デキサメタゾン処理の有無にかかわらず、内毒素症豚の生理学的および行動学的反応の速度論

Kinetics of Physiological and Behavioural Responses in Endotoxemic Pigs with or without Dexamethasone Treatment.

• Zhiwei Li
• Ellen Kanitz
• Margret Tuchscherer
• Armin Tuchscherer
• Cornelia C Metges
• Nares Trakooljul
• Klaus Wimmers
• Eduard Murani

抄録

デキサメタゾン（ＤＥＸ）は広く使用されている免疫調節剤であるが、農場動物、特にブタにおけるその薬理学的特性に関する知識は不十分である。これまでの研究では、他の種と比較して、豚はDEXによる免疫抑制に対して感受性が低く、細菌性エンドトキシンの脅威に対して感受性が高いことが示唆されている。しかしながら、この種のエンドトキシン血症におけるＤＥＸ免疫調節を検討した研究は乏しい。本研究では、リポ多糖（LPS）によるブタの内毒素血症モデルを確立し、神経内分泌系、代謝系、血液系、炎症系、行動系の反応の大きさと動態に対するDEX処理の効果を検討した。DEXはコルチゾール、副腎皮質刺激ホルモン（ACTH）、赤血球、ヘモグロビン、ヘマトクリット、リンパ球を減少させた。一方、DEXはトリグリセリド、乳酸、IL-6濃度を低下させ、血小板数を増加させた。DEXはまた、LPSチャレンジ後の病気行動の頻度を減少させた。PCAでは、グルコースとトリグリセリドの代謝と赤血球数が主にDEX処理中のクラスターの分離に寄与していることが示された。我々の研究は、DEXに対する豚の感受性が低いにもかかわらず、DEXが内毒素血症における炎症や罹患率から豚を保護することを示している。さらに、エンドトキシン血症豚の代謝反応や血液反応の調節におけるDEXの重要な役割が初めて明らかになった。

Although dexamethasone (DEX) is a widely used immunoregulatory agent, knowledge about its pharmacological properties in farm animals, especially pigs, is insufficient. Previous studies suggest that compared to other species, pigs are less sensitive to the immunosuppression conferred by DEX and more sensitive to the threat of bacterial endotoxins. However, there is a paucity of studies examining DEX immunomodulation in endotoxemia in this species. In this study, a porcine endotoxemia model was established by lipopolysaccharide (LPS) and the effect of DEX-pretreatment on the magnitude and kinetics of neuroendocrine, metabolic, hematologic, inflammatory, and behavioural responses were examined. DEX decreased cortisol, adrenocorticotropic hormone (ACTH), red blood cell, hemoglobin, hematocrit, and lymphocyte whereas glucose concentration was increased under both normal and endotoxemic conditions. By contrast, DEX decreased triglyceride, lactate, and IL-6 concentrations and increased platelet count only under an endotoxemic condition. DEX also reduced the frequency of sickness behaviour following LPS challenge. PCA showed that glucose and triglyceride metabolism together with red blood cell count mainly contributed to the separation of clusters during DEX treatment. Our study demonstrates that DEX protects pigs from inflammation and morbidity in endotoxemia, in spite of their less sensitivity to DEX. Moreover, its considerable role in the regulation of the metabolic and hematologic responses in endotoxemic pigs is revealed for the first time.