Some Acute Phase Proteins and Oxidative Stress Level in Cows with Normal Parturition and Dystocia

Abstract

Pregnancy, which includes many different mechanisms and is a physiological process, may cause an increase or decrease in the levels of acute phase proteins (APP) due to the acute phase response occurring in the organism, since it affects many mechanisms in animals. Acute phase proteins can be used not only to determine the diagnosis and prognosis of the inflammatory process, but also to identify non-inflammatory conditions such as pregnancy, childbirth, metabolic diseases, and stress. The aim of this study was to determine some APP and oxidative stress levels in normal parturition and in cows with dystocia. For this purpose, 15 normal parturition and 15 cows with dystocia (Simental breed) were used in the study. Some of the blood collected from animals' Vena jugularis after birth (between 3-48 hours) was placed in tubes with anticoagulant, and the remainder in tubes without anticoagulation. As a result of the analysis, it was determined that haptoglobin, ceruloplasmine and malondialdehyde increased in cows with dystocia while albumin and reduced glutathione concentrations decreased. In conclusion, it was observed that the acute phase response and oxidative stress were increased in cows that were under intensive stress and obstetric intervention during dystocia. It was concluded that antioxidant applications against oxidative stress may be beneficial in addition to the applications to prevent infection in cows, especially in dystocia.

Keywords

• Acute phase proteins
• Cow
• Dystocia
• Oxidative stress

Normal ve Güç Doğum Yapan İneklerde Bazı Akut Faz Proteinlerinin ve Oksidatif Stres Düzeyinin Belirlenmesi

Öz

Çok farklı mekanizmalar içeren ve fizyolojik bir süreç olan gebelik, hayvanlarda birçok mekanizmayı etkilemesi nedeniyle, organizmada oluşan akut faz yanıta bağlı olarak akut faz proteinleri (AFP) düzeylerinde artış veya azalışa neden olabilmektedir. Akut faz proteinleri sadece yangısal sürecin teşhis ve prognozunu belirlemek amacıyla değil, aynı zamanda gebelik, doğum, metabolik hastalıklar ve stres gibi yangısal olmayan durumların belirlenmesinde de kullanılabilmektedir. Bu nedenle çalışmanın amacı normal ve güç doğum yapan ineklerde bazı AFP’lerin ve oksidatif stres düzeyinin belirlenmesidir. Çalışmada, 15 adet normal ve 15 adet ise güç doğum yapan Simental ırkı inek kullanıldı. Hayvanların Vena jugularis’inden doğum sonrası (3-48 saat arasında) alınan kanın bir miktarı antikoagulanlı tüplere, kalan kısmı ise antikoagulansız tüplere konuldu. Yapılan analizler sonucunda güç doğum yapan ineklerde haptoglobin, seruloplazmin ve malondialdehidin arttığı, albümin ve redükte

glutatyon konsantrasyonunun ise azaldığı belirlendi. Sonuç olarak, yoğun stres altında olan ve müdahale ile doğumu gerçekleşmiş ineklerde, akut faz yanıtın ve oksidatif stresin arttığı görülmüştür. Özellikle güç doğumlarda müdahale yapılan ineklerde enfeksiyon oluşumunu engellemek amacıyla yapılacak uygulamalara ek olarak meydana gelen oksidatif strese karşı antioksidan uygulamaların da faydalı olabileceği kanısına varıldı.

Anahtar Kelimeler

• Akut Faz Proteinleri
• Güç Doğum
• İnek
• Oksidatif Stres

Kaynakça

1. 1. Mekonnen M., Moges N., 2016. Maternal dystocia in cows: a review. EJBS, 8, 91-100.
2. 2. Apaydın AM., 2015. Güç Doğum. Alaçam E., ed. Evcil hayvanlarda doğum ve infertilite. 8. Baskı, S: 205-222, Medisan Yayınevi, Ankara.
3. 3. Juozaitiene V., Juozaitis A., Kardisauskas A., Zymantiene J., Zilaitis V., Antanaitis R., Ruzauskas M., 2017. Relationship between dystocia and the lactation number, stillbirth and mastitis prevalence in dairy cows. Acta Vet Brno, 86, 345-352.
4. 4. Zaborski D., Proskura WS., Grzesiak W., Rozanska-Zawieja J., Sobek Z., 2019. The comparison between random forest and boosted trees for dystocia detection in dairy cows. Comput Electron Agric, 163, 1-9.
5. 5. Barraclough RAC., Shaw DJ., Boyce R., Haskell MJ., Macrae AI., 2019. The behavior of dairy cattle in late gestation: effects of parity and dystocia. J Dairy Sci, 103, 714-722.
6. 6. Chen L., Deng H., Cui H., Fang J., Zuo Z., Deng J., Li Y., Wang X., Zhao L., 2018. Inflammatory responses and inflammation-associated diseases in organs. Oncotarget, 9, 7204-7218.
7. 7. Bitrus AA., Adam BM., Goni DM., Mshelia PA., Jalo IM., Mshelia IT., Fika II., 2017. The application of acute phase protein as biomarkers in bovine mastitis. Direct Res J Vet Med Anim Sci, 2, 1-7.
8. 8. Abdulkhaleq LA., Assi MA., Abdullah R., Zamri- Saad M., Taufiq-Yap YH., Hezmee MNM., 2018. The crucial roles of inflammatory mediators in inflammation: A review. Vet World, 11, 627-635.

9. 9. Skinner JG., Brown RA., Roberts L., 1991. Bovine haptoglobin response in clinically defined field conditions. Vet Rec, 128, 147-149.
10. 10. Colombo JP., Richterich R., 1964. Zur bestimmung des caeruloplasmin im plasma (on the determination of ceruloplasmin in plasma). Schweiz Med Wochenschr, 94, 715-720.
11. 11. Yoshioka T., Kawada K., Shimada T., Mori M., 1979. Lipid peroxidation in maternal and cord blood and protective mechanism againist activeoxygen toxicity in the blood. Am J Obstet Gynecol, 135, 372-376.
12. 12. Beutler E., Duron O., Kelly BM., 1963. Improved method for the determination of blood glutathione. J Lab Clin Med, 61, 882-888.
13. 13. Petersen HH., Nielsen JP., Heegaard PMH., 2004. Application of acute phase protein measurements in veterinary clinical chemistry. Vet Res, 35, 163-187.
14. 14. Eckersall PD., Conner JG., 1988. Bovine and canine acute phase proteins. Vet Res Commun, 12, 169-178.
15. 15. Bozukluhan K., Merhan O., Büyük F., Çelebi Ö., Gökçe G., 2016. Determination of some acute phase proteins level in cattle with brucellosis. Ankara Univ Vet Fak Derg, 63, 13-16.
16. 16. Merhan O., Bozukluhan K., Çelebi Ö., Öğün M., Atakişi E., Büyük F., 2017. Levels of acute phase protein and some biochemical parameter in cattle infected with Mycobacterium bovis. J Fac Vet Med Univ Erciyes, 14, 101-105.
17. 17. Merhan O., Bozukluhan K., Kiziltepe S., Gokce HI., 2017. Investigation of levels of haptoglobin, serum amyloid A, ceruloplasmin and albumin in cattle with foot-and-mouth disease. Isr J Vet Med, 72, 14-17.
18. 18. Bozukluhan K., Merhan O., Özcan A., Gökçe Hİ., Gökçe G., 2017. Toxocara vitulorum ile doğal enfekte buzağılarda serum haptoglobin düzeyi, oksidatif belirteçler ve bazı biyokimyasal parametrelerin düzeyinin belirlenmesi. Ankara Üniv Vet Fak Derg, 64, 75-79.
19. 19. Merhan O., Bozukluhan K., Gokce HI., 2017. Acute phase proteins and biochemical and oxidative stress parameters in Hypoderma spp. infested cattle. J Hell Vet Med Soc, 68, 535-540.
20. 20. Georgieva TM., Dishlyanova E., Jotov S., 2011. Plasma haptoglobin concentrations after normal parturition and caesarean operation in ewes with dystocia (preliminary study). Revue Med Vet, 162, 607-612.
21. 21. Scott PR., Murray LD., Penny CD., 1992. A preliminary study of serum haptoglobin concentration as a prognostic indicator of ovine dystocia cases. Br Vet J, 148, 351-355.
22. 22. Aziz DM., Taha MB., 1997. Effect of dystocia on serum haptoglobin in Awassi ewes. Theriogenology, 48, 559-562.
23. 23. Uchida E., Katoh N., Takahashi K., 1993. Appearance of haptoglobin in serum from cows at parturition. J Vet Med Sci, 55, 893-894.
24. 24. Nazifi S., Rezakhani A., Koohimoghadam M., Anzarilari M., Esmailnezhad Z., 2008. Evaluation of serum haptoglobin in clinically healthy cattle and cattle with inflammatory diseases in Shiraz, a tropical area in Southern Iran. Bulg J Vet Med, 11, 95-101.
25. 25. Ghuman CEP., Kumar A., Honparkhe M., 2009. A preliminary study about haptoglobin plasma concentrations in buffaloes following spontaneous or assisted delivery. Buff Bull, 28, 127-130.
26. 26. Cerone SI., Sansinanea AS., Streitenberger SA., Garcia MC., Auza NJ., 2000. Cytochrome c oxidase, Cu, Zn-superoxide dismutase, and ceruloplasmin activities in copper-deficient bovines. Biol Trace Elem Res, 73, 269-278.
27. 27. Szczubiał M., Dabrowski R., Kankofer M., Bonchniarz M., Komar M., 2012. Concentration of serum amyloid A and ceruloplasmin activity in milk from cows with subclinical mastitis caused by different pathogens. Pol J Vet Sci, 15, 291- 296.
28. 28. Hussein HA., Staufenbiel R., 2012. Variations in copper concentration and ceruloplasmin activity of dairy cows in relation to lactation stages with regard to ceruloplasmin to copper ratios. Biol Trace Elem Res, 146, 47-52.
29. 29. Sheldon IM., Noakes DE., Rycroft A., Dobson H., 2001. Acute phase protein responses to uterine bacterial contamination in cattle after calving. Vet Rec, 148, 172-175.
30. 30. Sheldon IM., Noakes DE., Bayliss M., Dobson H., 2003. The effect of oestradiol on postpartum uterine involution in sheep. Anim Reprod Sci, 78, 57-70.
31. 31. Regassa F., Noakes DE., 1999. Acute phase protein response of ewes and the release of PGFM in relation to uterine involution and the presence of intrauterine bacteria. Vet Rec, 144, 502-506.
32. 32. Roussel AJ., Whitney MS., Cole D., 1997. Interpreting a bovine serum chemistry profile: Part: 1. Vet Med, 92, 551-558.
33. 33. Irmak K., Şen İ., Ok M., Civelek T., Güzelbektaş H., Akay N., 1998. Koyunlarda doğum öncesi ve sonrası metabolik profildeki değişiklikler. Kafkas Üniv Vet Fak Derg, 4, 1-9.
34. 34. Büyükoğlu T., Aslan N., 2018. Oksidatif stres ve geçiş dönemi süt sığırlarında oksidatif stresin etkileri. Turkiye Klinikleri J Vet Sci, 9, 33-41.
35. 35. Castillo C., Hernandez J., Bravo A., Lopez-Alonso M., Pereira V., Benedito JL., 2005. Oxidative status during late pregnancy and early lactation in dairy cows. Vet J, 169, 286-292.
36. 36. Sahoo SS., Parta RC., Behera PC., Swarup D., 2009. Oxidative stress indices in the erythrocytes from lactating cows after treatment for subclinic ketosis with antioxidant incorporated in the therapeutic regime. Vet Res Commun, 33, 281- 290.
37. 37. Thangamani A., Chandra Prasad B., Srinivas M., Sadasiva Rao K., 2019. Evaluation of oxidative stress in maternal dystocia affected cows (Bos indicus): A preliminary study. Pharma Innovation, 8, 399-402.