DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2024.1467583
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39834917
تاريخ النشر: 2025-01-06
المؤلف: Andrea Urgibl-Bauer وآخرون
الموضوع الرئيسي: صحة الحيوان وعلم المناعة
نظرة عامة
تدرس الدراسة التغيرات السريرية والمرضية في العجول التي تعاني من الإسهال المرتبط بـ Eimeria، وهو سبب رئيسي للإسهال في الأمعاء الغليظة بعد فترة حديثي الولادة. أظهر تحليل رجعي لـ 118 عجلاً تتراوح أعمارهم بين 1 إلى 5 أشهر اضطرابات أيضية شديدة، بما في ذلك نقص صوديوم الدم العميق ونقص كلوريد الدم، مع ارتباط ملحوظ بين مستويات الصوديوم والكلوريد في البلازما (معامل سبيرمان $r_s = 0.90$). كانت الحموضة موجودة في 57.6% من الحالات، وغالبًا ما كانت مصحوبة بارتفاع الفوسفات في الدم وارتفاع مستوى حمض اللبنيك، مما يشير إلى حموضة أيونية قوية (أيضية).
حددت الدراسة عدة عوامل تنبؤية مرتبطة بالوفيات داخل المستشفى، حيث لم ينجُ 39.8% من العجول حتى الخروج. تضمنت المتغيرات الرئيسية تركيزات الكالسيوم المؤين في البلازما أقل من $1.05 \, \text{mmol/L}$، وعدد كريات الدم البيضاء المرتفع فوق $16 \times 10^9 \, \text{cells/L}$، وحالة الجسم الضعيفة. أظهر تحليل شجرة التصنيف حساسية بنسبة 59.6% وخصوصية بنسبة 90.1% في التنبؤ بعدم البقاء. سلطت النمذجة الإضافية الضوء على أهمية الاستلقاء، ومستويات الألبومين، واختلاف الأيونات القوية في تقييم خطر الوفاة، مع معدلات حساسية وخصوصية بلغت 78.7% و71.8%، على التوالي. تؤكد هذه النتائج الاضطرابات الأيضية الحرجة في العجول المتأثرة وأهمية المؤشرات السريرية المحددة في التنبؤ بالنتائج.
مقدمة
تسلط مقدمة البحث الضوء على أهمية الكوكسيديوز كسبب شائع للإسهال في الأمعاء الغليظة في العجول بعد فترة حديثي الولادة، ويعزى ذلك بشكل أساسي إلى أنواع Eimeria مثل Eimeria bovis وEimeria zuernii، مع وجود Eimeria alabamensis أيضًا في تفشي بين الحيوانات المرعية. تختلف الأعراض السريرية لهذه الحالة في شدتها وعادة ما تشمل الإسهال مع الدم والفيبرين، والتشنج، والضعف، وأحيانًا الحمى. يتم إجراء تمييز حاسم بين الإسهال في الأمعاء الغليظة الناجم عن أنواع Eimeria والإسهال في الأمعاء الدقيقة في العجول حديثة الولادة، والذي غالبًا ما يرتبط بعوامل الإدارة والعدوى بواسطة مسببات الأمراض المختلفة مثل الفيروسات الروتافيروس وEscherichia coli.
تناقش الورقة أيضًا الاضطرابات السريرية والمرضية المرتبطة بالإسهال في العجول حديثة الولادة، بما في ذلك تركيز الدم، وزيادة النيتروجين في الدم، والحموضة بسبب الحموضة الأيضية. من الجدير بالذكر أنه بينما قد يرتبط شدة الإسهال في العجول حديثة الولادة بالاضطرابات الأيضية، فإن النتائج المخبرية لها قيمة تنبؤية محدودة لنتائج العلاج. على العكس، هناك نقص في البيانات حول التغيرات السريرية والمرضية في العجول الأكبر سناً التي تعاني من الكوكسيديوز السريري، حيث تستند التقارير الحالية بشكل أساسي إلى العدوى التجريبية. تشير النتائج الأولية إلى أن العجول الأكبر سناً المتأثرة بشدة تظهر نقص صوديوم الدم المعتدل إلى الشديد، ومع ذلك تظل توازن الحمض والقاعدة وحالة الترطيب غير متأثرة إلى حد كبير. تهدف الدراسة إلى توضيح التغيرات المتعلقة بالحمض والقاعدة والتغيرات السريرية والمرضية في العجول المريضة بشدة التي تعاني من الإسهال المرتبط بـ Eimeria وتقييم العلاقة بين البيانات السريرية والمخبرية ونتائج العلاج.
الطرق
توضح قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يتفصل في المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، ومعدات، وعينات بيولوجية، بالإضافة إلى مصادرها وطرق تحضيرها. كما يصف القسم المنهجيات المطبقة لجمع البيانات وتحليلها، مما يضمن إمكانية تكرار النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد يتضمن القسم معلومات حول التقنيات الإحصائية المستخدمة لتفسير البيانات، بما في ذلك أي برامج أو خوارزميات تم استخدامها. بشكل عام، يخدم هذا القسم لتقديم نظرة شاملة على الإطار التجريبي، مما يمكّن الباحثين الآخرين من تكرار الدراسة والتحقق من نتائجها.
النتائج
تكشف نتائج الدراسة عن وجود شذوذات سريرية ومرضية كبيرة في العجول، حيث كانت الحالات الأكثر شيوعًا هي نقص صوديوم الدم (90.7%)، نقص كلوريد الدم (76.3%)، زيادة النيتروجين في الدم (69.5%)، ارتفاع مستوى حمض اللبنيك (61.9%)، وارتفاع مستوى السكر في الدم (71.2%). من الجدير بالذكر أنه تم العثور على ارتباط قوي بين تركيزات الصوديوم والكلوريد في البلازما (معامل سبيرمان $r_s = 0.90$، $p < 0.001$). كانت الاضطرابات الحمضية والقاعدية شائعة، حيث أظهر 81.4% من العجول شكلًا من أشكال الاضطراب، بما في ذلك الحموضة الأيضية في 60.2% والاضطرابات المختلطة في الحمض والقاعدة في 69% من أولئك الذين يعانون من الحموضة الأيضية. كما حددت الدراسة ارتباطات كبيرة بين تركيزات البوتاسيوم في البلازما وكلا من مستويات الكرياتينين في المصل والفوسفور غير العضوي، حيث أظهرت العجول المستلقية ملفات كهربائية متغيرة بشكل ملحوظ مقارنة بتلك القادرة على الوقوف. علاوة على ذلك، أشارت التحليلات التنبؤية إلى أن علامات سريرية معينة، مثل ضعف القدرة على الوقوف وزيادة عدد كريات الدم البيضاء، كانت مرتبطة بزيادة خطر النتائج السلبية (NO). أبرز تحليل الانحدار اللوجستي المتعدد المتغيرات أن انخفاض تركيزات الكالسيوم المؤين في البلازما والألبومين في المصل، إلى جانب انخفاض فرق الأيونات القوية (SID)، كانت مؤشرات تنبؤية مهمة للوفاة. أظهر النموذج دقة تنبؤية جيدة، مع منطقة تحت منحنى ROC تبلغ 0.82 ($95\% \, CI: 0.74-0.90$، $p < 0.001$). بالإضافة إلى ذلك، اقترح تحليل شجرة التصنيف أن تركيزات الكالسيوم المؤين في البلازما أقل من 1.05 mmol/L كانت مرتبطة بزيادة خطر النتائج السلبية، مما يبرز أهمية توازن الإلكتروليتات في إدارة صحة العجول.
المناقشة
حللت الدراسة الرجعية السجلات الطبية لـ 210 عجول تم تشخيصها بالإسهال، مع التركيز على 118 عجلاً استوفوا معايير الإدراج المحددة، بما في ذلك اختبارات إيجابية لجراثيم Eimeria spp. وبيانات مخبرية كاملة. كشفت النتائج أن نسبة كبيرة من هذه العجول أظهرت اضطرابات شديدة في الإلكتروليتات والحمض والقاعدة، حيث قدم 60.2% حموضة أيضية و57.6% كانت حامضية. من الجدير بالذكر أن ارتفاع الفوسفات في الدم ظهر كمؤشر حاسم لانخفاض درجة حموضة الدم الوريدي، على الأرجح نتيجة للجفاف وضعف وظيفة الكلى. كما أبرزت الدراسة أن الجفاف السريري كان شائعًا، حيث أثر على 82.2% من العجول، على الرغم من عدم ملاحظة تركيز الدم بشكل متسق.
أشارت نتائج العلاج إلى معدل بقاء بنسبة 60.2%، مع استخدام تدخلات متنوعة، بما في ذلك السوائل الوريدية والمضادات الحيوية. أظهر تحليل البيانات المخبرية ارتباطات قوية بين مستويات الصوديوم والكلوريد في البلازما، مما يشير إلى أن العجول المريضة بشدة التي تعاني من عدوى Eimeria تواجه تخفيضات مماثلة في هذه الإلكتروليتات. تؤكد الدراسة على تعقيد إدارة اختلالات الإلكتروليتات في العجول التي تعاني من الإسهال المرتبط بـ Eimeria وتقترح أن المراقبة الدقيقة والتصحيح التدريجي لمستويات الصوديوم أمران أساسيان لمنع المضاعفات مثل الميالينوليسيس الجسري. بشكل عام، تسهم الأبحاث في تقديم رؤى قيمة حول الإدارة السريرية للعجول التي تعاني من إسهال شديد واضطرابات أيضية مرتبطة.
DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2024.1467583
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39834917
Publication Date: 2025-01-06
Author(s): Andrea Urgibl-Bauer et al.
Primary Topic: Animal health and immunology
Overview
The study investigates the clinicopathological alterations in calves suffering from Eimeria-associated diarrhea, a significant cause of large intestinal diarrhea post-neonatal period. A retrospective analysis of 118 calves aged 1 to 5 months revealed severe metabolic derangements, including profound hyponatremia and hypochloremia, with a notable correlation between plasma sodium and chloride levels (Spearman’s $r_s = 0.90$). Acidemia was present in 57.6% of the cases, often accompanied by hyperphosphatemia and hyper-L-lactatemia, indicating a strong ion (metabolic) acidosis.
The study identified several prognostic factors associated with in-hospital mortality, with 39.8% of calves not surviving to discharge. Key variables included plasma ionized calcium concentrations below $1.05 \, \text{mmol/L}$, elevated leukocyte counts above $16 \times 10^9 \, \text{cells/L}$, and poor body condition. The classification tree analysis yielded a sensitivity of 59.6% and specificity of 90.1% for predicting non-survival. Additional modeling highlighted the significance of recumbency, albumin levels, and strong ion difference in assessing mortality risk, with sensitivity and specificity rates of 78.7% and 71.8%, respectively. These findings underscore the critical metabolic disturbances in affected calves and the importance of specific clinical indicators in predicting outcomes.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the significance of coccidiosis as a prevalent cause of large intestinal diarrhea in post-neonatal calves, primarily attributed to the Eimeria species Eimeria bovis and Eimeria zuernii, with Eimeria alabamensis also implicated in outbreaks among pastured animals. The clinical manifestations of this condition vary in severity and typically include diarrhea with blood and fibrin, tenesmus, weakness, and occasionally fever. A critical distinction is made between large intestinal diarrhea caused by Eimeria spp. and small intestinal diarrhea in neonatal calves, which is often linked to management factors and infections by various pathogens such as Rotaviruses and Escherichia coli.
The paper further discusses the clinicopathologic derangements associated with diarrhea in neonatal calves, including hemoconcentration, azotemia, and acidemia due to metabolic acidosis. Notably, while the severity of diarrhea in neonatal calves may correlate with metabolic derangements, laboratory findings have limited predictive value for treatment outcomes. Conversely, there is a scarcity of data on clinicopathological changes in older calves with clinical coccidiosis, with existing reports primarily based on experimental infections. Preliminary findings suggest that severely affected older calves exhibit moderate to severe hyponatremia, yet their acid-base balance and hydration status remain largely unaffected. The study aims to elucidate the acid-base and related clinicopathologic changes in critically ill calves with Eimeria-associated diarrhea and to evaluate the relationship between clinical and laboratory data and treatment outcomes.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, as well as their sources and preparation methods. The section also describes the methodologies applied for data collection and analysis, ensuring reproducibility of the results.
Additionally, the section may include information on the statistical techniques utilized to interpret the data, including any software or algorithms employed. Overall, this section serves to provide a comprehensive overview of the experimental framework, enabling other researchers to replicate the study and validate its findings.
Results
The results of the study reveal significant clinicopathologic abnormalities in calves, with the most prevalent conditions being hyponatremia (90.7%), hypochloremia (76.3%), azotemia (69.5%), hyperlactatemia (61.9%), and hyperglycemia (71.2%). Notably, a strong correlation was found between plasma sodium and chloride concentrations (Spearman’s $r_s = 0.90$, $p < 0.001$). Acid-base disturbances were prevalent, with 81.4% of calves exhibiting some form of derangement, including metabolic acidosis in 60.2% and mixed acid-base disorders in 69% of those with metabolic acidosis. The study also identified significant associations between plasma potassium concentrations and both serum creatinine and inorganic phosphorus levels, with recumbent calves showing markedly altered electrolyte profiles compared to those able to stand. Furthermore, the prognostic analysis indicated that specific clinical signs, such as impaired ability to stand and increased leukocyte counts, were linked to a higher risk of negative outcomes (NO). Multivariable logistic regression highlighted that lower plasma ionized calcium and serum albumin concentrations, along with decreased strong ion difference (SID), were significant predictors of mortality. The model demonstrated good predictive accuracy, with an area under the ROC curve of 0.82 ($95\% \, CI: 0.74-0.90$, $p < 0.001$). Additionally, classification tree analysis suggested that plasma ionized calcium concentrations below 1.05 mmol/L were associated with an increased risk of NO, further underscoring the importance of electrolyte balance in calf health management.
Discussion
The retrospective study analyzed the medical records of 210 calves diagnosed with diarrhea, focusing on 118 calves that met specific inclusion criteria, including positive Eimeria spp. oocyst tests and complete laboratory data. The findings revealed that a significant proportion of these calves exhibited severe electrolyte and acid-base disturbances, with 60.2% presenting metabolic acidosis and 57.6% being acidemic. Notably, hyperphosphatemia emerged as a critical predictor of decreased venous blood pH, likely resulting from dehydration and impaired renal function. The study also highlighted that clinical dehydration was prevalent, affecting 82.2% of the calves, although hemoconcentration was not consistently observed.
Treatment outcomes indicated a survival rate of 60.2%, with various interventions employed, including intravenous fluids and antibiotics. The analysis of laboratory data showed strong correlations between plasma sodium and chloride levels, suggesting that critically ill calves with Eimeria infections experience similar reductions in these electrolytes. The study underscores the complexity of managing electrolyte imbalances in calves with Eimeria-associated diarrhea and suggests that careful monitoring and gradual correction of sodium levels are essential to prevent complications such as pontine myelinolysis. Overall, the research contributes valuable insights into the clinical management of calves suffering from severe diarrhea and associated metabolic derangements.