Bacak sorunlarının yaklaşık %90’ına tırnak ile ilgili hastalıklar neden olmaktadır. BIOMIN Araştırma Merkezi, ilgili faktörleri ayırt etmek ve uygun maliyetli çözümleri belirlemek için “bacak problemlerini” incelemektedir.

Mastitis ve doğurganlık sorunlarından sonra, bacak sorunları süt üretiminde ekonomik kayıpların üçüncü en önemli kaynağıdır. Laminit- tırnağın lamel dokusunun iltihaplanması ile oluşan bir hastalık- hayvanlar için ağrıya, diğer hastalıklara daha fazla yatkınlığa, daha yüksek tedavi maliyetlerine, daha düşük performansa ve topallığa yol açar.

Bununla birlikte, laminitis patolojisi hala tam olarak anlaşılamamıştır. Çok faktörlü bir hastalık olduğundan, endotoksinler gibi çeşitli maddeler olası tetikleyici faktörler olarak tartışılmaktadır. Endotoksinler veya lipopolisakkaritler; bakteriler çoğaldığında, parçalandığında ve öldüğünde salınan Gram-negatif bakterilerin hücre duvarı bileşenleridir.

Rumendeki bakteriyel dengesizlik sırasında endotoksin konsantrasyonu hızla artabilir. Endotoksinler bozulmuş rumen bariyerinden kan akışına ulaştığında, tırnak dokusuna ulaşabilir ve farklı mekanizmalar yoluyla doku bütünlüğü üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olabilirler, örn. spesifik hücrelerin dokuyu zayıflatan veya yok eden sitokinleri (örn. TNF-alfa, IL-6) ve enzimleri (örn. matris metalloproteinazlar) aktive ettiği enflamasyon.

Ağır vakalarda, ayak kemiğinin bağ dokusu lamel dokusundan tamamen ayrılır ve bu da ayak kemiğinin dönmesine ve batmasına neden olur. Bu geri döndürülemez durum önemli ölçüde ağrıya neden olur.

Şekil 1. At ve sığır tırnağını parçalara ayrılarak incelenme işlemi

Ex vivo / in vitro laminit modelinin faydaları

Hayvan deneyleri, hayvanlar için ağrılı, stresli aynı zamanda da oldukça maliyetlidir. Ex vivo / in vitro modeller; hayvan denemelerine ihtiyaç duymadan ve daha düşük maliyetlerle laminitis sırasında farklı tetikleyici faktörlerin rolünü araştırırlar. Araştırma perspektifinden bakıldığında bu modeller, bilim insanlarının bir denemede farklı toksinleri, konsantrasyonları ve bu faktörlerin etkileşimini değerlendirmelerini sağlar.
Ayrıca, bu model, etkilenen tüm doku katmanları dahil olduğu için in vivo durumu oldukça iyi taklit eder.  Laminitisi önlemek için beslenme stratejilerinin değerlendirilmesine fırsat verdiği için de pratik uygulama açısından önemlidir.

Ex vivo / in vitro laminitis modeli nasıl çalışır?

At toynakları ve sığır tırnakları yerel bir mezbahadan elde edilir (at toynakları genellikle bilimsel araştırmalarda ruminantlar için bir model görevi görür). Doku buz üzerine konur ve hızla laboratuvara taşınır. Ardından, toynaklar veya tırnaklar bir dezenfektanla dikkatlice yıkanır. Katmanlara ayırma işleminin ilk adımları (Şekil 1) şerit testere ile gerçekleştirilir. Daha sonra, üç tabaka içeren eksplantları hazırlamak için cerrahi aletler kullanılır: iç toynak / tırnak duvarı, epidermal lameller ve bağ dokusu (Şekil 2).

Şekil 2. Yaklaşık 5×5 mm’lik parçalar toynak / tırnağın üç önemli katmanını da içerir: ayak kemiği (1), lamel dokusu (2) ve iç toynak / tırnak duvarı (3) bağ dokusu.

Son olarak, hazırlanan eksplantlar 24 oyuklu plakalar (1 eksplant / oyuk) içinde 37 ° C ve % 5 C02’de 1 mL ortamda işleme sokulur (Şekil 3). İnkübasyon sırasında potansiyel tetikleyici faktörler, örn. toksinler, her eksplanta eklenebilir. Ortamda kültürlenen eksplantlar sadece negatif kontrol görevi görür.

Şekil 3. Eksplantlar, hücre kültür plakalarında (24 oyuk) kültür ortamı ve potansiyel tetikleyici faktörler.

Test edilen tetikleyici faktörlerin doku üzerindeki etkisini  değerlendirmek için iki farklı yöntem uygulanabilir:

1. Eksplantlar ayrı ise değerlendirme
Lamellerin ayrılması toynak /tırnak duvarının ve bağ dokusunun forsepslere sabitlenmesiyle test edilir. Lameller bağ dokusundan ayrılırsa veya tamamen tahrip olursa eksplantlar, “ayrılmış” olarak; değilse “bozulmamış” olarak skorlanır (Şekil 4).

Şekil 4. Eksplantları forseps ile manuel ayırma testi:(1) bozulmamış eksplant, (2) ayrılmış eksplantlar.

2. Eksplantları ayırmak için gereken kuvvetin değerlendirilmesi

Eksplantlar kalibre edilmiş bir güç dönüştürücüsüne sabitlenir ve eksplant ayrılması için gereken kuvvet ölçülür (Şekil 5).

Sonuçlar

Son bilimsel makaleler endotoksinlerin ve fumonisinlerin laminit şiddetini arttırabildiğini göstermiştir (Tablo 1).

Önlem ipuçları

Laminitin nedenleri hakkındaki BIOMIN araştırmaları devam etmektedir. Sürülerinizdeki laminit riskini azaltmak için atabileceğiniz birkaç adım:

*Uygun beslenme yönetimi: aşırı miktarda karbonhidrattan kaçının

*Uygun ve yeterli yatak malzemesi

*Hijyen Yönetimi

*Düzenli toynak / tırnak düzeltme

*Mineral ilavesi

*Uygun mikotoksin risk yönetimi

*Endotoksin önleme ve mücadele stratejileri örn. bağlama ve biyokoruma