Endotoksinler
Gastrointestinal sistem ve rumende bol miktarda bulunan endotoksinler bir yandan bağışıklık sistemi pozitif yönde stimüle ederken, öte yandan endotoksik şok ve ölüme neden olurlar.
Toksinlerin rumen fermantasyonu üzerine negatif yönde etkileri olduğu bilinir. Hayvan sağlığında diğerlerine oranla daha çok dikkat çeken iki tip toksinden söz edilir: mantar kökenli mikotoksinler ve bakteriyel kökenli endo-ekzotoksinler. Rumen asidozunda, rumende artan endotoksin miktarı giderek artan bir ilgiye sebep olmaya başladı. Yüksek karbonhidratlı rasyonlarla besleme sonucu rumende gram-negatif bakterilerin sayısı azalırken, gram-pozitif bakteriler artacak şekilde rumen mikroflorası değişir. Bu durum diyabozisi tetikler ve sonuç olarak ruminitis oluşur. Ruminitis sonucunda, rumen permeabilitesi yükselir ve organizmalara endotoksin geçişini başlatır.
Endotoksinler hakkında
1900’lü yılların başından beri endotoksinlerin pirojen etkileri bilinmektedir. Endotoksinler genellikle tüm gram negatif bakterilerin hücre duvarında bulunur ve immun sistem üzerine yaptıkları etkilerle tanınırlar. Endotoksinler aynı zamanda lipid yapılarına bağlı olarak lipopolisakkarit (LPS) (immunojenik bölümler, düşük kararsızlık) ve polisakkaritlerde denir (uzun zincirleri yüksek kararsız).
LPS’ler moleküllerin taşınması ve detoksifikasyonu için esansiyel yapılardır. Endotoksinler, gram negatif bakterilerin ölümleri veya proliferasyonu esnasında salınırlar. Bazı antibiyotiklerin (örn; beta-laktam) kullanımı ile oluşan bakterisidal etki, endotoksinlerin liberasyonunu artırabilir. Bu durum, ruminantlara uygulanan antibiyotik tedavilerinde göz önüne alınmalıdır.
Ruminantlardaki etkisi
Ruminantlar, yemler, hava ve çevresel etmenler nedeniyle sürekli olarak endotoksinlerle kontak halindedir. Sağlıklı bir hayvanda, sadece küçük bir miktarı kandan emilerek bağırsaklara geçer. Ardından karaciğere taşınır ve detoksifiye edilir. Yapısal özelliklerine bağlı olarak, yağ dokusunda depo edilebilirler.
Enerji yetersizliği veya beslenme dengesizliklerinde, rumen veya bağırsak duvarı daha geçirgen bir hal alır ve daha fazla endotoksinin kana geçişine izin verir. Sağlıklı bir ruminantın rumeninde, intestinal sisteminde ve feçesinde belirli konsantrasyonlarda endotoksin bulunur. Enerji yetersizliği veya beslenme dengesizliklerinde, rumen veya bağırsak duvarı daha geçirgen bir hal alır ve daha fazla endotoksinin kana geçişine izin verir. Hayvandaki enerji yetersizliği devam ederse, yağlar parçalanır ve daha fazla endotoksin vücuda girmiş olur. Kanda endotoksin miktarı yükselişi ölçülebilir. Bu artış, mastitis, laminitis, dermatitis, endometritis veya endotoksik şok gibi bir dizi hastalığı tetikleyebilir.
İn vivo ve in vitro çalışmalar
Endotoksinler, reseptörlerle taşınan ajanlardır, bu nedenle hayvanları da miktarı, özellikle oral yolla ne kadar alındığı kesin olarak bilinemez. İn vivo olarak yem ile endotoksin miktarını saptamak oldukça zordur. Buna karşın, in vitro çalışmalar, endotoksindeki artış mekanizmasını açıklamamıza yardımcı olurlar. Rumen simülasyon modeli, katkı maddelerinin bu mekanizmaya etkilerini açıklamak için kullanılır. Rumen simülasyonundan alınan ilk sonuçlar, antibiyotik kullanımının rumende endotoksin üretimine negatif etkili olduğunu gösteriyor. 2 haftalık inkübasyon sonrası, antibiyotikle tedavi edilen reaktördeki endotoksin konsantrasyonu, antibiyotik kullanılmayanla karşılaştırıldığında belirgin biçimde artış göstermiştir. Bu da bize rumen fizyolojisinin endotoksin kontrolü için alternatif bir yöntemi olduğunu gösterir. Bir diğer in vitro çalışma laminitis modelidir. Tırnak dokusu kullanılarak endotoksinlerin etkisiniz gözlemlemek için hazırlanmış bir modeldir. Endotoksinlerin belirgin şekilde azalması, dokudaki lamellerin ayrılmalarına sebep olmuştur.
Sonuç
Endotoksinin sebep olduğu hasarlar deneylerle kanıtlanmıştır. Doğada pek çok yerden alınabilen ve kalıcı olarak var olacak olan bu endotoksinler sağlıklı bir ruminantın detoksifiye edeceği miktardadır. Endotoksin miktarında artış olduğunda, karaciğer veya lenf hastalıkları ortaya çıktığında ruminantların biyolojik fonksiyonları baskılanarak sekteye uğrar. İnflamasyon artarak çoğalır ve farklı hastalıkların oluşmasına neden olur. Bununla ilgili en kötü senaryo, endotoksik şok ve ölümdür. Ruminantların çevresindeki her ortamda endotoksinler her zaman var olacaklardır.
Referans: Infovet, Mayıs 2023, “Endotoksinler”, https://infovetdergi.com/endotoksinler/