Spontaneous coffee senna poisoning in cattle: report on 16 outbreaks

LIVESTOCK DISEASES

Spontaneous coffee senna poisoning in cattle: report on 16 outbreaks1

Intoxicação espontânea por fedegoso em bovinos: relato de 16 surtos

Priscila M.S. CarmoI; Luiz Francisco IrigoyenII; Ricardo B. LucenaI; Rafael A. FigheraII; Glaucia D. KommersII; Claudio S.L. BarrosII, *

IPost-Programa de pós-Graduação em Medicina Veterinária, especialização em Patologia Veterinária, Centro de Ciências Rurais, Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria, RS 97105-900, Brasil
IIDepartamento de Patologia, UFSM, Santa Maria, RS

RESUMO

Dezesseis surtos de Senna occidentalis (café senna) que ocorreu em bovinos no estado do Rio Grande do Sul, Brasil, foram revistos. A grande maioria (75%) dos surtos ocorreu em bovinos adultos nas pastagens durante os meses de outono e inverno, com 50% em Maio, o que evidencia uma sazonalidade impressionante. As taxas de mortalidade variaram de 4,2% para 55,2% e o gado morreu 2 dias até 2 semanas depois de apresentar sinais clínicos que incluíram seca de fezes (ocasionalmente diarréia), fraqueza muscular, relutância em se mover, taquipnéia, instabilidade das pernas com o arrastar dos dedos dos pés, tremores nos músculos das coxas, pescoço e cabeça, de orelha a cair, decúbito esternal, decúbito lateral e morte. Mioglobinúria caracterizada por uma urina escura vermelha ou preta descolorada foi um achado consistente em bovinos afetados em pastagens, mas não em aqueles envenenados por ração contaminada com grãos de café senna. A actividade sérica da creatina fosfoquinase foi significativamente elevada. As principais alterações brutas observadas em 23 necropsias envolveram músculos esqueléticos dos membros traseiros. Estas alterações consistiram em graus variáveis de palidez dos grupos musculares. Hemorragias subepicárdicas e subendocárdicas estavam presentes no coração de todos os bovinos afectados. Histologicamente, uma miopatia degenerativa segmental dos músculos estriados estava presente em todos os casos e tinha um caráter multifocal polifásico ou monofásico. Observaram-se ocasionalmente lesões microscópicas do miocárdio (3/23), hepáticas (3/13), renais (3/10) e esplénicas (1/6). As lesões do miocárdio foram ligeiras e consistiram em vacuolação de cardiomiócitos ou fibrose focal. As alterações hepáticas consistiram em vacuolação hepatocelular difusa, citosegrosomas dentro dos hepatócitos e necrose hepatocelular individual. Os rins tinham degeneração vacuolar do epitélio tubular associado a Moldes acidófilos (proteinose) dentro do lumina tubular. No baço havia uma necrose marcada dos linfócitos da polpa branca. Não foram encontradas alterações histológicas nos cérebros de 13 bovinos afectados. Os dados deste estudo sugerem que o envenenamento por café senna é uma importante causa de morte no gado no sul do Brasil.

Index terms: Diseases of cattle, diseases of striated muscles, plant poisoning, coffee senna, Senna occidentalis, Fabaceae, Caesalpinioideae, poisonous plants.

RESUMO

Dezesseis surtos de intoxicação por Senna occidentalis (fedegoso) em bovinos do Rio Grande do Sul foram revisados. A grande maioria dos surtos (75%) ocorreu em bovinos adultos em pastoreio durante o outono e inverno com 50% dos surtos em maio, evidenciando uma notável sazonalidade. Os coeficientes de mortalidade variaram de 4,2% a 55,2% e os bovinos morriam 2 dias a duas semanas após mostrarem sinais clínicos que incluíam fezes ressecadas (ocasionalmente diarreia), fraqueza muscular, relutância em mover-se, taquipneia, instabilidade dos membros pélvicos com arrastamento das pinças, tremores nos músculos das coxas, pescoço e cabeça; orelhas caídas, decúbito esternal, decúbito lateral, e morte. Mioglobinúria, caracterizada por urina vermelho-escura ou preta foi regularmente encontrada em bovinos afetados em pastoreio, mas não naqueles que se intoxicaram ao ingerir ração contaminada com as sementes da planta. A atividade sérica da creatina fosfocinase estava acentuadamente elevada. As principais alterações macroscópicas observadas em 23 necropsias envolviam os músculos esqueléticos dos membros pélvicos. Essas alterações consistiam de graus variáveis de palidez em grupos musculares. Hemorragias subepicárdicas e subendocárdicas ocorreram nos corações de todos os bovinos afetados. Histologicamente, miopatia degenerativa dos músculos estriados esteve presente em todos os casos e tinha um caráter multifocal monofásico ou polifásico. Lesões microscópicas no miocárdio (3/23), fígado (3/13), rim (3/10) e baço (1/6) foram ocasionalmente observadas. As lesões miocárdicas eram discretas e consistiam de vacuolização dos cardiomiócitos ou fibrose focal. As lesões hepatocelulares consistiam de vacuolização difusa, formação de citossegrossomos e necrose individual. Nos rins havia degeneração vacuolar do epitélio tubular associada a cilindros eosinofílicos (proteinose) na luz tubular. No baço havia marcada necrose de linfócitos da polpa branca. Nenhuma alteração foi encontrada ao exame histológico do encéfalo de 13 bovinos afetados. Os dados deste estudo sugerem que a intoxicação por fedegoso é uma importante causa de morte em bovinos do sul do Brasil.

Termos de indexação: Doenças de bovinos, doenças dos músculos estriados, intoxicação por plantas, fedegoso, Senna occidentalis, Fabaceae, Caesalpinioideae, plantas tóxicas.

introdução

Senna occidentalis( coffee senna), Fabaceae, Caesalpinioideae, anteriormente Cassia occidentalis, é um arbusto anual de 40-80cm de altura, com folhas verdes elípticas pontiagudas e flores amarelas brilhantes (Barros 1993). 1969). Nasce na primavera e floresce no início do verão. As vagens são curvadas com as extremidades viradas para cima (Fig.1) e as sementes são triangulares com cerca de 0,5 cm no comprimento principal. S. occidentalis é encontrado em pastagens, solos férteis, ao longo das margens da estrada e como um contaminante de ervas daninhas de culturas como soja, milho e sorgo (Schmitz & Denton 1977, Colvin et al. 1986, Flory et al. 1992).

A ingestão de S. occidentalis é relatada em diversas espécies animais, induzindo uma doença caracterizada principalmente por miopatia degenerativa e cardiomiopatia. Foram notificados casos espontâneos de toxicose em bovinos do Texas (Henson et al. 1965, Pierce & O’Hara 1967) e sul do Brasil (Barros et al. 1990, Barth et al. 1994, Barros et al. 1999), pigs (Colvin et al. 1986, Martins et al. 1986) e cavalos (Brocq-Rousseau & Bruere 1925) e o envenenamento foi experimentalmente produzido em bovinos (Dollahite et al. 1964, Dollahite & Henson 1965, Henson & Dollahite 1966, Mercer et al. 1967, Read et al. 1968, O’Hara et al. 1969, O’Hara et al. 1970, Rogers et al. 1979, Barros et al. 1990), pigs (Colvin et al. 1986, Martins et al. 1986, Flory et al. 1992, Rodrigues et al. 1993), horses (Moussu 1925, Martin et al. 1981, Irigoyen et al. 1991), ovinos e caprinos (Dollahite et al. 1964, Dollahite & Henson 1965, Suliman et al. 1982, Barbosa-Ferreira et al. 2010), poultry (Simpson et al. 1971, Graziano et al. 1983, Hebert et al. 1983, Flory et al. 1992, Haraguchi et al. 1998, 2003, Hueza et al. 2007) e coelhos (Dollahite et al. 1964, Dollahite & Henson 1965, O’Hara & Pierce 1974a, b, Tasaka et al. 2000). As quebras anuais recorrentes de uma doença multissistémica aguda (síndrome de hepatomioencefalopatia) que afecta crianças jovens na Índia têm sido atribuídas à ingestão de sementes de S. occidentalis (Vashishtha et al. 2007a, b, Panwar & Kumar 2008). As sementes são a parte mais tóxica da planta (Henson & Dollahite 1966, Martin et al. 1981), mas as vagens, folhas e caules também são tóxicos (Mercer et al. 1967). A toxina em S. occidentallis responsável pela miodegeneração não foi definitivamente identificada, embora os candidatos relatados incluam n-metilmorfolina (Kim et al. 1971), um alcalóide tóxico (O’Hara et al. 1969), oximetilantraquinona (O’Hara et al. 1969) e uma molécula polar, provavelmente proteinácea (Hebert et al. 1983). Mais recentemente, o diantroeno foi identificado como um composto derivado de antra-quinona em sementes de S. occidentalis (Hara-guchi et al. Foi demonstrado que este composto pode causar lesões mitocondriais associadas a miopatia (Calore et al. 1997).Existem poucas notificações de envenenamento espontâneo por S. occidentalis em bovinos (Henson et al. 1965, Pierce and O’Hara 1967, Barros et al. 1990, Barth et al. 1994, Barros et al. 1999) e também há evidência de que a doença clínica que resulta de envenenamento induzido experimentalmente difere em alguns aspectos da observada na doença de ocorrência natural (O’Hara et al. 1969). Este artigo relata os dados epidemiológicos, clínicos e patológicos obtidos a partir dos arquivos de 16 surtos espontâneos de envenenamento por S. occidentalis em bovinos diagnosticados em nosso laboratório nos últimos 23 anos.

materiais e métodos

os ficheiros de necropsia do Laboratório de Patologia Veterinária (LPV) da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria, Sul do Brasil, foram revistos à procura de casos de envenenamento por Senna occidentalis em bovinos. O período de tempo abrangido por esta revisão foi de 1987 (quando o primeiro surto de envenenamento por café senna foi diagnosticado em bovinos no LPV) até maio de 2010. Os dados extraídos dos ficheiros incluíram resultados epidemiológicos, como a época do ano em que ocorreu o surto, o tipo de alimentação (por exemplo, em pastagens versus cereais alimentados) e as taxas de mortalidade, morbilidade e letalidade. Além disso, foram revistos os ficheiros das autópsias para pesquisa de sinais clínicos, evolução clínica da doença, resultados das autopsias e histopatologia. Recuts foram feitos em blocos de parafina armazenados e Achados histopatológicos foram revistos em todos os casos.

dezasseis surtos de envenenamento por senna de café em bovinos estavam registados na LPV/UFSM e foram numerados para efeitos deste estudo por ordem cronológica de ocorrência de 1-16. Os critérios para o diagnóstico foram os sinais clínicos típicos (incluindo patologia clínica, em alguns casos) observada durante visitas a fazendas afetadas por um dos autores (CSLB), a evidência de que a planta ou de suas sementes está sendo consumida pelo gado afetado, e as típicas bruto e alterações histopatológicas observadas no necropsied gado. Em cada surto de pelo menos uma autópsia foi realizada no campo; no entanto, quatro necropsias foram realizadas em surto # 1, duas necropsias foram realizadas tanto em surtos # 3 e 6, e 3 necropsias foram realizadas em surto # 5; isto é, um total de 23 necropsias foram realizadas em afetado gado de 16 de surtos. O exame histológico incluiu vários órgãos (Tabela 1) e sempre incluiu coração e diferentes grupos de músculos esqueléticos.

RESULTADOS

Doze dos 16 surtos (75%) de Senna occidentalis envenenamento ocorreu em bovinos a pasto (Tabela 2) em campos que foram utilizados no ano anterior, para a soja, e, menos comumente, o milho e o arroz culturas. S. occidentalis é um invasor comum de tais campos após a colheita do feijão de soja. Todos os surtos ocorreram entre meados do outono e meados do inverno (abril-julho) e metade deles (8/16) ocorreu em maio, geralmente após a primeira geada ou após os primeiros dias de frio. Os bovinos envolvidos nos surtos eram, na sua maioria, adultos, mas os vitelos com menos de 1 ano (1/16) e os vitelos com menos de 2/16 anos foram ocasionalmente afectados. As taxas de mortalidade variaram de 4,2% a 55,2%. As taxas de morbilidade e de letalidade eram impossíveis de calcular com precisão, uma vez que os bovinos ligeiramente afectados que recuperavam poderiam ser difíceis de detectar. No entanto, em geral, a recuperação foi incomum e uma vez que um bovino foi reclassificado, acabou por morrer após um curso clínico que durou de 2 dias até 2 semanas.

sinais Clínicos foram semelhantes em gado de todos os surtos e incluído seca, fezes, fraqueza muscular, relutância em se mover, taquipnéia, instabilidade (oscilantes) das pernas com o arrastar dos dedos dos pés, tremores nos músculos das coxas, pescoço e cabeça, de orelha a cair, decúbito esternal, decúbito lateral e morte. No surto nº1, a diarreia foi o sinal clínico inicial. Em surtos # 1 e 11 alguns bovinos adoeceram e morreram até 1-2 semanas depois de terem sido removidos da fonte da planta venenosa. Depois de assumir a reclusão lateral, o gado permaneceu alerta e beberia e comeria se água e comida fossem disponibilizados.Mioglobinúria caracterizada por uma urina vermelha escura ou preta descolorada (Fig.2 ) foi um achado consistente em bovinos afetados nas pastagens, mas não nos envenenados pela ração contaminada com grãos de café senna. No foco # 1, foram testadas amostras séricas de 3 bovinos para pesquisa de actividade da creatina fosfoquinase (CK) que eram 1, 213 ui/dl; 54, 047 ui / dl; e 14.787 ui / dl (normal = 65ui / dl) e aspartato transaminase foram determinados no soro de um vitelo como 170ui/dl (normal 60-150ui/dl). No surto # 10, a actividade sérica de CK medida numa vaca no dia da sua morte foi de 30, 427ui/dl.

as principais mudanças brutas envolveram músculos esqueléticos dos membros traseiros. Estas alterações consistiram em graus variáveis de palidez que resultaram em uma descoloração sutil ou marcada envolvendo uma porção de um músculo, um músculo inteiro ou vários músculos. Alguns músculos envolvidos apareciam ligeiramente mais pálidos do que o normal (Fig.3), enquanto outros músculos afetados no mesmo ou em outro animal tinha um aspecto pronunciado carne de peixe (Fig.4). Os músculos mais afetados foram os quadríceps femoris, semitendinosum, semimebranosum, adductor, sartorius e pectineus. Hemorragias subepicárdicas e subendocárdicas estavam presentes no coração de todos os bovinos afectados e foram observadas áreas pálidas de descoloração no miocárdio de um caso. Os rins tinham uma cor normal mesmo nos vários casos em que foi observada urina vermelha escura ou preta.

Histologicamente uma segmentos de miopatia degenerativa dos músculos estriados estavam presentes em todos os casos, a fase aguda do que consistia em inchado hyalinzed fibras evoluindo para foccular hialino contrátil do músculo elementos entre o sarcolema bainhas (Fig.5). As fibras afectadas foram intercaladas com as normais. Em lesões mais avançadas, mudanças regenerativas ocorreram com a invasão das fibras afetadas por macrófagos e proliferação de células satélite (Fig.6). As lesões musculares estriadas tiveram uma distribuição multifocal e podem ser monofásicas (4/23) ou polifásicas (19/23). Embora os músculos dos membros traseiros foram consistentemente afetados, lesões também foram observadas em vários outros grupos musculares, como no ombro, diafragma, intercostais e mastigatórios.

foram encontradas lesões histológicas do miocárdio em menos casos (3/23) e foram ligeiras ou focais. Em dois casos houve vacuolação de cardiomiócitos (Fig.7) e em outra foi observada fibrose multifocal do miocárdio (Fig.8). Em vários corações dos bovinos afectados, os cardiomiócitos individuais ou aglomerados desta célula apresentam um citoplasma acidófilo e um núcleo picnótico. No entanto, essas mudanças foram consideradas artefatos ou lesões não relacionadas, uma vez que foram observados achados idênticos no miocárdio da maioria dos bovinos que morrem de causas diferentes e são necropsiados em nosso laboratório.

as alterações histológicas Hepáticas foram observadas em três dos oito casos em que este órgão foi examinado; as lesões consistiram em hepatócitos difusamente vacuolados, necrose hepatocelular individual; adicionalmente, no citoplasma das células hepáticas, houve inclusões proteináceas eosinofílicas hialinas (citosegrosomas) (Fig.9). Nos 10 casos em que o rim foi examinado histologicamente, foram encontradas lesões em três e consistiram na degeneração vacuolar de células epiteliais que revestiam os túbulos renais associados a Moldes acidófilos (proteinose) no lumina tubular (Fig.10). O baço foi examinado histologicamente em seis casos e num deles houve uma necrose marcada dos linfócitos da polpa branca (Fig.11). Não foram encontradas alterações histológicas no cérebro de 13 bovinos afectados.

DISCUSSÃO

Os resultados deste estudo indicam que Senna occidentalis envenenamento é uma importante causa de morte em bovinos no sul do Brasil e que as taxas de mortalidade pode ser alta como de 55%. Alguns dados epidemiológicos derivados do estudo destes 16 surtos devem ser úteis no diagnóstico de campo desta condição. A doença tem uma sazonalidade definida que se estende de abril a julho (outono e inverno), com a maioria dos casos ocorrendo em Maio. A mesma sazonalidade foi descrita a partir dos EUA, onde os casos de toxicose são vistos em bovinos geralmente após uma geada (Henson et al. 1965, Pierce & O’Hara 1967). O envenenamento por café senna era, de um modo geral, mais comum em gado no pasto. Menos frequentemente, a intoxicação estava associada a rações de cereais contaminadas alimentadas a bovinos.; em um caso, o grão de sorgo foi contaminado pelos grãos de café senna e em outros dois casos os grãos tóxicos estavam presentes nos rejeitados das culturas de soja. Em uma ocasião, o proprietário cortou povoados verdes de S. occidentalis e alimentou-os para o gado; esta forma de envenenamento em gado já foi relatado anteriormente em relação à toxicose de S. obtusifolia (Nicholson et al. 1977, McCormack & Neisler 1980).

outro ponto de interesse é que a doença ocorre principalmente em bovinos adultos, um fato que ajuda a diferenciar esta toxicose da miopatia nutricional causada pela deficiência de vitamina E E selênio e que afeta principalmente o estoque jovem (Barros et al. 1988).

as principais lesões brutas do envenenamento por senna do café em bovinos são a palidez do músculo esquelético, particularmente do membro traseiro, embora histologicamente possa ser demonstrado que a degeneração do músculo esquelético está generalizada afetando vários grupos musculares no corpo. Embora a lesão muscular no envenenamento por senna do café seja descrita como uma miopatia multifocal tipicamente monofásica (Van Vleet & Valentine 2007), na maioria dos casos deste estudo as lesões foram uma miopatia multifocal polifásica. A classificação patológica da necrose muscular pode ser descrita como monofásica e polifásica; as lesões monofásicas têm a mesma duração, indicando um único insulto. As lesões polifásicas indicam um processo degenerativo em curso (Valentine & McGavin 2007). Uma lesão monofásica multifocal pode representar uma toxina a ser alimentada numa ocasião.; no entanto, em casos de ingestão repetida de senna de café, novas lesões (necrose segmental) se formariam ao mesmo tempo que a regeneração está ocorrendo resultando em uma doença multifocal e polifásica, o que foi o caso na maioria dos casos neste estudo.No músculo cardíaco de alguns bovinos, especialmente no ventrículo esquerdo, sob a superfície serosal (Schmitz & Denton 1977). No entanto, é reconhecido que a degeneração é menos grave e menos extenso no músculo cardíaco do que no músculo esquelético (Pierce & O’Hara, 1967) e, na verdade, lesões cardíacas não são mencionados em vários relatórios espontânea de S. occidentalis intoxicação em bovinos (Henson et al 1965, Henson & Dollahite 1966, Barth et al. 1994, O’Hara et al. 1969, Barros et al. 1999). Foram encontradas lesões cardíacas em três bovinos deste relatório. Em duas ocasiões, as lesões consistiram em vacuolação do sarcoplasma de fibra de uma forma muito semelhante ao que é descrito em um relatório que estudou as lesões cardíacas do gado experimentalmente envenenado por S. occidentalis (Read et al. 1968). No entanto, as lesões observadas nos nossos casos foram ligeiras. Assim, as lesões hepáticas observadas no envenenamento por S. occidentalis em bovinos não devem ser consideradas secundárias à insuficiência cardíaca congestiva. Os nossos dados indicam que as lesões cardíacas não são uma característica importante do envenenamento por senna de café em bovinos e que não podem ser responsabilizadas pelas lesões hepáticas. Esta ideia é corroborada por outros relatórios que não atribuem a degeneração do miocárdio à insuficiência cardíaca do envenenamento por senna do café em bovinos; num destes relatórios (O’Hara et al. 1969) as alterações nos electrocardiogramas (ECG) foram observadas apenas terminalmente em bovinos com aumento marcado da concentração sérica de K+, e concluiu-se que as alterações no ECG foram em grande parte o resultado de hipercaliemia, em vez do efeito de alguma toxina vegetal no miocárdio. Além disso, o tipo e a distribuição da degeneração hepatocelular encontrada em nossos casos são compatíveis com um efeito hepatotóxico direto de algum princípio tóxico na planta. A razão pela qual apenas três dos 13 fígados examinados apresentavam lesões degenerativas pode ser devida a um efeito dependente da dose. Existe evidência de que uma elevada taxa de ingestão é importante no desenvolvimento das lesões hepáticas. Tais taxas são provavelmente raramente atingidas em circunstâncias naturais (Rowe et al. 1987). Interessante é o fato de que as lesões encontradas nos fígados de gado deste estudo são semelhantes às descritas em crianças acidentalmente intoxicadas por grãos de café senna (Vashishtha et al. 2007a, b, Panwar & Kumar 2008).

a urina vermelha escura ou preta é um achado comum em bovinos envenenados por S. occidentalis em Pasto (Henson et al. 1965, Pierce & O’Hara 1967, Schmitz & Denton 1977) e esta afirmação é corroborada pelas nossas descobertas. Esta mudança é explicada pela extensa lesão muscular com a libertação subsequente de mioglobina no sistema circulatório; uma vez que o limiar renal para mioglobina é baixo, ele iria derramar na urina (Mercer et al. 1967). As lesões renais observadas em casos de toxicose senna podem ser atribuídas à mioglobinúria. Embora nem a hemoglobina nem a mioglobina sejam uma nefrotoxina primária, podem contribuir, através de outros mecanismos, tais como hipotensão, para lesões renais (Maxie & Newman 2007). In one report (Mercer et al. 1967) foi demonstrado que tanto a mioglobina como a hemoglobina são responsáveis pela descoloração da urina na toxicose senna e que a hemoglobina iria surgir de hemorragias renais.Foram observadas lesões Esplénicas

, caracterizadas por necrose linfocitária folicular, num dos seis casos deste relatório. Não é possível concluir que este está relacionado com os efeitos da planta, mas vale a pena notar que em um relatório de café senna intoxicação em bovinos, o baço tinha uma “pequena quantidade” de perifollicular necrose e leve infiltração de leucócitos polimorfonucleares (Henson & Dollahite 1966).

toxicidade do feijão Senna em crianças (Vashishtha et al. 2007a, b, Panwar & Kumar 2008) está associado a lesões cerebrais, tais como esponjiose ligeira com gliose focal (Vashishtha et al. 2007a). Não foram encontradas lesões no cérebro de 10 bovinos afectados examinados neste estudo.

Aknowledgements.- The authors thanks Dr. Raquel R. Rech for technical assistance with the photomicrographs.

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