Untersuchungen der Entzündungsproteine Haptoglobin und Fibrinogen für die Anwendung in der Bestandsbetreuung am Beispiel von Kälbern mit Lungenentzündungen

Abstract

Lungenentzündungen bei Kälbern verursachen große wirtschaftliche Schäden bei der Kälberaufzucht. Ziel dieser Arbeit war es, die AkutýPhaseýProteine Haptoglobin und Fibrinogen auf ihre Fähigkeit zu untersuchen, die Schwere einer Lungenentzündung festzustellen, einen Behandlungserfolg zu überprüfen und den Krankheitsverlauf vorherzusagen. An insgesamt fünf Tagen (Tag 0, 1, 2, 3, 7) wurden 147 bronchopneumonische Kälber (Versuchsgruppe) und 43 klinisch gesunde Tiere (Kontrollgruppe), im Alter von 2 bis 6 Wochen untersucht. Bestimmt wurden verschiedene klinische Parameter (Rektaltemperatur, Atemfrequenz und Clinical Score) und die Entzündungsproteine Haptoglobin und Fibrinogen. Durch eine sonographische Untersuchung der Lunge sollte das Ausmaß der Entzündung quantifiziert werden. Nach Beendigung der Untersuchungen am Aufnahmetag wurden die Versuchskälber alternierend ihrer Aufnahme drei Behandlungsgruppen zugeordnet (Gruppe 1: Florfenicol [20mg/kg, 2x in 48h], Gruppe 2: Oxytetracyclin [5mg/kg, 3x alle 24h] und Gruppe 3: Florfenicol [20mg/kg, 2x in 48h] und Flunixin-Meglumin [2,2mg/kg, 1x am Aufnahmetag]).

Die Bestimmung des Fibrinogens erfolgte mittels der gerinnungsanalytischen Schnellmethode nach Clauss (1957). Das Haptoglobin wurde über die PseudoýPeroxidaseýAktivität des HämoglobinýHaptoglobinýKomplexes bestimmt.

Die Konzentrationen der Entzündungsproteine unterschieden sich signifikant (p<0,01) zwischen den Versuchs ý und Kontrolltieren. In der Versuchsgruppe wurde am Aufnahmetag eine Haptoglobinkonzentration von 0,324 (95% K.I.: 0,266 ý 0,394) mg/ml und am zweiten Untersuchungstag eine Konzentration von 0,347 (95% K.I.: 0,291 ý 0,412) mg/ml festgestellt. Bis zum letzten Untersuchungstag war die Haptoglobinkonzentration in der Versuchsgruppe auf 0,063 (95% K.I.: 0,043- 0,094) mg/ml abgesunken. Die Kontrollgruppe hatte am ersten Tag eine mittlere Haptoglobinkonzentration von 0,061 (95% K.I.: 0,033 ý 0,114) mg/ml und am zweiten Tag von 0,042 (95% K.I.: 0,021-0,086) mg/ml. Die Fibrinogenkonzentration der Versuchstiere betrug am Aufnahmetag 526,1 ± 159,6 mg/dl und am zweiten Untersuchungstag 547,6 ± 145,2 mg/dl. Bis zum letzten Untersuchungstag war die Fibrinogenkonzentration bis auf 431,1 ± 118,3 mg/dl abgesunken.

Die Kontrolltiere hatten am ersten Untersuchungstag eine Fibrinogenkonzentration von 360 ± 106 mg/dl und am zweiten Untersuchungstag von 368 ± 122 mg/dl. Die klinischen Parameter unterschieden sich erwartungsgemäß signifikant zwischen den Versuchs ý und den Kontrolltieren am Aufnahmetag. Der Clinical Score war in der Versuchgruppe an allen Untersuchungstagen signifikant höher als in der Kontrollgruppe. Mit der sonographischen Untersuchung konnten nur geringe Unterschiede zwischen den Studiengruppen gefunden werden.

Zwischen den beiden Entzündungsproteinen bestand an den Untersuchungstagen ein signifikanter Zusammenhang (p<0,05). Auch konnten signifikante Korrelationen zwischen den Akut-Phase-Proteinen und den klinischen Parametern an einigen Untersuchungstagen gefunden werden.

Nach einer Behandlung sank die Konzentration der Akut-Phase-Proteine ab. Zwischen den drei Behandlungsgruppen fanden sich signifikante Unterschiede in der Höhe der Konzentration der Entzündungsproteine am letzten Untersuchungstag, die jedoch keine Aussage über einen weiteren Krankheitsverlauf zuließen. Bei der Betrachtung der prognostischen Möglichkeiten der untersuchten Parameter stellte sich nur der Clinical Score am ersten Untersuchungstag als prognostischer Indikator heraus.

Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass die Konzentrationen der Entzündungsproteine Haptoglobin und Fibrinogen sich bei gesunden und nicht vorbehandelten, kranken Kälbern mit einer Entzündung unterschiedlich verhalten. Die Proteinkonzentrationen zeigten signifikante Zusammenhänge untereinander und Korrelationen mit den klinischen Parametern.

Weitere Untersuchungen sind nötig, um einen Nutzen der Entzündungsproteine Haptoglobin und Fibrinogen in Bezug auf Diagnostik und Verlaufsvorhersagen von Krankheiten deutlicher herauszuarbeiten. Interessante Ansatzpunkte wären der Zusammenhang zwischen Proteinkonzentrationen und pathologisch ý histologisch erfassten Lungenveränderungen und die Überprüfung von Behandlungen.

Respiratory tract disease causes great financial losses in the cattle industry. The objective of this study was to evaluate the ability of the two acuteýphaseýproteins haptoglobin and fibrinogen to determine severity of inflammation, to control treatment success and to predict course of disease in calves with pneumonia.

Calves with respiratory tract disease (n=147) and healthy calves (n=43) were examined on five days (day 0, 1, 2, 3, 7). The calves were 2 to 6 weeks old. Clinical parameters such as body temperature, respiration rate and a clinical score were determined. Blood samples to analyse the proteins were collected. Ultrasound was used to determine the extent of lung inflammation. After first examination the diseased calves were divided into three different treatment groups (group 1: florfenicol [20mg/kg, 2x in 48h], group 2: oxytetracycline [5mg/kg, 3x every 24h] and group 3: florfenicol [20mg/kg, 2x in 48h] and flunixin-meglumin [2,2mg/kg, 1x on first treatment day]). Fibrinogen was analysed by a coagulation method modified by Clauss (1959) and haptoglobin by measuring the peroxidase activity of the haemoglobin- haptoglobin-complex.

The protein concentrations differed significantly (p<0,01) between diseased and healthy calves. On the first day the diseased calves had an average haptoglobin concentration of 0,324 (95% C.I.: 0,266 ý 0,394) mg/ml and on the second day a concentration of 0,347 (95% C.I.: 0,291 ý 0,412) mg/ml. On day seven the haptoglobin concentration declined to 0,063 (95% C.I.: 0,043- 0,094) mg/ml in the diseased group. The healthy calves had an average haptoglobin concentration of 0,061 (95% C.I.: 0,033 ý 0,114) mg/ml on the first day and of 0,042 (95% C.I.: 0,021-0,086) mg/ml on the second day. The concentration of fibrinogen was 526,1 ± 159,6 mg/dl on first day in the diseased group and 547,6 ± 145,2 mg/dl on second day. On day seven the fibrinogen concentration declined to 431,1 ± 118,3 mg/dl in the diseased calves. The healthy calves showed an average fibrinogen concentration of 360 ± 106 mg/dl on day one and of 368 ± 122 mg/dl on day two.

As expected all clinical parameters differed significantly between the diseased and healthy calves on day one. The clinical score was significantly higher in the diseased group than in the healthy group on all days. Only limited differences were found between the two groups with sonographic examination.

There were significant correlations between haptoglobin and fibrinogen concentrations. The protein concentrations also correlated significantly with the clinical parameters on the respective days.

After treatment the protein concentrations declined. Significant differences in the concentration of acute-phase-proteins were found between the three treatment groups on day seven, but they had no effect on the clinical outcome. The clinical score on the first day proved to be the best prognostic indicator for treatment success or for course of disease. The acute-phase-proteins showed only limited potential to predict the clinical outcome.

Over all, the results indicate, that haptoglobin and fibrinogen concentrations in healthy calves are different from those in calves with inflammatory, non- treated diesease. Significant correlations between haptoglobin and fibrinogen and between the acute-phase-proteins and clinical parameters were found.

Further research is required to investigate the diagnostic and prognostic value of haptoglobin and fibrinogen. Special interest should be set on correlation between acute-phase-proteins and lung lesions as well as verification of treatment effect.