Een intoxicatie kan acuut of chronisch zijn. Bij een acute vorm vertonen de dieren abdominale pijn, diarree, braken, anorexie, dehydratatie en shock. Een acute intoxicatie komt niet zo frequent voor in de diergeneeskunde. Een chronische koperintoxicatie ontstaat wanneer gedurende een langere periode koper wordt opgestapeld in de lever.

Dieren kunnen op verschillende manieren een teveel aan koper opnemen. In de eerste fase stapelt de lever het teveel aan koper op, zonder klinische symptomen. Wanneer een bepaalde drempelwaarde wordt overschreden, zet de lever massaal koper vrij in de bloedbaan. Hierdoor ontstaat een uitgebreide intravasculaire hemolyse, ook hemolytische crisis genoemd. Deze crisis gaat gepaard met depressie, zwakte, anorexie, icterus, methemoglobinemie, methemoglobinurie en finaal nierfalen. Icterus, gestegen leverwaarden en een hoog kopergehalte in het bloed zijn indicatief voor een chronische koperintoxicatie. Een koperkleuring van de lever kan eveneens helpen in de diagnose. Een definitieve diagnose kan enkel gesteld worden door een kopergehaltebepaling van de lever.

Autopsie:

Hieronder bespreken we een geval dat werd binnengebracht voor autopsie. Opvallend bij dit dier was het algemeen beeld van icterus (fig. 1 & 2). Macroscopisch werd een grauwe tot geeloranje lever teruggevonden, welke broos en zacht van consistentie was (fig. 3). Aanwezigheid van gestuwde conchae en een gezwollen milt kunnen wijzen op een shockreactie die kan ontstaan na een hemolytische crisis. Ook de nieren zijn vaak afwijkend in kleur: ze worden rood tot donkerrood door de opstapeling van bloedpigment (fig. 4) zoals hier het geval was. De urine is vaak donkerrood tot bruin (fig. 5).

Fig. 1: Overzicht van geopend schapenkarkas met geel icterisch aspect van het vetweefsel.

Fig. 2: Overzicht van geopend geitenkarkas (borstwand: pleura) met geel icterisch aspect.

Fig. 3: Macroscopisch aspect van de lever van het aangetast schaap op doorsnede: geeloranje kleur met broos aspect.

Fig. 4: Macroscopisch aspect van de nier van het aangetast schaap op doorsnede: let op de donkerrode kleur.

Fig. 5: Macroscopisch aspect van de urine van aangetast schaap bij et openen van de blaas: let op de donkerrode kleur (serohemorragisch aspect).

Histologie:

Histologisch onderzoek van de lever en nieren is vaak het meest zinvol, echter wordt dit bij kleine herkauwers vaak bemoeilijkt door autolyse van zodra het kadaver enkele uren oud is. De lever vertoont coagulatienecrose van de hepatocyten met multifocale aanwezigheid van bruin pigment. Ook is er fibrose van de portale zone en galgang proliferatie met een milde infiltratie van lymfocyten (als chronisch). De tubuli van de nieren vertonen epitheliale degeneratie en necrose met vorming van hemoglobine casts in de luminae (Fig. 6). Deze laatste letsels (nier) worden voornamelijk bij acute intoxicaties beschreven (focaal) en eerder niet bij chronische gevallen.

Fig. 6: Detail van de aangetaste nier bij een kalf met aanwezigheid van granulaire casts (pijlen) en pigmentafzetting in de tubuli van de cortex (40x, H&E-kleuring).

Pathogenese:

Na orale opname wordt het koper voornamelijk geabsorbeerd in de dunne darm. Bij schapen vindt ook een aanzienlijke absorptie plaats ter hoogte van de dikke darm. Het overgrote deel van het opgenomen koper wordt echter niet geabsorbeerd en verlaat het lichaam via de feces. De mate van absorptie is geen constante, maar kan sterk variëren.

Koper wordt voornamelijk geëlimineerd via de gal. Een kleine fractie wordt eveneens uitgescheiden via de urine. Een deel van het biliair uitgescheiden koper wordt terug geresorbeerd via een enterohepatische kringloop. Volwassen schapen slagen er bovendien niet in hun biliaire excretie te verhogen bij een gestegen koperopname. Hierdoor zijn schapen gepredisponeerd voor een chronische koperintoxicatie. Het zijn voornamelijk de Kupffercellen in de lever die koper opstapelen in hun cytoplasma.

De excessieve koperopstapeling in de lysosomen zorgt voor oxidatieve schade aan de celmembranen met necrose van de hepatocyten tot gevolg. Hierdoor komt koper opnieuw in het bloed terecht. Dit verlies van cellen kan door de lever een hele tijd gecompenseerd worden door reabsorptie van het vrijgestelde koper en de aanmaak van nieuwe levercellen. Daardoor is deze eerste fase van het ziekteproces symptoomloos.

Wanneer het kopergehalte in de lever een bepaalde drempelwaarde overschrijdt, vervalt de compensatoire werking van de lever en ontstaan wel acute symptomen. De nieuw aangemaakte hepatocyten zijn nog immatuur en kunnen de steeds groter wordende toevloed van koper niet verwerken. Grote hoeveelheden koper komen zo in de bloedbaan terecht en veroorzaken een zogenaamde hemolytische crisis.

In de bloedbaan, gaat koper een interactie aan met de ijzeratomen die zich in het hemoglobine (van de erythrocyt) bevinden. Onder normale omstandigheden zijn deze aanwezig in de ferrovorm, dat wil zeggen als tweewaardig ijzer (Fe2+). Door de oxidatieve werking van koper gaan de ijzeratomen zich echter in hun ferrivorm bevinden. Dit driewaardig ijzer (Fe3+) zorgt ervoor dat hemoglobine, dat een rode kleur heeft, wordt omgezet in methemoglobine. Methemoglobine heeft een bruine kleur. Hierdoor verkleurt het bloed waarin aanzienlijke hoeveelheden methemoglobine zitten van rood naar bruin. Ook de urine kleurt donkerbruin. Deze methemoglobinurie is logisch te verklaren aangezien het overtollige hemoglobine en methemoglobine via de nieren uit het lichaam wordt verwijderd. Hierdoor kleurt de urine eveneens donkerbruin. Wanneer echter grote hoeveelheden hemoglobine de nieren passeren, kunnen deze de toevloed van het bloedpigment niet meer verwerken. Op dat moment kan er necrose van de tubuluscellen ontstaan.

Verhoogde concentraties van ureum en creatinine kunnen dan waargenomen worden in het bloed. Wanneer deze situatie aanhoudt, verliezen de nieren uiteindelijk hun werking en kan het ontstane nierfalen aanleiding geven tot de dood.

Door het aanzienlijke verlies van rode bloedcellen komt er eveneens een gestegen hoeveelheid van bilirubine, het afbraakproduct van hemoglobine, in de bloedbaan terecht.

Door de massale hemolyse gaan de dieren namelijk in shock. Symptomen zoals depressie, zwakte, cyanotische mucosae, gestegen pols en ademhalingsfrequentie, en een koude periferie kunnen geobserveerd worden. Bij dieren die in shock verkeren, kan eveneens een metabole acidose ontstaan. Finaal gaan de dieren in coma en sterven ze, meestal 24 tot 48 uur na de initiële symptomen.

Therapie:

Net zoals in deze casus komt behandeling meestal te laat bij dieren waarbij de hemolytische crisis reeds is opgetreden. Toch overleven sommige dieren deze acute crisis wel.

De behandeling bestaat uit twee onderdelen. Na het reduceren van de koperopname wordt allereerst een symptomatische therapie ingesteld. Een vloeistoftherapie wordt aan het schaap toegediend om eventuele tekenen van shock (dehydratatie en metabole acidose) tegen te gaan. Bovendien zorgt de continue toevoer van vocht ervoor dat de nieren minder snel gaan blokkeren. In tweede instantie dient het teveel aan koper uit het lichaam verwijderd te worden. Chelatoren worden hiervoor aangewend (koper complexeren). Deze complexen worden vervolgens uit het lichaam verwijderd. Molybdeen, onder de vorm van ammoniummolybdaat kan hiervoor gebruikt worden.

Preventie:

Koperrijke bemesting en voermengfouten liggen vaak aan de basis van een (chronische) koperintoxicatie. Hier de nodige aandacht aan besteden, draagt al meteen bij aan een preventieve aanpak. Het lijkt voor de hand liggend om schapen enkel met schapenkorrels te voederen, maar gezien het hobbymatige karakter van deze sector in Vlaanderen wordt hier vaker tegen gezondigd dan gedacht. Ook de aanwezigheid van bepaalde (vaak giftige) planten die aanleiding geven tot leverbeschadiging kunnen de koperstapeling in de lever bevorderen.

Auteurs: Stefan Roels, Nermin Caliskan & Eva Van Mael