Quantitative proteomic analysis of bronchoalveolar lavage fluid in West Highland white terriers with canine idiopathic pulmonary fibrosis

Background Canine idiopathic pulmonary fibrosis (CIPF) is a chronic, progressive, interstitial fibrosing lung disease, manifesting as cough, exercise intolerance and ultimately, dyspnea and respiratory failure. It mainly affects West Highland white terriers (WHWTs), lacks curable treatment and has a poor prognosis. Aspiration of gastroesophageal refluxate may play a role in the development of CIPF. In the first part of this study, we completed label-free quantitative proteomic analysis of bronchoalveolar lavage fluid (BALF) from CIPF and healthy WHWTs. In the second part, we evaluated potential protein markers of reflux aspiration from canine gastric juice and vomitus and whether these were present in BALF from the two groups. Results Across all BALF samples, 417 proteins were identified, and of these, 265 proteins were identified by two or more unique tryptic peptides. Using the 265 high confidence assignments, the quantitative proteome profiles were very similar in the two cohorts, but they could be readily resolved by principal component analysis on the basis of differential protein expression. Of the proteins that were differentially abundant in the two groups, several (including inflammatory and fibrotic markers) were elevated in CIPF, and a smaller, more diverse group of proteins were diminished in CIPF. No protein markers indicative of reflux aspiration were identified. Conclusions Label-free proteomics allowed discrimination between CIPF and healthy WHWTs, consistent with fibrotic process but did not provide clear evidence for gastrointestinal aspiration. The measurement of proteins may provide a proteomics signature of CIPF that could be used to evaluate treatment options.Peer reviewe

Selluliitti, lymfangiitti vai vaskuliitti? Retrospektiivinen tutkimus 66:sta Yliopistollisessa hevossairaalassa hoidetusta potilaasta

Koskenranta, Elina Mykkänen, Anna Määttä, Merita Kareinen, Ilona Rantala, Merja Tulamo, Riitta-MariPeer reviewe

Effects of general anaesthesia in dorsal recumbency with and without vatinoxan on bronchoalveolar lavage cytology of healthy horses

Pneumonia is one of the potential complications of general anaesthesia in horses. Anaesthesia is known to increase neutrophils in bronchoalveolar lavage fluid (BALF) of horses after lateral recumbency, but studies after dorsal recumbency are lacking. Our primary aim was to determine when lung inflammation reaches its maximum and how rapidly BALF cytology returns to baseline after anaesthesia in dorsal recumbency. A secondary aim was to investigate the possible effect of vatinoxan, a novel drug, on the BALF cytology results. Six healthy experimental horses were enrolled in this observational crossover study. The horses were subject to repeated BALF and blood sampling for 7 days after general anaesthesia with two treatment protocols, and without anaesthesia (control). During the two treatments, the horses received either medetomidine-vatinoxan or medetomidine-placebo as premedication, and anaesthesia was induced with ketamine-midazolam and maintained with isoflurane for 1 h in dorsal recumbency. The differences in BALF and blood variables between the two anaesthesia protocols and control were analysed with repeated measures analysis of variance models. In this study, anaesthesia in dorsal recumbency resulted in no clinically relevant changes in airway cytology that could be differentiated from the effect of repeated BALF sampling. No differences in BALF matrix metalloproteinase gelatinolytic activity could be detected between the two treatments or the control series. Marked increase in serum amyloid A was detected in some animals. Vatinoxan as premedication did not consistently affect lung cytology or blood inflammatory markers after anaesthesia. (C) 2019 The Author(s). Published by Elsevier Ltd.Peer reviewe

Canine idiopathic pulmonary fibrosis : The role of reflux aspiration and disease biomarkers

Reflux aspiration is considered as a potential cause or disease aggravating factor for several respiratory diseases in humans including idiopathic pulmonary fibrosis (IPF). Regarding dogs, this information is very limited. One method to detect reflux aspiration is to measure gastrointestinal components from airway samples. Canine idiopathic pulmonary fibrosis (CIPF) affects mainly West Highland white terriers (WHWTs) and shares many features with human IPF. Both CIPF and IPF are characterized by an accumulation of extracellular matrix (ECM) components, mainly collagen, in the lungs. Matrix metalloproteinases (MMPs) are endoproteinases capable of ECM remodeling and especially MMP-7 is considered as a potential disease biomarker for human IPF. In the first part of this thesis, we evaluated the presence of bile acids in bronchoalveolar lavage fluid (BALF) of dogs with various respiratory diseases. Bile acids were detected in all disease groups and bile acid concentrations were significantly higher in CIPF, healthy WHWTs, laryngeal dysfunction (LD), and chronic bronchitis (CB) groups compared to healthy Beagles. In the second part of this thesis, we compared MMP-2, -7 and -9 activities in blood and BALF samples of CIPF WHWTs with healthy dogs and dogs with other lung diseases. Significantly higher serum pro-MMP-7 activities were observed in CIPF WHWTs compared to groups of CB, eosinophilic bronchopneumopathy (EBP) and healthy dogs of other breeds. Both pro-MMP-9 and pro-MMP-2 activities were significantly higher in BALF of CIPF WHWTs compared to healthy WHWTs. The CIPF WHWTs had significantly higher activities of pro-MMP-9 compared to dogs with CB and additionally higher pro-MMP-2 activities compared to dogs with CB and EBP. In the third part of this thesis, we evaluated the BALF proteomic profile in CIPF and healthy WHWTs. Several inflammatory and fibrotic proteins were elevated in CIPF WHWTs. Additonally, we studied the proteome of canine gastric juice and vomitus in order to find protein biomarkers for reflux aspiration. Two potential biomarker proteins were detected. The finding, that aspiration occured in both CIPF and healthy WHWTs may indicate the role of reflux aspiration in the etiopathogenesis of CIPF. Measurement of certain proteins such as MMPs may provide practical tool to improve diagnostic work up of CIPF.Refluksin mikroaspiraatiolla (MA) tarkoitetaan pienten mahanestepisaroiden pääsyä hengitysteihin. Ihmisillä on havaittu MA:n olevan mahdollinen aiheuttaja tai oireita pahentava tekijä useissa hengitystiesairauksissa kuten keuhkofibroosissa (IPF). MA:n roolista koirien hengitystiesairauksissa on vain vähän tietoa. Yksi mahdollinen tapa tutkia MA:n esiintymistä on määrittää mahanesteen komponentteja hengitystienäytteistä. Myös koirilla esiintyy IPF:a, varsinkin valkoisilla länsiylämaanterriereillä (Westie) ja siinä on samankaltaisuuksia ihmisen sairauden kanssa. Useita sairauksia kuvaavia biologisia merkkiaineita, biomarkkereita, on tutkittu sekä ihmisten että koirien IPF:ssa. Tällaisia ovat esim. matriksin metalloproteinaasit (MMP), solunulkoista ainetta pilkkovat entsyymit, joista osalla on havaittu olevan rooli useiden ihmisten hengitystiesairauksien kehittymisessä. Ensimmäisessä osatyössä selvitettiin MA:n esiintymistä koirien hengitystiesairauksissa määrittämällä sappihappoja keuhkohuuhdenäytteistä. MA:ta esiintyi kaikissa tutkituissa koirien hengitystiesairauksissa, varsinkin IPF:a sairastavilla Westieillä. Terveillä koirilla MA:ta esiintyi vain IPF:lle altteilla Westieillä. Toisessa osatyössä tutkittiin veren ja keuhkohuuhdenäytteiden MMP-2, -7 ja -9 aktiivisuuksia samoissa hengitystiesairauksissa kuin ensimmäisessä osatyössä, keskittyen erityisesti IPF:a sairastaviin Westieihin. Havaitsimme, että nämä MMP:t ovat potentiaalisia sairautta kuvaavia biomarkkereita koirien IPF:ssa. Kolmannessa osatyössä tutkittiin keuhkohuuhdenäytteiden proteiinikoostumusta sekä IPF:a sairastavilla että terveillä Westieillä mahdollisten sairautta kuvaavien biomarkkereiden selvittämiseksi. Havaitsimme eroja näiden kahden ryhmän näytteiden proteiinikoostumuksessa. Tämän lisäksi tutkimme koiran mahanesteen ja oksennuksen proteiinikoostumusta ja löysimme kaksi potentiaalista MA:n biomarkkeriproteiinia. Tämän väitöskirjan tulokset antavat uutta tietoa refluksin aiheuttaman MA:n esiintymisestä koirien hengitystiesairauksissa. MA:n esiintyminen sekä terveillä että IPF:a sairastavilla Westieillä viittaa siihen, että sillä on rooli IPF:n kehittymisessä. Proteomiikka eli proteiinien määritys tarjoaa potentiaalisen tavan selvittää mahdollisia IPF:n biomarkkereita. Tällaisia ovat esimerkiksi MMP:t, joita voitaisiin käyttää osana koirien IPF:n diagnostiikkaa

Hevosten mikrobilääkitys Suomessa

Hevosen mikrobilääkitys on monilta osin erilaista kuin muilla tuotantoeläimillä. Hevoselle saa käyttää tuotanto-eläimiltä kiellettyjä lääkeaineita, kunhan hevonen poistetaan elintarvikeketjusta. Hevosen paksusuolen mikrobisto on herkkä mikrobilääkkeiden vaikutuksille ja hoidon seurauksena voi olla eriasteista ripulia. Tämä rajoittaa käytettävissä olevaa mikrobilääkevalikoimaa. Koska hevonen on sekä urheilu- että tuotantoeläin, teurastusvaroajan lisäksi tulee ottaa huomioon dopingvaroaika. Kirjallisuuskatsausosuus on kirjoitettu käsikirjamaisesti ja siinä käsitellään hevosen mikrobilääkitystä yleisesti, Suomessa hevosella käytettävien mikrobilääkkeiden ominaisuuksia ja käyttösuosituksia sekä kuvataan esimerkin-omaisesti mikrobilääkitystä pääntaudin, Rhodococcus equi -infektion ja kohtutulehduksen hoidossa. Tutkimusosassa tarkastellaan hevosilla yleisesti esiintyvien bakteerien herkkyyttä keskeisille mikrobilääkkeille sekä eläinlääkärien ennen näytteenottoa tekemiä mikrobilääkevalintoja. Tutkimuksen näytteet (497 kpl) oli kerätty 30.5.2011-31.5.2012 välisenä aikana Yliopistollisessa hevossairaalassa ja Etelä-Suomen klinikoilla hoidetuista hevosista. Näytteet tutkittiin Eläinlääketieteellisen tiedekunnan kliinisen mikrobiologian laboratoriossa. Yleisimmät löydetyt bakteerit olivat Streptococcus equi subsp. zooepidemicus ja Eschericia coli. Herkkyysmääritysten tulokset poikkesivat paikoin paljonkin ulkomaisista tutkimuksista. Esimerkiksi enterobakteereissa (E. colia lukuun ottamatta) esiintyi enemmän resistenssiä kuin useimmissa ulkomaisissa vertailututkimuksissa. Enterobakteereista löytyi poikkeuksellisen monta ESBL-kantaa, joka osaltaan selittäänee tulosta. Streptococcus equi subsp. zooepidemicus -bakteeri oli puolestaan hyvin herkkä trimetopriimi-sulfonamidille, kun taas ulkomaisissa tutkimuksissa esiintyi melko paljon resistenssiä. Testattujen bakteerikantojen määrä joissakin bakteeriryhmissä oli melko pieni pidemmälle menevien johtopäätösten tekemiseksi. Ennen näytteenottoa määrätyistä mikrobilääkkeistä yleisin valinta oli G-penisilliini-gentamisiini yhdistelmä (45 tapausta/näytettä). Näistä vain 15 näytteessä esiintyi spesifistä bakteerikasvua. Herkkyysmääritys oli tehty 12 näytteestä ja arvioni mukaan näissä tapauksissa G-penisilliini-gentamisiini valinta oli osuva seitsemän näytteen kohdalla. Näistä tuloksista ei kuitenkaan voi vetää pitkälle meneviä johtopäätöksiä, koska arvioitava näytemäärä oli pieni, mutta ne antavat kuitenkin aiheen lisäselvityksiin. Eläinlääkärit noudattivat näissä G-penisilliini-gentamisiini valinnoissaan pääosin mikrobilääkesuosituksia kun tehtyjä valintoja arvioidaan näytteenottopaikan perusteella. On tärkeää jatkaa hevosista otettujen näytteiden keräämistä ja analysointia Suomessa ja laajentaa se koko maan kattavaksi, koska ulkomaiset tutkimustulokset eivät kaikilta osin sovellu Suomen oloihin. Samalla saataisiin hyvää aineistoa mikrobilääkesuositusten päivittämiseksi

Matrix metalloproteinase-2,-7, and-9 activities in dogs with idiopathic pulmonary fibrosis compared to healthy dogs and dogs with other respiratory diseases

Background Canine idiopathic pulmonary fibrosis (CIPF) is a chronic, interstitial lung disease that mainly affects West Highland white terriers (WHWTs) and is characterized by excessive deposition of extracellular matrix (ECM) in the lung. Matrix metalloproteinases (MMPs) participate in remodeling of ECM. Objectives To compare metalloproteinase-2, -7 and -9 activities in blood or bronchoalveolar lavage fluid (BALF) samples or both of CIPF WHWTs with healthy WHWTs, healthy dogs of other breeds, and dogs with other lung diseases and determine if these MMPs could be used as diagnostic and prognostic markers for CIPF. Animals Forty-four CIPF WHWTs, 24 dogs with chronic bronchitis (CB), 17 with eosinophilic bronchopneumopathy (EBP), 10 with bacterial pneumonia, 39 healthy WHWTs, and 35 healthy dogs of other breeds. Methods Cross-sectional observational study. Pro-MMP and active MMP activities were analyzed by zymography. Results In serum, significantly higher (P <.01) pro-MMP-7 activities were observed in CIPF WHWTs compared to healthy dogs of other breeds, dogs with CB and dogs with EBP. In BALF of CIPF WHWTs, both pro-MMP-9 and pro-MMP-2 activities were significantly higher (P <.01) compared to healthy WHWTs, but these differences were not detected in plasma. The CIPF WHWTs had significantly higher (P <.05) activities of pro-MMP-9 compared to dogs with CB and of pro-MMP-2 compared to dogs with CB and EBP. No statistically significant prognostic factors were observed in CIPF WHWTs. Conclusions and clinical relevance Serum MMP-7 and BALF MMP-2 and -9 potentially may be useful diagnostic markers but not prognostic markers for CIPF.Peer reviewe