ABSTRACT:
There are many concerns about safety of food contaminated with antibacterial residues of veterinary drugs in meat, milk and their products. Chloramphenicol is a potent and broad spectrum antibiotic used in veterinary practice and it is used extensively in nonindustrialized countries, thus the need to design this experiment to explore the dose and time response effects of chloramphenicol administration on several parameters in either prophylactic or therapeutic dose for 12 weeks on liver enzymatic activities as well as histopathological changes. A total number of 240 male albino rats were divided into four equal groups. Solutions of chloramphenicol succinate were diluted in distilled water and administered to rats by gavages at a constant dose volume of 10 ml/kg body weight. Chloramphenicol was administered to the first and second groups in a dose of 25 and 50 mg/kg body weight daily for 12 weeks. Rats in the third group (considered as a control group of the group one) and fourth group (considered as a control group of the group two) were given distilled water in a volume of 10 ml/kg body weight.10 rats from each group were scarified under anesthesia after 2, 4, 6, 8, 10 and 12 weeks post dosing. Samples of blood were obtained without anticoagulant for determination of serum AST, AP, Gamma-GT and LDH. Liver samples were taken for histopathological examination. Results of liver enzymatic activities including serum AP and g-GT revealed a significant increase in both prophylactic and therapeutic doses of chloramphenicol treated-rats compared with control.
Histopathological study revealed degenerative changes of hepatic parenchymal cells corroborated to serum enzymatic activity. Serum LDH concentrations showed a significant increase after 2nd week of exposure until the end of experiment at 12th week. Changes in the serum levels of AST were not statistically significant in both prophylactic and therapeutic dose administered groups. Hepatotoxic effect of chloramphenicol is attributed to inhibition of hepatic cytochrome P450. High rate of tissue turnover with destroyed cells leading to an elevated serum LDH. Therefore, increase the level of this enzyme in this study may be attributed to cytotoxic effect induced by chloramphenicol on multiple cellular compartments including hepatic tissue breakdown. These lesions varied greatly in its severity and distribution according to the duration of exposure as well as the dose of chloramphenicol. Hydropic degeneration with hypertrophy of the kupffer cells associated with the loss of ribosomes in rough endoplasmic reticulum was recorded. Mitochondria appeared slightly swollen, the bile canaliculi dilated and some areas of necrosis was the most common histopathological change. Swelling in hepatic cells recorded in this study besides congestion of the hepatic vasculature, accumulation of fat globules and presence of bundles of collagen fibers in between the hepatic cells and in the Disse space represented chronic reaction to chloramphenicol toxicity or side effects. Such reaction could be considered as secondary for hepatocellular degeneration and necrosis.
الملخص العربي :
المضادات الحيوية البيطرية کثيرة الاستعمال في الحيوانات الأليفةِ وفى حيوانات المزرعة لمنعِ ومعالجةِ الأمراضِ ولزيادة معدلات النمو أحيانا والاستعمال الغير مناسب وسوء الاستخدام يجلب لتلک الحيوانات أضراراً کثيرة مثل مقاومة الدواء والتسمّم الحادّ أَو المُزمن وکذلک أضراراً أشدّ لمستهلکي منتجات هذه الحيوانات مثل ردود أفعال والحسّاسية نتيجة استخدام لحوم الدواجنِ وبيضها أَو لحوم الماشيةِ وألبانها. الکلورامفينيکول مضاد حيوي واسع المدى ذو فاعلية على البکتيريا الموجبة الجرام والسالبة الجرام على حد سواء ويؤثر أيضاً على الريکتسيا والبکتيريا اللاهوائية مما يجعله مادة دوائية غير مکلفة وذات قيمة علاجية ووقائية کبيرة.
وحديثاً أوضحت الدراسات أن عدداً من أصحاب المناحل يستخدمون الکلورامفينيکول، دون أن يکونوا على علم بأخطاره على البشر، وأن عسل النحل الموجود بالسوق المصرية يحتوي أغلبه علي مادة الکلورامفينيکول، وکذلک أکدت نتائج الدراسات التي قام بها العديد من الباحثين وجود متبقيات الکلورامفينيکول في لحوم الحيوانات والدواجن الأمر الذي يؤکد أن الکلورامفينيکول لا يزال يستخدم في العلاج على الرغم من التحذير المستمر من استعماله. ومن هنا کانت الحاجة لتَصميم هذه التجربةِ لاستکشاف تأثيرِ هذا الدواء على عِدّة مؤشرات في دم وکبد الفئران البيضاء بعد استخدام جرعة وقائية َوأخرى علاجّية لمدة 12 أسبوع.
تم استخدام مجموع 240 جرذِ أبيض ذکرِ تم شراؤها من بيت الحيوان بکلية الطب - جامعة أسيوط قُسّمَت إلى أربع مجموعاتِ، بواقع 60 فأراً في کُلّ منها. تم استخدام محلول سکسنات الکلورامفينيکول التي تمت إذابتها في الماءِ المُقَطَّرِ، وأُعطيت للفئران باستخدام اللي المعدي في حجم جرعةِ ثابتِ بواقع 10 ملي لتر/کيلوجرام من وزن الجسم. تم إعطاء جرذان المجموعة الأولي جرعة مِنْ الکلورامفينيکول مقدارها 25 مجم کلورامفينيکول/کيلوجرام من وزن الجسم يومياً (نِصْف الجرعةِ العلاجّيةِ) لمدة ثلاثة شهور. تم إعطاء الجرذان في المجموعة الثانية جرعة مِنْ الکلورامفينيکول مقدارها 50 مجم کلورامفينيکول/کيلوجرام من وزن الجسم يومياً (الجرعة العلاجّية) لمدة ثلاثة شهور. تم إعطاء الجرذان في المجموعتين الثالثة والرابعة ماءَ مُقَطَّرَ بواقع 10 ملي لتر/کيلوجرام من وزن الجسم کمجموعتين ضابطين موازيتين للمجموعتين الأولي والثانية.
تم إعدام عدد 10 من الجرذان تحت تأثير المخدر في کُلّ المجموعاتِ التجريبيةِ، بعد 2, 4, 6, 8, 10، 12 أسبوع من بدء التجربة. تم أخذ عينات الدمِّ وفصل المصل منه لإجراء الفحوص البيوکيميائية وتحديد أنشطة الکبد کما تم أخذ عينات الکبد للفحص الهستوباثولوجي. تم قياس الأسبارتيت أمينو ترانسفيريز (AST) والجاما جلوتاميل ترانسفيريز (g-GT) والفوسفاتيز القاعدي (Alkaline Phosphatase)، وخميرة اللاکتات ديهيدروجينيز (LDH) في مصل الدم لتحديد مدي تأثير الکلورامفينيکول على وظائف الکبد. وتم الفحص بالميکروسکوب الضوئي لنسيج الکبدَ لتحديد التأثيرات الباثولوجية، وتم استکمال فحصها بالميکروسکوب الاليکتروني.
حدثت زيادة معنوية في نشاط خمائر الفوسفاتيز القاعدي (Alkaline Phosphatase, AP) الجاما جلوتاميل ترانسفيريز (g-GT) التي تقيس نشاط الکبد في الحيوانات التي تعرضت لکلتا الجرعتين الوقائية والعلاجّية من الکلورامفينيکول مقارنة بالمجموعة الضابطة. وتعزي هذه الزيادة في مستويات هذه الإنزيماتِ في المصلِ إلي هروبِ هذه الإنزيماتِ مِنْ خلايا الکبدِ المصابةِ بالتسمم أَو مِنْ ضررِ يکون قد أصاب المرارة أو أدى إلى انسداد القنياتِ المرارية.
أظهرت نتائج الفحص الهستوباثولوجى ما يؤيد هذه النتائج في الدراسةِ حيث أشارتْ إلى وجود تغييراتَ باثولوجية في خلايا الکبد ويمکن تفسير الزيادةِ المعنوية في نشاطِ هذه الخمائر في مصلِ الدم إلى التأثيرَ السامّ للکلورامفينيکول على الکبدَ الذي أدى إلى تثبيط إنزيمات السيتوکروم P450.
ارتفع مستوي (LDH) في مصل الدم ارتفاعاً معنوياً بعد الأسبوع الرابعِ مِنْ التعرّضِ للکلورامفينيکول في المجموعةِِ الوقائيةِ، وبعد الأسبوع الثانيِ مِنْ التعرّضِ في المجموعةِ العلاجّيةِ،ِ وظل على هذا الارتفاع حتى نهايةِ التجربةِ في الأسبوع الثاني عشرِ. وتعزى النسبة العالية من (LDH) في المصل للتکسير الحادث في أنسجة الکبد، وتشير زيادةُ مستوى هذا الإنزيمِ في مصل الدم في هذه الدراسةِ إلى التأثيرِ السام للکلورامفينيکول على خلايا الکبد ذاتها (Cytotoxic effect). کشفت الدراسات التشريحية المرضية في هذا البحث عن تغيرات هستوباثولوجية مختلفة في کبد الفئران. هذه التغيرات تختلف کثيراً في حدتها وتوزيعها وفقاً لمدة التعرض والجرعة من الکلورامفينيکول. ظهر تورم الميتوکوندريا، وکذلک توسع في القنيات الصفراوية، وتورم في خلايا الکبد، واحتقان الأوعية الدموية في الکبد، وتراکم کريات من الدهون مع وجود حزم من ألياف الکولاجين بين الخلايا الکبدية کرد فعل للتسمم المزمن للکلورامفينيکول أو الآثار الجانبية لاستخدامه.
الاختلاف الظاهر في نَتائِجِ هذه الدراسة بين الجرعةِ الوقائيةِ والجرعة العلاجّيةِ للکلورامفينيکول هو فقط في وقتُ ظهورِ هذه التغييراتِ وحدتها حيث يسبق ظهورها في الجرعات العالية تلک في الجرعات المنخفضة، وتکون في الحالة الأولي أشد حدة من الثانية. إن وجود متبقيات المضادات الحيوية وفي القلب منها الکلورامفينيکول يشکل مصدر خطر على صحة الإنسان، فقد يظهر حالات حساسية جلدية, غثيان, قيئ, وربما صدمة وربما الموت، کما وجد أن الاستعمال الحکيم للمضادات الحيوية والتوعية الصحية على استعمالها بشکل صحيح والتربية والذبح الصحي في المجازر، وتحت إشراف طبي بيطري کامل سوف يساعد على انقاص مقاومة الأدوية في الإنسان والحيوان. ينصح بعدم استخدام الکلورامفينيکول لفترات طويلة أو متکررة، ولو بجرعات صغيرة لتفادى آثاره الجانبية الضارة على الحيوان والإنسان، وأن يقتصر استعماله في الحالات التي لا تستجيب لأي مضاد حيوي آخر مع الوضع في الاعتبار ألا يکون الحيوان منتجاً للغذاء. وکذلک يجب التفکير في إصدار قراراً يتضمن منع استعمال مادة الکلورامفينيکول في الحيوانات والطيور المنتجة للغذاء في جمهورية مصر العربية حفاظاً علي صحة المستهلکين لهذه المنتجات.