Examination of different diagnostic methods and significance of fatty liver at clinically diseased dairy cows and its relation to hypophosphatemia

Abstract

Liver biopsy and blood samples were taken from four-hundred-eighty dairy cows from the clinic of cattle, faculty of veterinary medicine, Free University, Berlin. The cows were classified according to clinical manifestations into left abomasal displacement (71.9%), right abomasal displacement (19.8%) and other diseases, like pneumonia, mastitis, claws affection and metabolic disorders (8.3%). The fat content of livers was estimated either by the copper sulphate test or by gravimetrical methods. According to the fat content, the cows were classified into normal liver (0-15.5%), mild (>15.5-26%), moderate (>26-33%) and severe fatty liver (>33%) groups. Statistical comparison between the results of the two methods revealed a highly significant correlation (p<0.01) between them (r=0.98). Tissue lysine buffer (ATL) was used in the gravimetric method to achieve a high percentage of liver cell destruction and subsequant accurate measurement of total lipid contents of livers. Triglyceride was measured in the liver and livers were classified according to their triglyceride contents into normal, mild, moderate and severe fatty livers with triglyceride contents 0-10%, >10%-15%, 15%-15%, 20%, respectively. In addition a good correlation between total triglyceride and total fat content could be demonestrated (r=0.94). While the correlation between triglyceride content of total lipid and total lipid was weaker (r=0.76). The clinical signs of severe fatty liver can be summarized as being yellow mucus membranes, anorexia, ketosis and nervous manifestation like stargazing, holding of the head, recumbancy and coma. Moreover, the mortality rate in cows increased when the fat content of livers was higher than 33% or the total triglyceride content above 20%. The relationship between fatty liver and different disease conditions revealed that the prevalence of fatty liver increased with LDA more than with RDA and other diseases. In addition, an increase in the prevalence of endometritis did occur with an increase in the fat content of livers. For serum chemistry a significant decrease of phosphorus was associated with an increase in total lipid contents of liver, triglyceride content of livers and triglyceride contents of total lipid (r=-0.35, -0.37, -0.34 respectively) due to a decrease in food intake resulting from fatty liver. A significant decrease of potassium (r=-0.34, -0.37, -0.29) and of urea (r=-0.12, -0.10, -0.10) was observed with an increase in total fat content, triglyceride content and triglyceride content of total fat content, respectively. On the other hand, significantly increased in ASAT (r=0.31, 0.34, 0.30) and bilirubin (r=0.44, 0.49, 0.45) with increase total fat content, triglyceride content and triglyceride content of total fat content, respectively. Blood pictures showed a significant reduction of total leucocytes with increasing fat contents of livers. Blood indices revealed a macrocytic normochromic anaemia which resulted from disturbance in the cobalt metabolism due to liver dysfunction. Ultrasonography of the liver was performed in hundred-forty dairy cows using a 3.5 MHZ transducer with a linear array. The hepatic ultrasonogram was evaluated according to the presence of bright and dark patterns and vascular blurring. In severe fatty livers, a higher percentage of bright pattern, deep attenuation, vascular blurring and blurring of edges was visible when compared with normal liver. The portal vein diameter was reduced with an increase in the fat content of liver, while the size of the gall bladder increased when the fat content of livers increased.

Von ingesamt 480 Milchkühen aus dem Patientengut der Klinik für Klauentiere der Veterinärmedizinischen Fakultat der Freie Universität Berlin wurden Leberbiopsien und Blutproben gewonnen. Die Probanden wurden auf Grundlage der Klinischen Diagnosen in drei Gruppen klassifiziert: linksseitige Labmagenverlagerung (71,9 %), rechtsseitige Labmagenverlagerung (19,8%), andere Erkrankungen wie Pneumonia, Mastitis, Klauenerkrankungen, Stoffwechselstörungen (8,3%). Der Leberfettgehalt wurde sowohl mittels Kupfersulfatschwimmtest als auch mit der gravimetrischen Methode bestimmt. Nach dem Fettgehalt wurden die Kühe wie folgt eingeteilt: physiologischer Leberfettgehalt 0%-15,5%, geringgradige Leberverfettung >15,5% - 26%, mittelgradige Leberverfettung >26% - 33%, hochgradige Leberverfettung >33%. Die Ergebnisse der beiden Methoden zur Bestimmung des Leberfettgehaltes korrelierten hochsignifikant (p<0.001) miteinander (r=0.98). Die spezielle Pufferlösung (tissue lysine buffer ATL) hat sich als sehr wirksam erwiesen, um einen hohen Gewebeaufschluß für die gravimetrische Bestimmung des Leberfettgehaltes sicherzustellen. Zusätzlich wurden enzymatisch der Gehalt an Triglyceriden im Lebergewebe bzw. Der Anteil an Triglyceriden an den Gesamtleberlipiden analysiert. Auf Grundlage des Triglyceridgehaltes wurde nachfolgende Gruppierung vorgenommen: physiologischer Triglyceridgehalt 0%-10%, geringgradige Erhöhung >10%-15%, mittelgradige Erhöhung >15%-20%, hochgradige Erhöhung >20%. Zwischen dem Gesamtfettgehalt und dem Triglyceridgehalt in der Leber bestand eine sehr enge und hochsignifikante Korrelation (r = 0,94). Zwischen dem Triglycridgehalt im Lebergewebe und dem Anteil der Triglyeride an den Gesamtleberlipiden war die Korrelation zwar signifikant, aber deutlich niedriger ausgeprägt (r = 0,76). Die Klinischen Symptome einer schweren Leberverfettung sind durch gelbe Schleimhäüte, Inappetenz bis Anorexia, Hypoketonämie und zunehmend nervale Symptome wie starrer Blick, Kopfschiefhaltung, Festliegen und schließlich Koma gekennzeichnet. Die Letalität steigt signifikant bei einem Leberfettgehalt über 33% oder einem Lebertriglyceridgehalt über 20%. Die Auswertung der Beziehungen der Leberverfettung zu anderen Erkrankung zeigte, dass Kühe mit einer linksseitigen Labmagenverlagerung signifikant häufiger als Kühe mit einer rechtsseitigen Labmagenverlagerung oder mit anderen Erkrankungen von einer Fettleber betroffen sind. Weiterhin ist eine Endometritiserkrankung mit einem signifikant höheren Leberfettgehalt verbunden. Von allen Probanden wurden verschiedene klinisch-chemische und hämatologische Parameter im Blut bzw. im Blutserum bestimmt. Zwischen der Serumkonzentration an anorganischem Phosphate und dem Gesamtlipidgehalt der Leber, dem Triglyceridgehalt und dem Anteil an Triglyceriden an den Gesamtleberlipiden bestanden signifikant negative Korrelationen (r = -0.35, r = -0.37, r = -0.34). Die Ursache für diesen Zusammenhang wird in der verminderten Futteraufnahme bei einer Leberverfettung gesehen. Weiterhin zeigten der Leberfettgehalt bzw. der Lebertriglyceridgehalt bzw. der Anteil an Triglyceriden an den Lebergesamtlipiden eine signifikant negative Korrelation zur Serumkaliumkonzentration (r = -0,34, -0,37, -0,29) und zur Serumharnstoffkonzentration (r = -0,12, -0,10, -0,10). Zur Enzymaktivität der ASAT (r = 0,31, 0,34, 0,30) und zur Serumbilirubinkonzentration (r = 0,44 , 0,49, 0,45) wurden signifikant positive Korrelationen nachgewiesen. Im Blutbild sank die Gesamtzahl der Leukozyten signifikant mit steigendem Leberfettgehalt. Die hämatologischen Blutindizes offenbarten die Entwicklung einer normochromen markrozytären Anämie, die wahrscheinlich durch Störungen des Kobalt- bzw. Vitamin-B12- Haushaltes auf Grund der Leberfunktionsstörung ausgelöst worden ist. Bei 140 Milchkühen wurde die Leber ultrasonographisch mit einem 3,5 MHz Linearschallkopf untersucht. Im Ultraschallbild wurden die Grauabstufung sowie die Kontrastierung der Gefäße beurteilt. Eine schwere Fettleber stellte sich im ultraschallbild durch einen höheren Anteil an aufgehellten Zonen, stärkere Abschwächung und verwaschen dargestellte Gefäße und Leberränder dar. Weiterhin wurde der Durchmesser der Portalvene und der Gallenblase vermessen. Ein höherer Leberfettgehalt war signifikant mit einem geringeren Durchmesser der Portalvene und umgekehrt mit einem größeren Durchmesser der Gallenblasen verbunden.