A Case Report of Acute Poisoning With Panicum miliaceum in Sheep in South Khorasan (Eastern Iran): Clinical and Laboratory Findings

Document Type : Case Report

Authors

1 Department of Clinical Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Semnan University, Semnan, Iran

2 Department of Basic Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Semnan University, Semnan, Iran.

3 Department of Clinical Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Semnan University, Semnan, Iran.

Abstract

 
Different species of Panicum have been reported as a cause of photosensitization in sheep, horses, cattle and goats. P. miliaceum grows across different regions of Iran. This plant may contain toxic levels of hepatotoxic steroidal sapogenins. Sapogenins are metabolized in animals to glucuronide conjugates of epsimilagenin which are crystallized in bile, leading to biliary blockage, cholangitis and secondary photosensitization.
An outbreak of poisoning was observed in a flock of 170 fat-tailed sheep grazing on pasture of proso millet (P. miliaceum) in Birjand, South Khorasan province of Iran. Affected animals showed tachycardia and tachypnea. Anorexia, reduced rate and amplitude of ruminal movements up to ruminal stasis were observed. Severe head swelling and marked icterus in mucous membranes were observed. Seven affected sheep died.
Serum biochemical parameters were analyzed. Marked elevation of BUN, total bilirubin, and the activities of GGT and high level of Ca2+ were observed in comparison with normal ranges.
High levels of GGT activity indicates biliary lesions and BUN elevation in serum is probably due to renal failure and both are consistent with exposure to P. miliaceum

Keywords

Full Text

ارزن proso millet که تحت عنوان گاورس نیز در ایران شناخته می‌شود، یکی از محصولاتی است که سالانه و بصورت وسیعی در ایران (Panicum miliaceum) کشت می‌گردد. ارزن گیاهی است یک ساله که تمایل رشد در آب و هوای نسبتاًً گرم دارد. طول ساقه گیاه به cm 18  تا 21 می‌تواند برسد.گاهی اوقات پس ار برداشت محصول، مزرعه برای چرای دام‌ها به دامداران اجاره داده می‌شود. علاوه بر این گاهی اوقات قبل از برداشت محصول نیز گوسفندان بصورت اتفاقی به مزارع ارزن دسترسی پیدا می‌کنند و این می‌تواند منجر به بروز مسمومیت با ارزن در حیوانات گردد (۷). گزارشاتی از مسمومیت با گونه‌های مختلف ارزن در سراسر دنیا ارایه شده است.  P.colaratum و P.virgatum می‌توانند ایجاد حساسیت با نور با منشا کبدی نمایند (۶).

P.dichotomiflorum و P.schinzii می‌توانند برای گوسفند و گاو نیز مسمومیت‌زا باشند. در ایران گونه Panicum Miliaceum بصورت وسیعی کشت می‌شود و گزارشاتی از مسمومیت با آن در گوسفند وجود دارد (4،7). علایم بالینی مسمومیت با ارزن بیشتر به حساسیت به نور ناشی از انسداد مجاری صفراوی، اختلال کارکرد کبدی و کلیوی برمی‌گردد. علایم بالینی با سرخی و التهاب پوست آغاز می‌شود و در ادامه، ادم زیرپوستی و زخم در پوست نمایان می‌گردد و در صورت ادامه روند، حتی به کنده شدن پوست منجر می‌گردد. ترس از نور و اشک ریزی و کدورت قرنیه نیز از دیگر علایم می‌باشند. معمولا در مخاطات و حتی مناطق بدون رنگدانه و پوشش پوست حیوان زردی مشخص و واضحی نمایان است. خارش نیز می‌تواند در برخی حیوانات دیده شود. علایمی نظیر افزایش ضربان قلب و تنفس نیز در حیوانات بیمار نمایان است. در صورت شدت مسمومیت، مرگ نیز رخ خواهد داد. علایم مسمومیت با ارزن در گوسفند بسیار مشابه با علایم مسمومیت با خارخسک در گوسفند می‌باشد (۷).

 عامل اصلی مسمومیت، ساپونین‌هایی هستند که نهایتاً باعث القای کلانژیت می‌شوند (3). ارزن حاوی مقادیر سمی از ساپوژنین‌های استروییدی است. ساپوژنین‌ها در بدن حیوانات به مشتقلت گلوکورونیدیِ اپسیمیلاژنین متابولیزه می‌شوند و با گلوکورونیک اسید اتصال یافته و پس از اتصال با کلسیم، نهایتاً در مجاری صفراوی رسوب می‌نمایند و باعث انسداد مجاری صفراوی می‌شوند (۵).

 

یافته‌های بالینی

صاحب گله گوسفندی به تعداد 170 راس از منطقه اکبر آباد بیرجند از خراسان جنوبی با شکایت مرگ گوسفندان مراجعه نمود. در معاینه بالینی، حیوانات به شدت بی حالی و ضعف را نشان می‌دادند. طوری که برخی حتی توانایی نگهداری سر را نیز نداشتند. 8 رأس حیوان زمینگیر بودند که بعد از بلند کردن آن‌ها و پس از چند لحظه ایستادن می‌نشستند و سر خود را روی زمین قرار می‌دادند. تعداد تلفات 7 رأس بود که تلف شدگان در بازه سنی بین 1 الی 3 سال بودند. موردی جهت کالبد گشایی موجود نبود ولی به گفته دامدار لاشه‌ها امعا و احشایی کاملاًً زرد رنگ بودند. حیوانات مبتلا به شدت وزن از دست داده بودند و فاقد اشتها بودند ولی تمایل برای نوشیدن آب وجود داشت. حرکات دستگاه گوارش در مبتلایان کاهش یافته بود و یا کاملاًً متوقف شده بود. تعدا ضربان قلب و تنفس حیوانات افزایش یافته بود و رنگ زرد مخاطات در نگاه اول جلب توجه می‌نمود. دمای بدن طبیعی بود. در یک حیوان ادم گوش‌ها و زیر فک مشخص بود. در سابقه درمانی حیوانات، برای مبتلایان از کاربیزول و بوتالکس و تتراسایکلین ده درصد استفاده شده بود وعلاوه بر عدم دریافت پاسخ مناسب، وضعیت بالینی مبتلایان بدتر شده بود.

در پرسش از دامدار در مورد جیره دام‌ها به چرای مستمر یک هفته‌ای گوسفندان از مراتع ارزن ( در اصطلاح محلی گاورس) اشاره شد.

 

آزمایشات تشخیصی

آزمون ادرار با استفاده نوار ادراری در همه موارد اعم از گلوکز و پروتئین منفی و PH  بین 7 و 8 بود و اوروبیلینوژن منفی بود.

نمونه‌های خون از حیوانات دریافت و پس از اخذ سرم، فاکتورهایی نظیر گاما گلوتامیل ترانسفراز (GGT)، کلسیم (Calcium)، پروتیین تام (Total protein)، بیلی روبین تام (Total Bilirubin) و نیتروژن اوره خون (BUN)  مورد بررسی قرار گرفت (جدول 1).

پس از تشخیص و دور ماندن از مرتع ارزن و سرم درمانی (دکستروز 50 درصد، ml 50 یک روز و دکستروز 10 درصد برای دو روز) و تجویز کلسیم فسفر منیزیم برای یک روز و بهبود جیره حیوانات طی یک هفته به لحاظ علایم بالینی وضعیت بهتری را نشان می‌دادند و تلفات قطع شد.

جدول شماره 1- بررسی بیوشیمیایی نمونه های خونی گوسفندان مسموم

 

BUN

Calcium

TP

Bili-T

GGT

گوسفند شماره 1

22

67/9

4/7

15/1

72

گوسفند شماره 2

46

06/22

4/8

9/2

187

گوسفند شماره 3

130

06/13

4/5

98/0

162

گوسفند شماره 4

62

27/9

1/7

9/6

249

میانگین

65

51/13

07/7

65/3

5/167

مقادیر طبیعی

mg/dL 20-8

mg/dL 12-5/11

g/dL 9-7/6

mg/dL  3/0-1/0

U/L 29-25

 

 

ارزیابی نهایی

طی مصرف مواد گیاهی، کلروفیل از بافتهای گیاهی رها می‌شود و تحت تأثیر فعالیت میکروارگانیسم‌های شکمبه، متابولیت‌هایی نظیر فیلواریترین تولید می‌شوند که پس از چذب، طی جریان صفراوی دفع می‌شوند. زمانی که روند دفع صفرا دچار اختلال گردد این متابولیت‌ها در بدن تجمع می‌یابند و با تابش نور خورشید به پوست، واکنشهای حساسیت به نور در حیوان بروز می‌یابد. این علایم شامل سرخی و التهاب پوست است که در ادامه ادم زیرپوستی و زخم و حتی کنده شدن پوست نیز ممکن است رخ دهد. ترس ازنور و اشک ریزی و کدورت قرنیه نیز ممکن است رخ دهد (1).

علاوه بر عدم دفع فیلواریترین، عدم دفع مؤثر بیلی روبین نیز به این مسأله دامن می‌زند. التهاب پوست بیشتر در نواحی بدون رنگدانه و با موی کمتر مشهود است. خارش از دیگر علایم بیماری است که می‌تواند ناشی از تجمع فیلوایترین در بافتهای جلدی و یا عدم کارکرد کبدی باشد. در مسمومیت با ارزن بعلت التهاب و انسداد مجاری صفراوی بعلت تجمع کریستالهای متشکله از گلوگورونوییدهای ساپوژنین و اپی سارساپوژنین، یک حساسیت به نور رخ می‌دهد و این التهاب مجاری صفراوی می‌تواند در ادامه منجر به بدکاری کبد نیز گردد (2). 

علاوه بر این رخداد مشکلات کلیوی نیز محتمل است. گیاهانی نظیر آگاو Agave lecheguilla، نرگس مردابی Narthecium ossifragum و خارخسک tribulus terrestris نیز همانند ارزن حاوی ساپونین‌های استروییدی هستند (9).

 Panicum miliaceum علاوه بر ساپونین‌های استروییدی، حاوی اگزالات نیز می‌باشد و می‌تواند در اسب ایجاد استیودیستروفی فیبروزا نماید (10).

افزایش آنزیمهای کبدی نظیر گاماگلوتامیل ترانسفراز (GGT) در نتایج این گزارش می‌تواند مؤید رخداد یک مشکل کبدی باشد. کاهش پروتیین تام سرم یکی از تبعات عدم کفایت کبدی است.  علاوه بر این افزایش میزان بیلی روبین تام بعلت عدم دفع مناسب بیلی روبین از مجاری صفراوی است. Badiei  و همکاران در سال 2009 نشان دادند که مسمومیت تجربی با ارزن در گوسفندان می‌تواند باعث افزایش در میزان گاماگلوتامیل ترانسفراز (GGT)، آلکالین فسفاتاز (ALP)، آسپارتات آمینوترانسفراز (AST)، نیتروژن اوره خون (BUN)،کراتینین و بیلی روبین تام (Bill) در مقایسه با گوسفندان گروه کنترل گردد (1).

در مطالعه‌ای که در  سال 2016 در خراسان جنوبی صورت پذیرفت نیز افزایش میزان ALP  و AST در گوسفندانی که تحت مسمومیت تجربی با ارزن قرار گرفته بودند مشاهده گردید کاهش پروتیین سرمی در گزارش حاضر می‌تواند نشاندهنده نقص کارایی کبدی باشد و این کاهش پروتیین در مطالعات قبلی نیز به ثبت رسیده است (8،10)

در ایران مسمومیت با ارزن گاه و بیگاه در گله‌های گوسفند اتفاق می‌افتد و آگاه کردن دامداران از این مسمومیت و مشکلات آتی ناشی از آن می‌تواند منجر به کاهش خسارات ناشی از آن گردد.

 

تقدیر و تشکر

با تشکر از گروه سم شناسی و علوم بالینی دانشکده دامپزشکی دانشگاه سمنان.

 

تعارض در منافع

بین نویسندگان  هیچ گونه تعارض در منافع  گزارش نشده است

References

Badiei, K., Mostaghni, K., Nazifi, S., Tafti, A. K., Ghane, M., Momeni, S. (2009). Experimental Panicum miliaceum poisoning in sheep. Small Rum Res, 82(2-3), 99-104. https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2009.02.002
Bridges, C., Camp, B., Livingston, C., Bailey, E. (1987). Kleingrass (Panicum coloratum L.) poisoning in sheep. Vet Pathol, 24(6), 525-531.
Cheeke, P. R. (1995). Endogenous toxins and mycotoxins in forage grasses and their effects on livestock. J Anim Sci, 73(3), 909-918.
Holland, P. T., Miles, C. O., Mortimer, P. H., Wilkins, A. L., Hawkes, A. D., Smith, B. L. (1991). Isolation of the steroidal sapogenin epismilagenin from the bile of sheep affected by Panicum dichotomiflorum toxicosis.  J Agric Food Chem, 39(11), 1963-1965. http://dx.doi.org/10.1021/jf00011a015
Miles, C., Munday, S., Holland, P., Smith, B., Embling, P., Wilkins, A. (1991). Identification of a sapogenin glucuronide in the bile of sheep affected by Punicum dichotomiflorum toxicosis. N Z Vet J, 39, 150-152. https://doi.org/10.1080/00480169.1991.35684
Muchiri, D., Bridges, C., Ueckert, D., Bailey, E. (1980). Photosensitization of sheep on kleingrass pasture [Panicum coloratum, Thysanosoma actinioides, liver damage]. J Am Vet Med Assoc, 15;177(4), 353-4.
Nazifi, S., Ghane, M., Fazeli, M., Ghafari, N., Azizi, S., Mansourian, M. (2009). Proso millet (Panicum miliaceum) poisoning in Iranian fat-tailed sheep. Comp Clin Pathol, 18(3), 249-253. https://doi.org/10.1007/s00580-008-0784-5
Omidi, A., Yazdanabadi, F. I., Esmaeilpour, U. (2016). Is there any association between renal failure and hepatotoxic photosensitization caused by feeding foxtail millet (Setaria italica) in sheep and goats? Veterinary Sci Dev, 6(1), 22-26. http://dx.doi.org/10.4081/vsd.2016.6168
Radostitis, O., Gay, C., Hinchcliff, K., Constable, P. (2007). Veterinary Medicine. (10th ed.) Saunders Elsevier, Philadelphia, USA. p. 660.
Radostits, O., Gay, C. C., Hinchcliff, K. W., Constable, P. D. (2007). Veterinary Medicine. (10th ed.) Saunders Elsevier, Philadelphia, USA, p. 673-748.
Journal of Veterinary Research
Volume 74, Issue 2
June 2019
Pages 291-295

Files

Share

How to cite

Statistics