Serum Levels of Mid-Regional Pro-adrenomedullin and Soluble Triggering Receptor Expressed on Myeloid Cells in Cattle with Pneumonia

Abstract

This study aimed to determine the serum levels of two inflammatory biomarkers, named, mid-regional pro-adrenomedullin (MR-Pro ADM) and soluble triggering receptor expressed on myeloid cells (sTREM-1), in cattle diagnosed with pneumonia. For this purpose, 40 patient female cattle, which were aged 2-7 years and displayed coughing, dyspnea, nasal discharge, anorexia and abdominal respiration, and 15 healthy female cattle within the same age range, were evaluated. The diseased cattle underwent clinical and radiological examinations and were sampled for blood prior to receiving treatment. The healthy subjects also underwent clinical examination and were sampled for blood once. Blood samples were used for biochemical and hematological measurements. While the diseased group had higher serum levels of MR-Pro ADM (86.38±6.33), compared to the healthy control group (61.81±4.96); the pneumonic cattle had lower levels of sTREM-1 (75.93±1.86), in comparison to the healthy group (96.55±9.13). In conclusion: MR-Pro ADM and sTREM-1 levels are very important diagnostically in cattle with pneumonia

Keywords

• Pneumonia
• Cattle
• Mr-Pro-Adm
• sTREM-1

Pnömonili Sığırlarda Miyeloid Hücrelerde Eksprese Edilen Mid-regional Pro-adrenomedullin ve Soluble Tetikleyici Reseptörün Serum Düzeyleri

Öz

Bu çalışma, pnömoni tanısı konulan sığırlarda mid-regional pro-adrenomedullin (MR-Pro ADM) ve miyeloid hücrelerde eksprese soluble tetikleyici reseptör olmak üzere iki enflamatuvar biyobelirteç ile bazı biyokimyasal ve hematolojik parametrelerin serum düzeylerinin belirlenmesini amaçladı. Bu amaçla 2-7 yaş arası öksürük, nefes darlığı, burun akıntısı, iştahsızlık ve abdominal solunumu gösteren 40 hasta dişi sığır ve aynı yaş aralığında 15 sağlıklı dişi sığır değerlendirildi. Hasta sığırlar tedavi edilmeden önce klinik ve radyolojik muayenelere tabi tutuldu ve kan örnekleri alındı. Sağlıklı sığırlar ayrıca klinik muayeneye tabi tutuldu ve bir kez kan örnekleri alındı. Kan örnekleri biyokimyasal ve hematolojik ölçümler için kullanıldı. Hasta grupta MR-Pro ADM serum düzeyleri (86,38±6,33) kontrol grubuna (61,81±4,96) göre daha yüksek bulundu. Hasta sığırların sTREM-1 seviyeleri (75,93±1,86) sağlıklı gruba kıyasla (96,55±9,13) karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı düşük bulundu. Sonuç olarak: MR-Pro ADM ve sTREM-1 seviyeleri pnömonili sığırlarda diagnostik açıdan oldukça önemlidir.

Anahtar Kelimeler

• Mr-Pro-Adm
• Pnömoni
• Sığır
• sTREM-1

Kaynakça

1. Abd Elmouttaleb AT, Aly HA, Bayomy EM, Abdelhamed MR, Esmael NF. Plasma procalcitonin and proadrenomedullin concentrations as predictive markers for early onset neonatal sepsis. Am J Biochem Biotechnol. 2016; 6(1): 6-15.
2. Adly AAM, Ismail EA, Andrawes NG, El-Saadany MA. Circulating soluble triggering receptor expressed on myeloid cells-1 (sTREM-1) as diagnostic and prognostic marker in neonatal sepsis. Cytokine. 2014; 65: 184-191.
3. Akpınar S, Rollas K, Alagöz A, Seğmen F, Sipit T. Performance evaluation of MR-proadrenomedullin and other scoring systems in severe sepsis with pneumonia. J Thorac Dis. 2014; 6(7): 921-929.
4. Akyüz E, Gökce G. Neopterin, procalcitonin, clinical biochemistry, and hematology in calves with neonatal sepsis Trop Anim Health Prod. 2021; 53: 354.
5. Akyüz E, Merhan O, Aydın U, Sezer M, Kuru M, Karakurt E, Yıldız U, Bozukluhan K, Batı YU, Yıldız A, Gökce G. Neopterin, procalcitonin, total sialic acid, paraoxonase-1 and selected haematological indices in calves with aspiration pneumonia. Acta Vet Brno. 2022; 91: 115-124.
6. Altuğ, N, Özdemir R, Cantekin Z. Ruminantlarda koruyucu hekimlik: I. Aşı uygulamaları. Erciyes Üniv Vet Fak Derg. 2013; 10(1): 33-44.
7. Anonymous. Antibacterial resistance in foodproducing animals and the food chain. In: Antimicrobial Resistance: Global Report on Surveillance. Geneva, Switzerland: World Health Organization. 2014; p.59-62.
8. Aydın F, Umur Ş, Gökçe G, Genç O, Güler MA. Kars yöresindeki ishalli buzağılardan bakteriyel ve paraziter etkenlerin izolasyonu ve identifikasyonu. Kafkas Üniv Vet Fak Derg. 20017; (1): 7-14.

9. Aydoğdu U, Yıldız R, Güzelbekteş H, Coşkun A, İsmail Ş. Yenidoğan ishalli buzağılarda mortalite indikatörü olarak kan laktat, glikoz, total protein ve gama glutamil transferaz seviyeleri. F Ü Sağ Bil Vet Derg, 2019; 33(3): 201-206.
10. Babaç D. Cryptosporidium parvum ile deneysel enfekte buzağılarda serum demir, bakır ve çinko konsantrasyonlarının incelenmesi. Yüksek Lisans Tez, Adnan Menderes Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Aydın, 2014.
11. Bal D. Manisa yöresinde neonatal buzağı ishalleri üzerine etiyolojik araştırmalar. Yüksek Lisans Tez, Afyon Kocatepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Afyonkarahisar, 2019.
12. Başer DF, Civelek T. Akut ishalli neonatal buzağılarda venöz asit-baz durumu ve renal fonksiyon arası korelasyon. Kocatepe Vet J. 2013; 6(1): 25-31.
13. Batmaz H. Sığırların İç Hastalıkları, Semptomdan Tanıya, Tanıdan Sağaltıma. Genişletilmiş 2. Baskı, F Özsan Mat San ve Tic Ltd Şti, Bursa, 2010.
14. Bernal-Morell E, García-Villalba E, del CarmenVera M, Medina B, Martinez M, Callejo V, Valero S, Cinesi C, Piñera P, Alcaraz A, Marin I, Muñoz A, Cano A. Usefulness of midregional pro-adrenomedullin as a marker of organ damage and predictor of mortality in patients with sepsis. J Infect. 2018; 76(3): 249-257.
15. Booker CM. The Merck Veterinary Manual, In: Histophilosis, Ed; Merck and Co, 50th Ed., Company. Whitehouse Station (NJ). 2005; p. 606-607.
16. Coşkun A, Şen İ. Haematological, biochemical and coagulation changes in calves with endotoxemia. Agric J. 2012; 7: 37-41.
17. Derek M. Review of BRD pathogenesis: the old and the new. Anim Health Res Rev. 2014; 15(2):166-8.
18. Dörtkardeş AB. Klinik olarak pneumoni tespit edilen buzağılarda haptoglobin, serum amiloid A ve hepsidin değerlerinin araştırılması. Yüksek Lisans Tez, Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Burdur, 2018.
19. Durgut R, Köse Sİ. Sığırlarda Akut İntersitisyel Pnömoni Turkiye Klinikleri. J Vet Sci Intern Med-Special Topics. 2017; 3(2): 143-7.
20. Elitok B, Elitok OM. Clinical efficacy of carprofen as an adjunct to the antibacterial treatment of bovine respiratory disease. J Vet Pharmacol Ther. 2004; 27(5):317-20.
21. Eroğlu MS, Kırbaş A. Sistemik inflamatuar yanıt sendromu ve sepsis. F Ü Sağ Bil Vet Derg. 2020; 34(1): 61-67.
22. Fahmey SS, Mostafa H, Abd Elhafeez N, Hussain H. Diagnostic and prognostic value of proadrenomedullin in neonatal sepsis. Korean J Pediatr. 2018; 61(5):156-159.
23. Gamez-Diaz LY, Enriquez LE, Matute JD, Velásquez S, Iván DG, Toro F, Ospina S, Bedoya V, Arango CM, Valencia ML, De La Rosa G, Gómez CI, García A, Patiño PJ, Jaimes FA. Diagnostic accuracy of HMGB-1, s-TREM-1, and CD64 as markers of sepsis in patients recently admitted to the emergency department. Acad Emerg Med. 2011; 18: 807-815.
24. Garayoa M, Martinez A, Lee S, Pio R, An WG, Neckers L, Trepel J, Montuenga LM, Ryan H, Johnson R, Gassmann M, Cuttitta F. Hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1) up-regulates adrenomedullin expression in human tumor cell lines during oxygen deprivation: A possible promotion mechanism of carcinogenesis. Mol Endocrinol. 2000; 14(6): 848-862.
25. Garazzino S, Altieri E, Denina M. The role of Pro-adrenomedullin as a marker of severe bacterial infection in children: A Review. Reports. 2019; 2:17.
26. Geven C, Kox M, Pickkers P. Adrenomedullin and Adrenomedullin- targeted therapy as treatment strategies relevant for sepsis. Front Immunol. 2018; 9:292.
27. Ghobrial EE, Khorshied MM, Adly SB, Aziz MM. Proadrenomedullin as a prognostic biomarker for critically-ill septic children. Res Square. 2020; 1:15.
28. Griffin D, Chengappa MM, Kuszak J, McVey DS. Bacterial pathogens of the bovine respiratory disease complex. Vet Clin North Am Food Anim Pract. 2010; 26(2): 381-94.
29. Guterbock WM. The impact of BRD: the current dairy experiance. Anim Health Res Rev. 2014; 15(2);130-4.
30. Gülersoy E, Şen İ. Turkiye Klinikleri J Vet Sci Intern Med-Special Topics. 2017; 3(2): 114-21.
31. Henry B, Charmley E, Eckard R, Gaughan JB, Hegarty R. Livestock production in a changing climate: adaptation and mitigation research in Australia. Crop Pasture Sci. 2012; 63: 191-202.
32. Hilton WM. BRD in 2014: where have we been, where are we now, and where do we want to go? Anim Health Res Rev. 2014; 15(2): 120-2.
33. Hodgins DC, Conlon JA, Shewen PE. Respiratory viruses and bacteria in cattle, Ed; Brogden KA, Guthmiller JM, Polymicrobial Diseases. Washington DC, ASM Press. 2002; p. 213-230.
34. Ives SE, Richeson JT. Use of antimicrobial metaphylaxis for the control of bovine respiratory disease in high-risk cattle. Vet Clin Food Anim. 2015; 31: 341-50.
35. Issi M, Eröksüz Y, Öngör H, Gül Y, Kaya M, Çevik A. Enzootik pnömoni semptomları görülen bir besi sığırı işletmesinde mycoplasma bovis enfeksiyonu. Atatürk Üniversitesi Vet Bil Derg. 2015; 10(1): 39-45.
36. Jin Jeong S, Goo Song Y, Oh KC, Won KH, Su KN, Han SH, Choi JY, Kim JM. Measurement of plasma strem-1 in patients with severe sepsis receiving early goal-directed therapy and evaluation of its usefulness. Shock. 2012; 37(6): 574-578.
37. Jordan I, Corniero P, Balaguer M, Ortiz J, Vila D, Velasco J, Cambra FJ, Esteban E. Adrenomedullin is a useful biomarker for the prognosis of critically ill septic children. Biomark Med. 2014; 8(9): 1065-1072.
38. Kaneko J, Harvey J, Bruss M. Clinical Biochemistry of Domestic Animals. Academic Press: University of California, Davis, USA, 2008; p. 936.
39. Kayar A. Kan Hastalıkları. İç Hastalıklar I Ders Notu. İstanbul, 2013.
40. Kurtdede A, Kalınbacak A. Geviş Getiren Hayvanların Iç Hastalıkları, In: Solunum Sistemi Hastalıkları, Ed; Gül Y, 4 th Ed., Medipres Yayınevi, Malatya. 2016; p. 231-306.
41. Kuru M, Merhan O, Kaya S, Oral H, Kükürt A. The effect of short term progesterone releasing intravaginal device treatment on acute inflamation markers for Holstein heifers. Rev Med Vet. 2015; 166: 336-340.
42. Kutlu Y, Toprak İD, Gokden Y, Eruzun H, Arman Y, Yoldemir ŞA, Toprak Z, Tukek T. The relationship between sTREM-1 and activation of inflammatory bowel diseases. J Ist Faculty Med. 2021; 84: 318-323.
43. Langhans C, Weber-Carstens S, Schmidt F, Hamati J, Kny M, Zhu X, Wollersheim T, Koch S, Krebs M, Schulz H, Lodka D, Saar K, Labeit S, Spies C, Hubner N, Spranger J, Spuler S, Boschmann M, Dittmar G, Butler-Browne G, Mouly V, Fielitz J. Inflammation-ınduced acute phase response in skeletal muscle and critical ıllness myopathy. PLoS One. 2014; 9:e92048.
44. Lopez A, Martinson AS. Respiratory System, In: Pathologc Basis of Veterinay Disease, Ed; Zachary JF, 6th Ed., Elsevier, ST Louis. 2017.
45. Mamak N, Kale M, Yapıcı O. Sığır yetiştiriciliğinde kulllanılan aşılar ve önemi. Göller Bölgesi Aylık Hakemli Ekonomi ve Kültür Dergisi. 2018; 5(63).
46. Morgenthaler NG, Struck J, Alonso C, Bergmann A. Measurement of Midregional Proadrenomedullin in plasma with an immunoluminometric assay. Clin Chem. 2005; 51(10): 1823-1829.
47. Önal U, Valenzuela-Sánchez F, Vandana KE, Rello J. Mid-Regional Pro-Adrenomedullin (MR-proADM) as a biomarker for sepsis and septic shock: Narrative review. Healthcare. 2018; 6(3): 110.
48. Panciera RJ, Confer AW. Pathogenesis and pathology of bovine pneumonia. Vet Clin North Am Food Anim. 2010; 26: 191-214.
49. Radostits OM, Gay CC, Hinchcliff KW, Constable PD. Veterinary Medicine. A textbook of the diseases of cattle, sheep, pigs, goats, and horses.. 10th Ed., London, England: WB Saunders Company; 2007; p. 508-15.
50. Radostits OM., Gay CC., Hinchcliff KW., Constable PD. Veterinary medicine. 10th Ed., Saunders Elsevier, Edinburgh, London, New York, Oxford, Philadelphia, St Louis, Sydney, Toronto, 2008.
51. Rey C, García-Hernández I, Concha A, Martínez-Camblor P, Botrán,M, Medina A, Prieto B, López-Herce J. Pro-adrenomedullin, pro-endothelin-1, procalcitonin, C-reactive protein and mortality risk in critically ill children: A prospective study. Critical Care. 2013; 17: R240.
52. Rocheteau P, Chatre L, Briand D, Mebarki1 M, Jouvion G, Bardon J, Crochemore C, Serrani P, Lecci PP, Latil M, Matot B, Carlier PG, Latronico N, Huchet C, Lafoux A, Ricchetti STM, Chre´tien F. Sepsis induces long-term metabolic andmitochondrial muscle stem cell dysfunction amenable by mesenchymal stem cell therapy. Nat Commun. 2015; 6: 10145.
53. Sezer M, Gökce G. Sepsis şüpheli buzağılarda Strem-1, Mr-Pro-Adrenomedullin (Mr-Pro-Adm), klinik biyokimya ve hematoloji üzerine araştırmalar. Doktora Tezi, Kafkas Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Kars, 2021.
54. Silverstein D, Otto CM. Sepsis, In: Infectious Diseases of the Dog and Cat, Ed; Greene CE, 4th Ed., St.Louis, 2012; p. 359-369.
55. Simon TP, Martin L, Doemming S, Humbs A, Bruells C, Kopp R, Hartmann O, Struck J, Bergmann A, Marx G, Schuerholz T. Plasma adrenomedullin in critically ill patients with sepsis after majör surgery: A pilot study. J Crit Care. 2016; 38: 68-72.
56. Smok B, Domagalski K, Pawłowska M. Diagnostic and prognostic value of IL-6 and sTREM-1 in SIRS and sepsis in children. Mediators Inflamm. 2020; 2020: 8201585.
57. Sönmezer MÇ, Tülek N. Bakteriyel infeksiyonlarda ve sepsiste biyobelirteçler. Klimik Derg. 2015; 28(3): 96-102.
58. Su L, Feng L, Zhang J, Xiao Y, Jia Y, Yan P, Feng D, Xie L. Diagnostic value of urine sTREM-1 for sepsis and relevant acute kidney injuries: A prospective study. Crit Care. 2011; 15: 2-10.
59. Su L, Liu D, Chai W, Liu D, Long Y. Role of sTREM-1 in predicting mortality of infection: a systematic review and meta-analysis. BMJ Open. 2016; 6(5): e010314.
60. Şen I, Altunok V, Ok M, Coskun A, Constable PD. Efficacy of oral rehydration therapy solutions containing sodium bicarbonate or sodium acetate for 109 treatment of calves with naturally acquired diarrhea, moderate dehydration, and strong ion acidosis. J Am Vet Med Assoc. 2009; 234(7): 926-934.
61. Turgut K. Veteriner Klinik Laboratuvar Teşhis Kitabı, In: Disproteinemiler ve Testleri, Gluteraldehit Testi, Ed; Turgut K, 2th Ed., Konya, 2000; pp. 487-509.
62. Tuzcu N, Tuzcu M, Akçakavak G. Sığırlarda farklı pnömoni tiplerinde tümör nekroz faktör alfa (TNFα), malondialdehit (MDA), prokalsitonin ve neopterin düzeylerinin karşılaştırılması. Etlik Vet Mikrobiyol Derg. 2020; 31 (1): 52-61.
63. Uzlu E, Karapehlivan M, Çitil M, Gökçe E, Erdoğan HM. İshal semptomu belirlenen buzağılarda serum sialik asit ile bazı biyokimyasal parametrelerin araştırılması. Van Vet J. 2010; 21(2): 83-86. Valenzulea-Sanchez F, Valenzuela-Mendez B, Rodriguez-Gutierrez JF, Estella-Garcia A, Gonzalez-Garcia MA. New role of biomarkers: Mid-regional pro-adrenomedullin, the biomarker of organ failure. Ann Transl Med. 2016; 4(17): 329. Woolums AR., Ames TR., Baker JC. Lower Respiratory Tract Diseases, In: Large Animal Internal Medicine, Ed; Smith BP, 4th Ed., Mosby Elsevier, St Louis, Missouri. 2009; 601‐642.
64. Yılmaz O, Gökçe G. Investigations on clinic, haematology, biochemistry, oxidative stress, acute phase proteins in infectious respiratory disease complex (BRDC) in cattle. Atatürk Üniv Vet Bil Derg. 2017; 12: 34-44.
65. Zeybek S. Akut ishalli neonatal buzağılarda intravenöz izotonik sodyum bikarbonat uygulamasının venöz asit-baz durumu ve renal fonksiyon üzerine zamana bağlı etkileri. Yüksek Lisans Tez, Afyon Kocatepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Afyonkarahisar, 2013.
66. Zhang J, She D, Feng D, Jia Y, Xie L. Dynamic changes of serum soluble triggering receptor expressed on myeloid cells-1 (sTREM-1) reflect sepsis severity and can predict prognosis: a prospective study