab, ebenso die AP-Aktivitäten von 780 auf 580 U/l und ASAT-Aktivitäten von 395 auf ca. 300 U/l. Die GGT- sowie GLDH-Aktivitäten sind zu Beginn der Untersuchungen mit 17 bzw. 6 U/l niedrig und steigen bei der letzten Kontrolle 3 Wo p. p. um ca. 50% signifikant, aber immer noch im physiologischen Bereich, an. Eine stärkere Leberbelastung lässt sich aus diesen Parametern nicht ableiten. Die Endotoxin-Konzentrationen sind p. p. am niedrigsten und an der Nachweisgrenze. Die signifikante Konzentrationssteigerung 24 h a. p. lässt an Beziehungen zu den gesteigerten TG und den erniedrigten FFS sowie der CK als Folge der ansteigenden Cortisol-Konzentration vor dem Partus denken. Gesicherte Korrelationen bestehen vor allem zu den Antioxidantien (TEAC), d. h., dass die Endotoxine den antioxidativen Status belasten. Die Cholesterol-, TP-, Albumin-, Creatinin- sowie TEAC-Konzentrationen blieben im gesamten Untersuchungszeitraum praktisch physiologisch konstant. Schlussfolgerungen: Gesunde, gut genährte Shetlandponystuten zeigen während der Trächtigkeit, dem Abfohlen und in der Säugeperiode einen stabilen Stoffwechsel. Eine stärkere Belastung wird 24 h vor dem Partus anhand der TG und Endotoxine erkennbar, die offensichtlich Folge der steigenden partusinduzierenden Cortisol-Konzentration sind.:Abkürzungen 1 EINLEITUNG 1 2 LITERATURÜBERSICHT 3 2.1 Das Shetlandpony 3 2.1.1 Rassebeschreibung 3 2.1.2 Lipidstoffwechsel 4 2.1.3 Leberverfettungen 5 2.1.3.1 Hyperlipidämie der Shetlandponys 5 2.1.3.2 Mit der Hyperlipidämie vergesellschaftete Erkrankungen 8 2.1.3.3 Equines Metabolisches Syndrom/ Equines Cushing Syndrom 8 2.2 Geburtsauslösende Hormone 10 2.3 Stoffwechselparameter 11 2.3.1 Lipidstoffwechsel 11 2.3.1.1 Triacylglycerole (TG) 11 2.3.1.2 Cholesterol 12 2.3.1.3 Freie Fettsäuren (FFS) 12 2.3.1.4 β-Hydroxy-Butyrat (BHB) 13 2.3.2 Leberstoffwechsel 13 2.3.2.1 Gesamtbilirubin 13 2.3.2.2 Aspartat-Amino-Transferase (ASAT) 14 2.3.2.3 Glutamat-Dehydrogenase (GLDH) 15 2.3.2.4 γ-Glutaminsäure-Transaminase (GGT) 15 2.3.2.5 Glucose 16 2.3.2.6 Alkalische Phosphatase (AP) 17 2.3.3 Protein- und Muskelstoffwechsel 17 2.3.3.1 Totalprotein (TP) 17 2.3.3.2 Albumin 18 2.3.3.3 Harnstoff 18 2.3.3.4 Creatinin 19 2.3.3.5 Creatinkinase (CK) 19 2.4 Leukozyten 20 2.5 Endotoxine 21 2.5.1 Definition der Endotoxine 21 2.5.2 Endotoxinwirkungen 22 2.5.3 Endotoxinämie 23 2.5.4 Endotoxinschock 23 2.5.5 Neutralisation und Inaktivierung der Endotoxine 24 2.5.6 Endotoxin-bedingte Erkrankungen beim Pferd 25 2.5.6.1 Hufrehe 26 2.5.6.2 Kolik 28 2.5.6.3 Typhlocolitis 29 2.5.6.4 Fohlen-Sepsis 30 2.5.6.5 COPD 31 2.5.6.6 Kreislauf und DIC 31 2.5.7 Endotoxinbestimmung 31 2.6 Antioxidativer Status 32 2.6.1 Freie Radikale – oxidativer Stress 32 2.6.2 Antioxidantien 35 2.6.3 Antioxidative Kapazität 38 2.6.4 Bestimmung des antioxidativen Status mittels TEAC 40 3 TIERE, MATERIAL UND METHODEN 41 3.1 Tiere 41 3.2 Probenentnahme und Aufbereitung 42 3.3 Untersuchung der Blutproben 43 3.3.1 Stoffwechselparameter 43 3.3.2 Leukozyten 43 3.3.3 Endotoxine 45 3.3.4 TEAC 46 3.4 Statistische Auswertung 49 4 ERGEBNISSE 51 4.1 Lipidstoffwechsel 51 4.1.1 Triacylglycerole (TG) 51 4.1.2 Cholesterol 53 4.1.3 Freie Fettsäuren (FFS) 54 4.1.4 β-Hydroxy-Butyrat (BHB) 55 4.2 Leberstoffwechsel 57 4.2.1 Gesamtbilirubin 57 4.2.2 Aspartat-Amino-Transferase (ASAT) 58 4.2.3 Glutamat-Dehydrogenase (GLDH) 60 4.2.4 γ-Glutaminsäure-Transaminase (GGT) 61 4.2.5 Glucose 62 4.2.6 Alkalische Phosphatase (AP) 64 4.3 Protein- und Muskelstoffwechsel 65 4.3.1 Totalprotein (TP) 65 4.3.2 Albumin 67 4.3.3 Harnstoff 68 4.3.4 Creatinin 70 4.3.5 Creatinkinase (CK) 71 4.4 Leukozyten 73 4.5 Endotoxine 74 4.6 TEAC 75 5 DISKUSSION 76 5.1 Lipidstoffwechsel 77 5.1.1 Triacylglycerole (TG) 78 5.1.2 Cholesterol 80 5.1.3 Freie Fettsäuren (FFS) 81 5.1.4 β-Hydroxy-Butyrat (BHB) 83 5.2 Leberstoffwechsel 84 5.2.1 Gesamtbilirubin 85 5.2.2 Aspartat-Amino-Transferase (ASAT) 86 5.2.3 Glutamat-Dehydrogenase (GLDH) 87 5.2.4 γ-Glutaminsäure-Transaminase (GGT) 87 5.2.5 Glucose 88 5.2.6 Alkalische Phosphatase (AP) 89 5.3 Protein- und Muskelstoffwechsel 90 5.3.1 Totalprotein (TP) 91 5.3.2 Albumin 91 5.3.3 Harnstoff 92 5.3.4 Creatinin 93 5.3.5 Creatinkinase (CK) 93 5.4 Leukozyten 94 5.5 Endotoxine 95 5.6 TEAC 96 6 ZUSAMMENFASSUNG 98 7 SUMMARY 100 8 LITERATURVERZEICHNIS 102 9 ANHANG 124 9.1 Abbildungsverzeichnis 124 9.2 Tabellenverzeichnis 126 DANKSAGUNG 12