犊牛磺胺中毒的病理形态学观察*

潘耀谦,王选年,朱广蕊,夏银可,王 青,李 鹏,岳 锋,黄 薇,勾晓晶

(1.河南科技学院动物科学学院,河南新乡 453003;2.新乡学院生物技术研究中心,河南新乡 453003;3.河南科技学院实验中心,河南新乡 453003)

犊牛磺胺中毒的病理形态学观察*

潘耀谦1,王选年2,朱广蕊1,夏银可1,王 青3,李 鹏2,岳 锋2,黄 薇1,勾晓晶1

(1.河南科技学院动物科学学院,河南新乡 453003;2.新乡学院生物技术研究中心,河南新乡 453003;3.河南科技学院实验中心,河南新乡 453003)

为了解犊牛磺胺中毒的病理形态学变化特点,对2头因磺胺中毒而死亡的犊牛进行了详细的病理学研究。结果表明,犊牛磺胺中毒的病理性损伤主要发生于肾脏和肝脏。宏观检查可见,肾脏肿胀,色泽变淡,皮质增宽,肾盂有多量豆腐渣样物质。肝脏肿胀,淡橘红色,质地脆易碎。微观检查可见,近曲小管上皮细胞肿胀,核浓缩,染色不良,大量上皮细胞脱落。病变严重时,近曲小管上皮细胞的核溶解消失,或仅见核残迹。坏死的上皮细胞凝集在一起,形成典型的凝固性坏死。在坏死的肾小管之间弥散有大量红细胞。远曲肾小管的病变较轻,集合肾小管的管腔中有大量透明管型形成。肝脏的中央静脉和肝窦扩张,充满大量红细胞,肝细胞肿大,有的胞浆中有边缘不整的空泡,发生水泡变性;而大部分肝细胞则呈细网状,发生了糖原溶解。此外,脾脏的白髓和淋巴结中的淋巴小结发育不良,没有形成完整的淋巴滤泡,说明磺胺中毒可能对体液免疫有一定的影响。结果表明,犊牛的磺胺中毒可引起近曲小管的凝固性坏死和集合管中的透明管型形成,导致肝细胞发生水泡变性和糖原溶解。

犊牛 ;磺胺;中毒;肾脏;肝脏

磺胺(sulfonamide)是人工合成的防治全身性感染的第一类有效的化疗药物。目前,随着各类抗生素及合成抗菌药的问世,虽然磺胺类药物的治疗地位有所下降,但它仍有其独特的优点,尤其是对某些感染性疾病(如流行性脑脊髓膜炎、鼠疫等)具有显著疗效,再加之其使用方便、性质稳定、价格低廉等优点,所以,长期以来是兽医临床上最常用的药物之一。然而,磺胺的代谢产物具有毒性,用药不当可引起动物肝脏和肾脏的急性损伤,抢救不及时,常可引起动物死亡。据大量报道[1-5],磺胺药的中毒多发生于禽类,哺乳动物发生磺胺中毒的报道较少,而犊牛磺胺中毒的病例经联机检索,还未见有报道。作者在临床实践中,先后于2010年秋和2011年春两次接到河南某奶牛场送检的病尸和病犊牛,经对病史、治疗用药情况的调查、临床检查、剖检和病理组织学观察,证明送检的犊牛系磺胺药引起的急性中毒。

1 材料与方法

1.1 发病情况调查

河南某奶牛场2010年秋所生产的犊牛,20 d后有6头犊牛发生腹泻,当时怀疑为轮状病毒感染或其他细菌性疾病,为了及时有效地控制病情,就用大量的磺胺嘧啶钠进行治疗,用药量是说明书所给剂量数倍甚至达到10倍左右。用药5 d后,病犊腹泻逐渐好转,为了巩固治疗效果,继续使用大剂量磺胺进行维持治疗长达10 d,此后交替使用了氧氟沙星和乙酰甲喹注射液。10 d后,病犊牛相继出现精神不振、沉郁,食欲废绝,饮欲增加,每天能喝2 kg～4 kg奶。接着,病犊牛不能站立,相继死亡,送来一具病尸体进行剖检。2011牛春,该奶牛场所生产的犊牛又有5例犊牛发生腹泻,继续用上述方法和药物进行治疗,虽然病犊牛的腹泻停止,但于10 d后又相继出现不能站立而先后死亡。其中1只犊牛在濒死前送来检查。

1.2 临床检查

对病犊进行了一般的临床症状检查,无痛放血进行病理剖检。

1.3 病理学检查

剖检时先进行宏观检查,对各病犊牛的内脏器官和主要系统进行了详细的观察和记录,随后,从各主要系统的器官采集病料,用100 mL/L中性福尔马林液固定,石蜡包埋切片,HE染色,光学显微镜检查。

1.4电镜负染色检查

为了检查轮状病毒,剖检时从小肠采集黏膜及肠内容物,经高速离心和低温超速离心后,用沉淀物制成电镜触片,经磷钨酸负染色后,用透射电镜观察。

2 结果

2.1 临床检查

病犊的精神极度沉郁,体温不高,皮温发凉,眼结膜苍白,轻度黄染。全身肌肉抽搐,四肢麻痹,不能站立。

2.2 宏观病变

病尸脱水,消瘦,被毛粗乱,肛周及尾根部见有稀便干痂。剖检所见的主要病变发生于肝脏和肾脏,其次为胃肠道、心脏、肺脏、脾脏和淋巴结。肝脏肿大,边缘变钝,色泽暗红黄染,切缘外翻,质地脆弱、易碎,胆囊胀满。肾脏肿大,呈淡红黄色,肾表面见有较多黄白色的针点大至粟粒大的病灶,切而见肾皮质部增宽,肾盂扩张,其中含有较多黄白色豆腐渣样的混浊物。胃肠空虚,黏膜面覆有较多的黏液,肠壁变薄,大肠内有较多黑褐色内容物。右心扩张,质要松软。肺脏膨胀不全,边缘见有气肿灶。脾脏萎缩,被膜皱缩。淋巴结肿大,切面有较多的液体。

2.3 微观病变

病理组织学检查,本病的主要病变发生于肾脏和肝脏。病情较轻时,低倍镜下见肾组织染色不均,肾小球萎缩,肾小囊扩张,围绕着肾小体有大量的被伊红深染的肾小管,肾小管上皮肿胀,管腔变狭,或因上皮脱落而呈闭锁状。高倍镜下见绝大部分近曲小管的上皮细胞肿胀、脱落,胞核浓缩,着色不良,呈淡灰色,有的细胞仅见核残迹,肾小管腔中有脱落的细胞及其碎片(图1)。病情较重时,肾小管发生凝固性坏死,围绕着萎缩的肾小球有大量均质红染肾小管,坏死的肾小管上皮细胞脱落融合,使肾小管腔几乎消失(图2)。高倍镜下见肾小管上皮的胞核大多溶解消失或仅留残迹。在坏死的肾小管之间弥散有大量红细胞(图3)。位于髓放线的直集合小管,其上皮细胞没有明显的病理性损伤,但其管腔中却有大量的蛋白样物,以致形成透明管型(图4)。肝脏的主要病变是淤血、变性和糖原溶解。肝小叶的中央静脉和肝窦扩张,内含较多的血液。肝小叶内的肝细胞染色不均,少量肝细胞被伊红深染,胞核浓缩。高倍镜下见部分肝细胞发生水泡变性,其胞浆中有边缘不整的小空泡。大部分肝细胞的胞浆溶解,呈细网状,发生肝糖原溶解(图5)。

除了肾脏和肝脏的病变之外,肺脏最主要的病变是淤血、肺泡隔增生而变宽,呈现间质性肺炎的变化(图6);脾脏萎缩,镜下见大量粗大的脾小梁,脾白髓减少,脾小结形成不全,仅见薄层动脉周围淋巴鞘。淋巴结内仅见弥散的淋巴细胞,而淋巴小结不明显,淋巴窦扩张,内含较多的淋巴及单核细胞。心肌纤维的横纹不清,肌纤维变细,肌间毛细血管扩张,少数小血管周围见结缔组织增生。肠黏膜上皮细胞轻度脱落,固有层和黏膜下层的血管扩张充分,呈现卡他性炎症变化。

图1 肾近曲小管上皮细胞肿胀,细胞核浓缩(HE400×)Fig.1 Epithelium of proximal convoluted tubule was swelling with pyknosis(HE400×)

图2 近曲小管发生凝固性坏死(HE100×)Fig.2 Coagulation necrosis had happened in proximal convoluted tubule(HE100×)

图3 坏死的肾小管间弥散有大量红细胞(HE400×)Fig.3 Lots of red blood cells were diffusive among necrotic renal tubules(HE400×)

图4 集合管中有大量透明管型形成(HE100×)Fig.4 There was a number of hyaline casts in collection tubules(HE100×)

图5 肝细胞呈细网状,发生糖原溶解(HE400×)Fig.5 Hepatocy tes were looked like mesh and glycogen dissolved(HE400×)

图6 肺泡隔增生,呈间质性肺炎变化(HE100×)Fig.6 Proliferation occurred in alveolar septum and formed interstitial pneumonia(HE400×)

2.4 病毒检测结果

经透射电镜负染检查,发现肠黏膜及其内容物中有少量非典型的轮状病毒颗粒。该病毒虽为成熟的病毒粒子,但却缺少典型的轮状突起。

3 讨论

3.1 急性磺胺中毒引起的组织损伤

从病理学的宏观病变到微观病变来看,急性磺胺中毒引起犊牛的组织损伤主要是肝脏和肾脏。这与已报道的禽类的磺胺中毒所致的病变基本一致。众所周知,磺胺主要通过肝脏代谢,即磺胺乙酰化。短时间大剂量使用磺胺时,可使血液中磺胺浓度骤增,大量磺胺需在肝内代谢时,就可引起肝细胞能量代谢加快,糖原分解加速。这是一种代偿适应反应,在一定程度上可降低磺胺在血液中的浓度。但若磺胺剂量过大,超过了肝脏的处理功能,就会引起肝细胞的能量生成不足,代谢障碍,导致细胞水泡变性;过多的糖原被动用或转化,引起肝细胞的糖原溶解。肾脏则是磺胺的排出器官。当被肝脏乙酰化的磺胺随血液循环到肾脏,在酸性尿液中极易析出,形成乙酰磺胺结晶,对肾小管上皮细胞出现毒性反应。从本研究的观察来看,肾近曲小管的受损最为严重,主要表现为凝固性坏死。从生理角度来看,近曲小管对尿液中的有用成份的吸收和废物的排出具有重要作用。因此,大量肾小管上皮细胞的坏死,不仅使尿液的质量发生变化,而且还因大量坏死上皮细胞破坏、融崩和脱落,在集合肾管内融合而形成透明管型,障碍尿液的排出,从而使尿量发生改变,排尿减少。而排尿管中的管型形成,使肾小囊内的压力增高,肾小球萎缩,原尿生成减少,引起体内的有害代谢产物不能排出,导致动物发生尿毒症而死亡。

另外,从本研究的结果分析,磺胺中毒对机体的免疫功能,特别是体液免疫功能也有较严重的影响,从脾脏到淋巴结均出现淋巴小结形成不全,而这些部位是体液免疫反应强弱的形态学标志之一。至于间质性肺炎和心肌纤维变细等变化,多为机体组织对缺氧或能量代谢障碍等变化的一种反应,为一些可复性病变。

3.2 磺胺药的使用及注意事项

磺胺药的抗菌谱较广,能抑制大多数革兰阳性菌和一些革兰阴性菌,个别磺胺药还能选择性地抑制某些原虫(如磺胺喹恶啉可用于治疗球虫感染,磺胺-6-甲氧嘧啶可用于治疗猪弓形虫病等),因而仍是目前兽医临床最常使用的药物。但使用磺胺时首先要搞清其作用机理。该药并不能直接杀灭细菌,主要作用是通过竞争二氢叶酸合成酶,妨碍二氢叶酸的形成,从而使细菌的生长和繁殖受到抑制。因此,在代谢过程中需要二氢叶酸合成酶的细菌才能被磺胺所抑制。病毒可以利用活体细胞复制自己,因而磺胺药对病毒无效。因为磺胺药的主要作用是抑制细菌代谢,若浓度低时就无明显的作用,所以用药应掌握的原则是:首次使用加倍量,然后使用维持量(即正常量),最后给予最小量,即第1次要使用加倍剂量,以达到迅速抑菌的目的,然后给予维持量,待症状消失后,再给予2次～3次最小量,以保持较长时间的药效。磺胺类药物容易造成蓄积中毒,所以用量要严格掌握,药量不能过大,疗程不能随意延长,一般为3 d～5 d为宜,连续用药不得超过1周。发现动物出现中毒反应时,要立即停药,静脉注射碳酸氢钠、生理盐水或葡萄糖注射液,以促进磺胺药的排泄,同时,还要采取有效的对症治疗措施。本研究所涉及的奶牛场,在使用磺胺药时就出现了偏差。首先是初诊结论为轮状病毒感染,却大量使用磺胺,不太对症(即使是预防细菌感染);二是用药量过大,为加倍量的数倍,而且持续时间长;三是当病犊出现中毒症状时还未意识到已发生了磺胺中毒,未进行必要的紧急抢救,所以付出了沉重的代价。总之,在使用抗菌类药物时应该彻底纠正一些人的用药量越大效果越好的错误观点,防止药物中毒事件的发生。

3.3 磺胺与其他抗菌药物配伍的注意事项

临床实践证明,在应用磺胺类药物的同时,若能配合使用一些抗菌增效剂,如三甲氧苄氨嘧啶(TMP)或二甲氧苄氨嘧啶(DVD)(两者按5∶1的比例搭配用药),其治疗效果更为理想。由于病原体对磺胺类药物极易产生抗药性,所以与抗菌素联合用药,或交替使用,对于有效的治疗也是非常必要的。但在搞不清药性的情况下,应禁止联合用药,因为不合理的联合,不仅不能起到增强疗效的作用,反而导致磺胺的毒副作用增加,动物的中毒机率增大。已知的磺胺药的配伍禁忌:液体类磺胺药物如磺胺嘧啶钠注射液,不宜与酸性药物,如维生素B、维生素C、青霉素、四环素、盐酸麻黄碱等合用,否则析出磺胺沉淀;磺胺若遇氧化钙、氯化铵会增加对泌尿系统毒性等。本研究所涉及的奶牛场,在大剂量使用磺胺的同时,又不合理地使用了乙酰甲喹,从而使病犊的病情加重。这是由于乙酰甲喹对肾脏也有极强的毒副作用。乙酰甲喹虽然是一种比较新的化学合成广谱抗菌药,对革兰阴性菌作用强于阳性菌,但其对肾脏的毒副作用甚至大于磺胺。目前已有大量报道证明,乙酰甲喹不仅可引起禽类中毒[6-7],也可引起包括马[8]、犊牛[9]和猪[10-11]在内的家畜中毒。因此,联合用药一定要慎之又慎。

[1]顾宪民,顾宪英.畜禽磺胺类药物中毒的临床诊治[J].畜牧兽医科技信息.2009,15(2):104.

[2]王乃千,刘宏杰.肉鸡磺胺类药物中毒的诊治[J].山东畜牧兽医,2008,141(10):49.

[3]洪瑞贤.鸡磺胺类药物中毒[J].福建畜牧兽医,2010,32(3):46.

[4]白文明,刘忠玲,毛航平.家禽磺胺类药物中毒的诊治措施[J].养殖技术顾问,2010(10):79.

[5]侍亚,卞红春.一起肉鸡磺胺类药物中毒的诊治报告[J].中国家禽,2009,31(15):56.

[6]宋宗好,提金凤,李 婧,等.鸡乙酰甲喹中毒的诊断和防制[J].中国家禽,2006,28(13):41-42.

[7]苏志强.浅谈肉鸡乙酰甲喹中毒[J].今日畜牧兽医,2006(6):42.

[8]姚纪元.马乙酰甲喹中毒一例[J].吉林畜牧兽医,2005(1):65.

[9]季勤龙.犊牛乙酰甲喹中毒[J].上海畜牧兽医通讯,2005(4):67.

[10]倪俊兵,张加纯,程素萍.一例仔猪乙酰甲喹中毒的诊治[J].上海畜牧兽通讯,2007(4):89.

[11]潘维红.仔猪乙酰甲喹中毒的症状与救治[J].农村养殖技术,2007(6):24.

Study on Pathologic Morphology on Calves with Sulfonamide Toxicosis

PAN Yao-qian1,WANG Xuan-nian2,ZHU Guang-rui1,XIA Yin-ke1,WANG Qing1,LI Peng2,YUE Feng2,H UNAG Wei1,GOU Xiao-jing1

(1.College of Animal Science,Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang,Henan,453003,China;2.Center for Biotechnology,Xinxiang College,Xinxiang,Henan,453003,China;)

In order to understand the characteristics of pathomorphological changes in sulfonamide poisoning calves,two calves died with sulfonamide poisoning were particularly researched in this study.The results showed that the pathological damages of sulfonamide poisoning calves mainly occur in kidney and liver.Kidneys are swelling,lighting in colour and broadening in renal cortex.There are many substancesof soybean curb-like residue in renal pelvis.Liver is swelling,pale orange in colour,fragile and brittle in texture.Microscopic examination showed that epithelial cellsof proximal convoluted tubule are swelling,with a concentrating nucleus and dyeing bad.A lot of epithelial cells shed off.When lesions are severe,the lysing nucleus or only nuclear remnants are found in the epithelial cell of proximal convoluted tubular.Necrotic epithelial cells are agglutinated together to form typical coagulation necrosis.There are a large number of red blood cells diffusive among necrotic renal tubules.The lesions of distal tubules are lighter.There are a lot of hyaline casts in collecting tubules.The central vein and sinus in liver are expansion and full of number of red blood cells.Hepaticcells are swelling and vacuolar degeneration.Most hepatic cells are looked like mesh,there are glycogen dissolve.In addition,lymph nodules are dysplasia,and no complete lymphoid follicles are found in spleen and lymph nodes.It may be explained to affect humoral immunity in a certain extent about sulfonamide poisoning.Conclusion:the calf sulfonamide poisoning can cause coagulation necrosisin proximal convoluted tubulesand formation of hyaline cast in collecting tubules,and generate vacuolar degeneration and glycogen dissolve in hepatic cells.

calf;sulfonamide;poisoning;kidney;liver

S852.31

A

1007-5038(2011)09-0069-04

2011-06-08

潘耀谦(1959-),男,山西临猗人,教授,主要从事人畜共患病、免疫与分子病理学研究。