الأداء التشخيصي لمؤشرات الإجهاد التأكسدي المحددة، بروتينات المرحلة الحادة، وبعض العناصر النزرة في درجات مختلفة من المغص الخيلي
Diagnostic performance of specific oxidative stress biomarkers, acute phase proteins, and certain trace elements in different severities of equine colic

المجلة: Journal of Equine Science، المجلد: 36، العدد: 2
DOI: https://doi.org/10.1294/jes.36.45
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40832000
تاريخ النشر: 2025-01-01
المؤلف: Ahmadreza Mirzaei وآخرون
الموضوع الرئيسي: البحث الطبي البيطري في الخيول

نظرة عامة

في هذه الدراسة، تم تقييم 61 حصانًا وتصنيفهم إلى ثلاث مجموعات بناءً على شدة المغص: مجموعة المغص الخانق (SC) (عدد=21)، مجموعة المغص غير الخانق (NC) (عدد=20)، ومجموعة التحكم من الخيول الصحية (عدد=20). تم قياس مؤشرات السيروم الرئيسية، بما في ذلك عامل نخر الورم ألفا (TNFα)، هابتوغلوبين (Hp)، أكسيد النيتريك (NO)، مالونديالديهايد (MDA)، الزنك، الحديد، والنحاس، عبر جميع المجموعات. تم تحليل الأداء التشخيصي لهذه المؤشرات باستخدام تحليل خصائص التشغيل المستقبلية (ROC)، مع التركيز على الحساسية، النوعية، والمساحة تحت المنحنى (AUC).

كشفت النتائج أن TNFα كان لديه أعلى دقة تشخيصية للمغص غير الخانق، مع قيمة قطع >24 ملغ/ل، محققًا 100% حساسية، 95% نوعية، وAUC قدره 0.996. بالنسبة للمغص الخانق، كان TNFα أيضًا يعمل بشكل مثالي عند قطع >33 ملغ/ل، مما أدى إلى 100% حساسية ونوعية مع AUC قدره 1.00. تم تحديد هابتوغلوبين كعلامة ثانوية للمغص الخانق، مع قطع >52 ميكروغرام/ل، مما يظهر 95% حساسية، 75% نوعية، وAUC قدره 0.898. تؤكد هذه الدراسة على إمكانيات TNFα وهابتوغلوبين كأدوات تشخيصية قيمة للتفريق بين أنواع المغص في الخيول.

الطرق

يستعرض قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح اختيار المواد، بما في ذلك الكواشف والمعدات المحددة المستخدمة، بالإضافة إلى البروتوكولات المتبعة لضمان تكرار النتائج ودقتها. تشمل المنهجية كل من التحليلات النوعية والكمية، مع تسليط الضوء على أي أدوات أو برامج إحصائية تم استخدامها لتفسير البيانات.

بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم الظروف التجريبية، مثل درجة الحرارة، الضغط، والمدة، التي أجريت تحتها التجارب. من الضروري إثبات صحة النتائج ويسمح بإجراء مقارنات مع دراسات أخرى. بشكل عام، يعمل هذا القسم كدليل شامل لتكرار البحث وفهم العمليات الأساسية التي أدت إلى استنتاجات الدراسة.

النتائج

تشير النتائج إلى وجود اكتشافات هامة بشأن الأداء التشخيصي لمختلف التحليلات في التفريق بين أنواع المغص في الخيول. تقدم الجدول 1 إحصائيات وصفية للتحليلات المصنفة حسب نوع المغص (غير الخانق والخانق) بجانب الضوابط الصحية. كشف تحليل خصائص التشغيل المستقبلية (ROC) أن عامل نخر الورم ألفا (TNFα) أظهر أعلى دقة تشخيصية لاكتشاف كل من المغص غير الخانق والخانق، متفوقًا على الزنك والنحاس في حالات المغص غير الخانق، وعلى هيموكسين (Hp) والزنك في حالات المغص الخانق، كما هو موضح في الجدولين 2 و3.

علاوة على ذلك، عندما تم استخدام الخيول غير الخانقة كضوابط، حافظ TNFα على أدائه التشخيصي المتفوق للمغص الخانق. يوضح الجدول 4 نقاط القطع لـ TNFα، جنبًا إلى جنب مع مقاييس الأداء التشخيصي المرتبطة به، مما يبرز فائدة التحليل في التمييز بين المغص الخانق وغير الخانق. توضح الشكل 4 رسمًا بيانيًا مزدوج المنحنى يقدم القيم التنبؤية الإيجابية والسلبية لـ TNFα عبر مستويات انتشار مختلفة من المغص غير الخانق، مما يبرز أن هذه القيم التنبؤية تبقى ثابتة عند 100% للمغص الخانق بغض النظر عن الانتشار. وهذا يبرز إمكانيات TNFα كعلامة حيوية موثوقة في تشخيص المغص في الخيول.

المناقشة

تسلط قسم المناقشة في الدراسة الضوء على الامتثال الأخلاقي والمنهجية الدقيقة المستخدمة في تقييم الأداء التشخيصي لمختلف المؤشرات الحيوية في المغص الخيلي. التزمت الدراسة بالمعايير الأخلاقية التي وضعتها لجنة الأخلاقيات في جامعة شيراز وإرشادات رفاهية الحيوان ذات الصلة. تم تصنيف 61 حصانًا إلى مجموعات مغص غير خانق وخانق، مع استخدام الخيول الصحية كضوابط. تم تقييم المؤشرات الرئيسية، بما في ذلك TNFα، هابتوغلوبين، والمعادن النادرة، لفائدتها التشخيصية، مما يكشف أن TNFα أظهر أداءً استثنائيًا مع حساسية 100% ونوعية 95% للمغص غير الخانق، و100% حساسية ونوعية للمغص الخانق.

تشير النتائج إلى أنه بينما يعتبر TNFα علامة حيوية موثوقة لكلا نوعي المغص، أظهر هابتوغلوبين أداءً تشخيصيًا قويًا بشكل خاص للمغص الخانق، مع قيمة قطع >52 ميكروغرام/مل. كما ظهر الزنك كعلامة واعدة للمغص غير الخانق، محققًا 85% حساسية و95% نوعية. تؤكد الدراسة على الحاجة إلى اختبارات تشخيصية سريعة على جانب الحظيرة لتسهيل التدخلات في حالات المغص الخيلي، حيث يمكن أن تكون الطرق التقليدية في المختبر مستهلكة للوقت. يقترح المؤلفون أن الجمع بين نقاط القوة التشخيصية لـ TNFα وهابتوغلوبين يمكن أن يعزز اتخاذ القرارات السريرية، مما قد يقلل من الإيجابيات الكاذبة والسلبية في تشخيص أنواع المغص. بشكل عام، تسهم هذه الأبحاث في تقديم رؤى قيمة في المشهد التشخيصي للمغص الخيلي، داعية إلى مزيد من الاستكشاف لتقنيات الرعاية الفورية لتحسين النتائج.

Journal: Journal of Equine Science, Volume: 36, Issue: 2
DOI: https://doi.org/10.1294/jes.36.45
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40832000
Publication Date: 2025-01-01
Author(s): Ahmadreza Mirzaei et al.
Primary Topic: Veterinary Equine Medical Research

Overview

In this study, 61 horses were evaluated and categorized into three groups based on the severity of colic: a strangulating colic (SC) group (n=21), a nonstrangulating colic (NC) group (n=20), and a control group of healthy horses (n=20). Key serum biomarkers, including tumor necrosis factor α (TNFα), haptoglobin (Hp), nitric oxide (NO), malondialdehyde (MDA), zinc, iron, and copper, were measured across all groups. The diagnostic performance of these biomarkers was analyzed using receiver operating characteristic (ROC) analysis, focusing on sensitivity, specificity, and area under the curve (AUC).

The findings revealed that TNFα had the highest diagnostic accuracy for non-strangulating colic, with a cutoff value of >24 mg/l, achieving 100% sensitivity, 95% specificity, and an AUC of 0.996. For strangulating colic, TNFα also performed optimally at a cutoff of >33 mg/l, yielding 100% sensitivity and specificity with an AUC of 1.00. Haptoglobin was identified as a secondary marker for strangulating colic, with a cutoff of >52 µg/l, demonstrating 95% sensitivity, 75% specificity, and an AUC of 0.898. This research underscores the potential of TNFα and haptoglobin as valuable diagnostic tools for differentiating between types of colic in horses.

Methods

The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the selection of materials, including specific reagents and equipment used, as well as the protocols followed to ensure reproducibility and accuracy of results. The methodology encompasses both qualitative and quantitative analyses, highlighting any statistical tools or software utilized for data interpretation.

Additionally, the section may describe the experimental conditions, such as temperature, pressure, and duration, under which the experiments were conducted. It is crucial for establishing the validity of the findings and allows for comparisons with other studies. Overall, this section serves as a comprehensive guide for replicating the research and understanding the underlying processes that led to the study’s conclusions.

Results

The results indicate significant findings regarding the diagnostic performance of various analytes in differentiating between types of colic in horses. Table 1 presents descriptive statistics for analytes categorized by colic type (non-strangulating and strangulating) alongside healthy controls. Receiver Operating Characteristic (ROC) analysis revealed that Tumor Necrosis Factor alpha (TNFα) exhibited the highest diagnostic accuracy for detecting both non-strangulating and strangulating colic, outperforming zinc and copper for non-strangulating cases, and hemopexin (Hp) and zinc for strangulating cases, as detailed in Tables 2 and 3.

Furthermore, when non-strangulating horses were used as controls, TNFα maintained its superior diagnostic performance for strangulating colic. Table 4 outlines the cutoff points for TNFα, along with its associated diagnostic performance metrics, emphasizing the analyte’s utility in distinguishing between strangulating and non-strangulating colic. Figure 4 illustrates a dual-curve graph that presents the positive and negative predictive values of TNFα across varying prevalence levels of non-strangulating colic, highlighting that these predictive values remain consistently at 100% for strangulating colic regardless of prevalence. This underscores TNFα’s potential as a reliable biomarker in equine colic diagnostics.

Discussion

The discussion section of the study highlights the ethical compliance and rigorous methodology employed in evaluating the diagnostic performance of various biomarkers in equine colic. The study adhered to ethical standards set by the Ethics Committee of Shiraz University and relevant animal welfare guidelines. A total of 61 horses were categorized into non-strangulating and strangulating colic groups, with healthy horses serving as controls. Key analytes, including TNFα, haptoglobin, and trace metals, were assessed for their diagnostic utility, revealing that TNFα demonstrated exceptional performance with a sensitivity of 100% and specificity of 95% for non-strangulating colic, and 100% sensitivity and specificity for strangulating colic.

The findings indicate that while TNFα is a reliable biomarker for both types of colic, haptoglobin showed strong diagnostic performance specifically for strangulating colic, with a cutoff value of >52 µg/ml. Zinc also emerged as a promising marker for non-strangulating colic, achieving 85% sensitivity and 95% specificity. The study underscores the need for rapid, stall-side diagnostic tests to facilitate timely interventions in equine colic cases, as traditional laboratory methods can be time-consuming. The authors suggest that combining the diagnostic strengths of TNFα and haptoglobin could enhance clinical decision-making, potentially reducing false positives and negatives in diagnosing colic types. Overall, the research contributes valuable insights into the diagnostic landscape of equine colic, advocating for further exploration of point-of-care technologies for improved outcomes.