Kopertekort bij schapen?
Introductie Drie schapenliefhebbers kochten in 1995 in Engeland dertien Shetland schapen. De keus viel op dit vrij kleine ras, omdat er toch een behoorlijk aantal is te houden op tamelijk weinig grond. Daarenboven zijn het nieuwsgierige, schrandere dieren met vaak een zeer goede wolkwaliteit in diverse kleuren. Het ras is sober en nog steeds opgewassen tegen de omstandigheden van haar thuis omgeving, de Shetland Eilanden. Het ras behield eeuwenlang haar raseigen kenmerken vanwege het betrekkelijke isolement van Shetland. In de laatste decennia is er steeds meer gekruist met andere rassen ten behoeve van de meer lucratieve vleesproductie. Vooral op het Engelse vasteland bleef het oorspronkelijke type bewaard voornamelijk door de inspanningen van hobbyfokkers. De drie staken de koppen en richtten de maatschap Fair Isle Shetland Sheep op uit oogpunt van kostenbeheersing en optimale begeleiding van de dieren. Ervaringen Het eerste lammerseizoen in 1996 verliep goed met leuke lammeren die gretig aftrek vonden bij andere schapen liefhebbers. Omdat de schapen werden gehouden onder Nederlandse omstandigheden was het zaak om vervetting te voorkomen. Er stond alleen vlak voor het lammeren en in de zoogperiode schapenbrok op het menu. De conditie van de schapen bleef goed zo. Al met al een bemoedigend begin. Ook het tweede fokseizoen startte goed. Met een ernstig zieke ooi tekende zich in april plotseling een ommekeer af. Een dag of tien daarvoor kreeg zij twee prachtige ram lammeren. Zij stierf binnen een paar uur, zo snel dat de oorzaak niet goed was vast te stellen. De gissingen liepen uiteen van clostridium, kopziekte, loodvergiftiging, botulisme door dode muizen tot listeria. Ook kon het gaan om een individuele kwaal van dit specifieke dier. Voorlopig afwachten was het parool. Een paar weken later vertoonde een andere ooi ziekteverschijnselen, ook weer circa anderhalve week na het lammeren: niet eten, wankele gang, blindheid, algehele desoriëntatie en op het laatst nauwelijks meer op de benen kunnen staan. Evenals het eerste slachtoffer had zij geen koorts. Ondanks antibiotica en infusen gedurende een dag of 10 dagen stierf ze uiteindelijk toch. De langere ziekte periode maakte herhaald onderzoek mogelijk, maar ook nu wist niemand precies aan te geven wat er aan de hand was. Sectie moest uitsluitsel geven. Voordat de uitslagen binnen waren, viel het derde slachtoffer: één van de toch al schaarse ooilammeren. De verschijnselen waren gelijk aan die van de tweede ooi, met dien verstande dat zij bovendien in liggende houding heel sterk de kop naar achteren strekte. Ook op haar voerde de Gezondheidsdienst Voor Dieren in Boxtel sectie uit. Deze dienst verdient een groot compliment voor al haar inspanningen. 1
De routine onderzoeken leverden geen evidente verklaring voor de ziekteverschijnselen op. Een eerste duidelijke vingerwijzing was een lichte verweking van de hersenstam. Een patholoog opperde daarop als eerste de mogelijkheid van kopergebrek. Het koper gehalte in de lever van de ooi bedroeg 16mg per kg, van het lam 200mg bij een norm voor een lam van die leeftijd van 400 tot 600mg. Algemeen Een bekende ziekte bij schapen ten gevolge van kopergebrek is zwaaiers (swayback). Er zijn twee vormen: de aangeboren vorm, waarbij de verschijnselen al aan de dag treden bij de geboorte en de verkregen vorm, waarbij de verschijnselen zich kunnen openbaren vanaf zes tot acht weken na de geboorte. Bij beide vormen zijn de verschijnselen gelijk. Bij de verkregen vorm zijn ze over het algemeen milder. Ze variëren van volledige verlamming bij het pasgeboren lam tot een slingerende, waggelende gang en onmacht in de achterhand bij de oudere dieren. Soms zijn de symptomen onopvallend licht of treden aan de dag na inspanning of stress. Acute verschijnselen Echter, de acute vormen, zoals gezien bij onze Shetland schapen zijn minder bekend, en zeker niet bij volwassen dieren. Gewapend met deze kennis onderwierp Fairisle Shetland Sheep hun dieren aan een gedetailleerde inspectie. Hierbij kwamen de kleurveranderingen van de dieren -als normaal bestempeld door Engelse fokkers- in een ander daglicht te staan. Tevens viel depigmentatie van de wol op naast een verandering in de structuur, in het bijzonder verlies van crimp (kronkeling), het ontstaan van klitten en vervilten aan de punten. Inspectie door een kenner uit Engeland leverde nog meer ruggensteun op. Ook hij weet de veranderingen in de vacht aan kopergebrek. Zijn reactie was dat het probleem zich ook in Engeland bij de Shetland schapen voordeed. Extra koper was de remedie. Nederlandse boeken geven aan dat het probleem is terug te voeren op de koperinname van de ooien in met name de tweede helft van de dracht. De gezamenlijk getrokken conclusie lag voor de hand: het bijvoeren van koperhoudende koeien- of geiten brok. Een enkele maanden later uitgevoerd onderzoek van de lever van een slachtooi leverde tegen de verwachting in alarmerende uitslagen op. Ondanks het extra koper waren de waarden buitengewoon laag. In de lever zelfs niet meer dan zeven milligram per kg. Daarnaast had het dier enorm veel vet aangezet in de buikholte. Direct toedienen van koper was dus niet de oplossing. Mogelijkheden voor nader onderzoek in Nederland waren uitgeput. Een artikel in het blad van de Engelse Shetland Schapen fokkers over onze problemen leverde een brief op uit Engeland. De briefschrijfster wees ons op de werkzaamheden van Dr. Stewart Telfer van de Universiteit van Leeds in Engeland. Dr. Telfer houdt zich bezig met gebreksziekten en mineralenhuishouding bij herkauwers. Hij heeft een afwijkende kijk op deze onderwerpen dan bij ons te doen gebruikelijk. Hij benadert het probleem van kopergebrek veel genuanceerder dan het simpel aanvullen 2
van een gemeten tekort. Volgens zijn onderzoekingen betreft de mineralenhuishouding van de herkauwer een samenspel van meerdere elementen die elkaar beïnvloeden. Zo kan het zelfs gebeuren dat bij een voldoende inname van koper toch verschijnselen van kopergebrek optreden. Thiomolybdaat is een verbinding met zwavel en molybdeen. Hiermee zijn direct twee andere elementen geïdentificeerd die in het proces van kopergebrek een rol spelen. Beide elementen zitten in een normaal dieet van een schaap. In de pens komen zij samen en vormen de toxische verbinding. Koper kan zich hier ook nog aan binden waardoor een niet via de darmen op te nemen complex ontstaat en zo via de ontlasting het lichaam verlaat. Hiermee is dus een eerste punt van koperverlies gelokaliseerd. Immers indien er erg veel molybdeen en zwavel in het dieet van een schaap zit, heeft dit dier erg veel koper nodig om zich te ontdoen van de giftige verbinding. Anderzijds kan de toxische verbinding bij een lage koper inname makkelijker in het bloed opgenomen worden. Centraal in de oorzaak van de klinische symptomen van kopergebrek is volgens Dr. Telfer de aanwezigheid van thiomolybdaat. Deze verbinding bindt zich aan het rijkelijk in de pens aanwezige ammoniak en kan dan in het bloed opgenomen worden en zo in de weefsels doordringen. Op deze plaatsen verdrijft het thiomolybdaat koper van vitale enzymen. Deze worden hierdoor onwerkzaam met ziekteverschijnselen tot gevolg. IJzer is een ander element, dat ook een rol speelt in het proces van kopergebrek. IJzer vormt met zwavel en koper een verbinding die ook weer uitgescheiden wordt via de ontlasting. Het gevolg is weer dat er minder koper voor het dier beschikbaar komt, dan wel om deel uit te maken van enzymen, dan wel om thiomolybdaat te ontgiften. Een hoog ijzergehalte in het dieet van een schaap werkt dus het ontstaan van de symptomen van kopergebrek in de hand. Proeven met dieren met een zeer sterk ijzerhoudend dieet toonden aan, dat dit thiomolybdaat de veroorzaker is van de verschijnselen van kopergebrek en niet enkel het lage kopergehalte. Er ontstonden zeer lage waarden van koper in het bloed, maar geen verschijnselen van kopergebrek. Het mag duidelijk zijn dat het om een evenwichtssituatie gaat: behoefte en beschikbaarheid van koper in het dier. Behoefte aan enzymen en adequaat ontgiften gepaard aan beschikbaarheid uit het dieet. Daarom moeten wij het begrip gebrek genuanceerder beschouwen om te beginnen bij de diagnose stelling. Het simpel vaststellen van het gehalte aan koper in het bloed is niet voldoende. Om een goede indruk te krijgen van de koperhuishouding van een schaap moet er volgens Dr. Telfer het volgende onderzocht worden: -
Caeruloplasmine gehalte (koperhoudend enzym) in het serum ( CP )
-
Koper gehalte in het plasma ( Pl-Cu )
-
Koper gehalte in het plasma na zuur behandeling van het plasma ( TCA-Cu ) 3
-
Activiteit van super oxide dismutase in rode bloedcellen ( SOD )
-
Berekening van de verhouding tussen CP en Pl-Cu.
Zijn deze gegevens bekend dan kan er, door naar de onderlinge verhoudingen te kijken een beeld ontstaan op welke plaats in de koperhuishouding het evenwicht verstoord is. Hierdoor kan er een gerichtere therapie gestart worden dan enkel het toedienen van koper. Na onze eerste ervaringen op dit gebied kunnen wij ons hier volledig bij aansluiten. Onze resultaten waren in eerste instantie ook enkel vette dieren met nog steeds problemen.
In november 1997 voerde Dr. Telfer eerste bloedonderzoeken uit met de volgende resultaten: Monste r Nummer 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Dier
Hb
Hc
CP
Pl-Cu
SOD
GSHpx
(µM)
TCACu (µM)
Nummer
(g/l)
(%)
(mg/dl)
(U/l)
(U/ml)
0006 092* 097* 0007* 303* 095* 132+ 133+
126 122 118 111 131 103 145 99
41 38 39 35 44 36 46 34
22.4 29.9 18.1 10.2 10.5 3.2 1.4 4.3
13.6 12.2 9.4 7.1 7.9 N.D. N.D. 0.4
14.3 11.8 9.6 6.9 7.9 2.5 2.3 2.7
3318 3686 2973 3692 3593 3444 2424 3750
141 140 159 170 218 135 50 121
CP/PLCu 1.6 2.4 1.9 1.4 1.3 1.3# 0.6# 1.6#
Hb - Haemoglobine Hc - Haematocriet CP - Serum/Caeruloplasmine PL-Cu – Koper Plasma gehalte TCA-Cu Trichloorazijnzuur oplosbaar koper SOD - Erytrocyt Super Oxide Dismutase GSHpx - Erytrocyt Glutathion Peroxidase 4
+ geen mineralen of koeienbrok * koeienbrok gevoerd
# verhouding gebaseerd op TCA koper
Normale waarden: - Pl-Cu: > 12 µM - CP: > 15 mg/dl - TCA-Cu/Pl-Cu: 1 - CP/Pl-Cu: > 2 1.5 – 1.9 waarschijnlijk te laag (overgang) < 1.5 zeker te laag
Opmerkingen van Dr. Telfer: Koper. Het kopergehalte in het plasma varieert van niet aantoonbaar tot 13.6 µMol/l. Vijf dieren vertonen een duidelijk tekort met concentraties lager dan 8 µMol/l. Drie daarvan hebben amper koper in hun bloed (N.A. en 0.4 µMol/l). Een marginale waarde (8 tot 12 µMol/l) zien we bij een ooi, de twee overige dieren zitten op een normale waarde. De TCA koper concentraties variëren van 2,3 tot 14,3 µMol/l. Deze sporen over het algemeen goed met het plasmakoper. Zij wijzen uit dat er geen thiomolybdaat, gebonden aan koper, van betekenis in het bloed zit. De caeruloplasmine waarden liggen tussen 1,4 en 29,9 mg/dl. Vijf dieren vertonen een tekort (<15), terwijl de rest normale waarden vertoont (>15). De verhouding caeroplasmine/plasmakoper liggen tussen 1,3 en 2,4. Daarvan uitgaande zijn er twee dieren met een normale verhouding van 1,9 of meer, twee dieren met marginale van 1,6 en 1,8 en twee onder 1,5. Dit laatste duidt zeker op vrij thiomolybdaat in het bloed. Van drie andere dieren (095, 132, 133) zijn de verhoudingen moeilijk vast te stellen, maar ook bij hen komt bijna zeker vrij thiomolybdaat voor. Op basis van de TCA koper-waarden van 2,5, 2,3 en 2,7 is de uitkomst respectievelijk 1,3, 0,6 en 1,6. Allemaal tekenen van vrij thiomolybdaat in het bloed. De superoxide dismutase activiteit variëert van 2400 tot 3750 µ/gm. Selenium Gluthation peroxidase acitiviteit loopt van 50 tot 218 eenheden/ml. Dit is allemaal normaal (>40), hoewel een dier in de onderste regionen scoort. De rest, daarentegen zit allemaal tegen de maximum waarde aan. HB/hc Deze waarden zijn normaal. 5
Op basis van deze uitkomsten meende van onze Engelse deskundige dat onze schapen zeker op een behandeling met zijn product Cosecure moesten reageren. Cosecure is een glasbolus die ingegeven wordt en daarna in de netmaag blijft liggen en langzaam oplost. De bestanddelen komen op deze wijze vrij voor opname uit of verbruik in het maagdarmstelsel. De bestanddelen van de bolus zijn: koper, kobalt en selenium. Voor deze combinatie is gekozen omdat deze elementen bij het houden van herkauwers regelmatig voor problemen zorgen. De conclusie van Dr. Telfer is gebaseerd op de verhouding caeruloplasmine/plasmakoper gehalte. Bij waarden tussen de 1,6 en 1,9 is er een goede kans op een positieve reactie op het toedienen van koper. Er zit dan wel degelijk vrij thiomolybdaat in het bloed zit, dat het koper van zijn essentiële werkzaamheden afhoudt. Een waarde kleiner dan 1,5 geeft zeker een duidelijk positieve reactie op het toedienen van koper. Toedienen van koper in het magenstelsel heeft als voordeel dat het zijn werk daar kan doen. Het voorkomt de opname van giftige moleculen ammonium thiomolybdaat. Daarnaast zal het de concurrentie aangaan met binding aan ijzer en zwavel, dus een overmaat is nodig en niet gevaarlijk. Toedienen van enkel koper en geen combinatie preparaten (zoals runderbrok) heeft de voorkeur om interferentie met andere ionen tot een minimum te beperken. Immers krachtvoer bevat meer dan alleen het koper waar het om gaat. Bij gebrek aan alternatieven en de overeenkomst van de bloeduitslagen met de klinische conditie van de dieren werd besloten om in zee te gaan met Dr. Telfer. Een partij bolussen en apparatuur om ze in te geven werden vanuit Engeland ingevlogen en enthousiast werden de eerste dieren behandeld. Gespannen keken wij uit naar veranderingen. En zo waar, al na een voor ons korte periode van enkele weken leken de dieren duidelijk actiever. Ze keken ook veel helderder uit hun ogen. Ook in de wol tekende zich een kwaliteitsverbetering af, duidelijk waarneembaar aan een streep door de wol waaronder zich wol met meer crimp en kleur bevond. De vacht bleek na scheren ook heel gemakkelijk op deze lijn te breken. In het gedeelte onder de streep breekt de vezel minder gemakkelijk. Kortom, de verbeteringen waren bemoedigend. Ter controle hebben we in januari 1998 nogmaals bloed afgenomen om te kijken of daar ook het een en ander veranderd was.
Test resultaten na toediening van CoSeCure. Bloedmonsters genomen op: 24/01/98 6
Monste r Numm er 1. 2. 3. 4. 5.
Dier
Hb
Hc
CP
Pl-Cu
Nummer
(g/l)
(%)
(mg/dl)
0006 092 097 0007 303
111 125 112 109 126
6. 7. 8.
095 132 133
110 146 145
33 35 33 33 Hae m 33 40 43
Gem. Gem
Eerdere test
SOD
GSHpx
Vit B12
(µM)
TCACu (µM)
(U/l)
(U/ml)
(pg/ml)
27.4 23.5 41.7 33.2 36.7
12.8 12.8 17.3 13.4 11.0
13.3 13.3 17.3 13.1 11.5
3293 3456 3103 3541 3246
172 205 198 172 302
1054 1407 1368 1043 950
2.1 1.8 2.4 2.5 3.3
20.8 24.6 22.3
13.1 13.1 12.5
13.4 12.7 12.3
3927 2288 2351
238 160 141
1386 1177 1596
1.6 1.9 1.8
28.8
13.3
3100
199
2.2
12.5
7,2
3000
142
1
Hb - Haemoglobine Hc - Haematocriet CP - Serum/Caeruloplasmine PL-Cu – Koper Plasma gehalte TCA-Cu Trichloorazijnzuur oplosbaar koper SOD - Erytrocyt Super Oxide Dismutase GSHpx - Erytrocyt Glutathion Peroxidase
Opmerkingen Koper Kopergehalte in het plasma variëert van 11 tot 17,3 µMol/l met één schaap in de marginale categorie en de rest is normaal (>12). De TCA koper concentraties zitten tussen 11,5 en 17,3 µMol/l en staan goed in verhouding tot het plasma koper. Dit wijst erop, dat er nauwelijks koper thiomolybdaat in het bloed voorkomt. De caeroplasmine activiteiten zijn met 20,8 tot 41,7 mg/dl normaal (>15). De verhouding caeroplasmine/plasma koper van vijf schapen zijn normaal met 1,9 of meer en drie marginaal met 1,6 tot 1,8. Mogelijk komt bij deze dieren enig thiomolybdaat vrij in het bloed voor. De superoxide dismutase activiteit is in alle gevallen normaal (>2000). Bij enkele dieren zou deze activiteit hoger geweest zijn als het plasma koper stabiel geweest was in de weken 7
CP/PL-C
voorafgaand aan de bloedafname. Selenium Ook de gluthation peroxidase activiteit is goed met 141 tot 302 eenheden per ml. Normaal is boven 40. Kobalt De concentraties vitamine B12 variëren van 950 tot 1590 en zijn normaal. Hb/Hc Deze waarden zijn allen normaal.
Conclusie Duidelijk is het verschil te zien tussen de eerste en tweede bloed analyse. Het vrije thiomolybdaat is verwijderd, wat af te lezen is aan de hogere waarde van de verhouding cearuloplasmine/plasmakoperconcentratie. Ook valt direct op dat er een hogere concentratie vrij koper in het plasma zit. Het blijkt dus dat de verbeteringen die we gezien hebben aan de dieren gestaafd worden door veranderingen van hun bloed. Cosecure werkt dus! Echter nog zijn niet alle dieren nog niet in orde. Hoe kan dit? Zoals eerder aangegeven is de mineralenhuishouding een evenwichtsspel. De belangrijke pionnen in dit spel zijn naast koper, molybdeen, zwavel en ijzer. In ieder dier is het evenwicht anders bepaald. De oorzaak kan zijn een verschil in opname van deze pionnen door het individuele dier als gevolg van weiden op verschillende percelen Zo ook door een individuele voorkeur om uit het gemengde dieet bepaalde delen meer of minder te eten en mogelijk nog onbekende factoren. Dit uit zich in een ander bloedbeeld en uiteindelijk ook in een ander klinisch beeld. In de toekomst gaan we door met de dieren zowel klinisch (gedrag, ziekte, voortplanting) als via bloedonderzoek en wolkwaliteit te volgen om een duidelijker beeld te vormen van de mineralenhuishouding van onze Shetlandschapen op Nederlandse bodem.
8
