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Validierung eines Serum Amyloid A Schnellmessgerätes für Pferde
Validierung eines Serum Amyloid A Schnellmessgerätes für Pferde
Das Erkennen von Entzündungen, welche sich nicht mit den klassischen Entzündungsparametern (Schmerz, Wärme, Rötung, Schwellung und Funktionsausfall) zeigen, stellt in der Medizin eine Herausforderung dar. Entzündungsparameter im Blut spielen bei der Feststellung von Entzündungen und Überwachung von deren Behandlungen eine wichtige Rolle. Die Akuten Phase Proteine (APP) umfassen eine große Gruppe an Proteinen, wobei sich das Serum Amyloid A (SAA) als ein besonders sensibler Parameter für unspezifische Entzündungen beim Pferd herauskristallisiert hat. Ziel der vorliegenden Untersuchung war die Validierung des Schnellmessgerätes EquiChekTM – SAA. Der EquiChekTM – SAA ist nach dem Prinzip eines kompetitiven Lateral – Flow – Test (Immunochromatographischer Test) aufgebaut. Der EquiChekTM – SAA kann verschiedene SAA – Konzentrationen anzeigen. Die Anzahl der Linien ist umgekehrt proportional zu der Konzentration von SAA. Für die Validierung wurden die Ergebnisse des Schnellmessgerätes mit den Ergebnissen einer etablierten Messung im Labor (ELISA) verglichen. Es wurden 48 Hengste, welche im Zeitraum der Studie in der Pferdeklinik Bieberstein einer Kastration unterzogen wurden, in die Studie aufgenommen. Diesen Pferden wurde an 2 Zeitpunkten Blut für die Messung von SAA entnommen. Der 1. Zeitpunkt war vor der Kastration (t1), wobei hier zum größten Teil niedrige SAA – Konzentrationen erwartet wurden. Elektive Eingriffe, wie die Kastration, werden in der Regel nur an Pferde mit guter Allgemeingesundheit durchgeführt. Die 2. Messung fand in einem Zeitraum von 22 bis 26 hr nach der Kastration (t2) statt, da sich hier die SAA – Konzentration der Literatur nach in der Anstiegsphase befand und damit deutlich erhöhte Werte von SAA zu erwarten waren. Neben der Messung der SAA – Konzentration wurden die Pferde zu beiden Zeitpunkten einer klinischen Allgemeinuntersuchung unterzogen. Bei einer kleinen Anzahl (n = 13) an Pferden wurden zusätzlich die beiden herkömmlichen Entzündungsparameter, Gesamtleukozyten und Fb, vor und nach der Kastration bestimmt. Sowohl mit dem EquiChekTM – SAA als auch mit dem ELISA konnte eine signifikante Erhöhung der SAA – Konzentration nach der Kastration gemessen werden (EquiChekTM – SAA: t(48) = 14.8, p < 0.001; ELISA: t(48) = 8.2, p < 0.001). Es konnte ein signifikanter Zusammenhang zwischen den beiden Messmethoden, dem EquiChekTM – SAA und dem ELISA, festgestellt werden. Die Übereinstimmung war bei niedrigen SAA – Konzentrationen (vor der Kastration) hochsignifikant (r = 0.9, p < 0.001) und bei erhöhten Werten (22 bis 26 hr nach der Kastration) von SAA signifikant (r = 0.5, p < 0.03). Demnach kann mithilfe des Schnellmessgeräts EquiChekTM – SAA der Anstieg der SAA – Konzentration nach einem chirurgischen Eingriff eindeutig dargestellt werden. Im Gegensatz dazu konnten die durchschnittliche innere Körpertemperatur und die herkömmlichen Entzündungsparameter (Gesamtleukozyten und Fb) die Entzündungsreaktion, welche nach einem chirurgischen Eingriff entsteht, nicht eindeutig aufzeigen. Diese Untersuchungen zeigten, dass das SAA als major APP einen sehr sensiblen Parameter für entzündliche Prozesse darstellt, welcher den herkömmlichen Entzündungsparametern überlegen ist. Das SAA zeigte bei den meisten Pferden nach der Kastration einen Anstieg und wies somit ein Entzündungsgeschehen, ausgelöst durch den chirurgischen Eingriff, nach. Insgesamt stellt der EquiChekTM – SAA ein zuverlässiges Schnellmessgerät dar, mit welchem die Abwesenheit oder das Vorliegen einer Entzündung beim Pferd sicher festgestellt werden kann. Durch die unterschiedliche Anzahl der Linien auf dem EquiChekTM – SAA können zudem unterschiedliche Grade einer Entzündung bestimmt werden. Kritisch anzumerken ist, dass die Verteilung der SAA – Konzentrationen auf 4 Linien zwar eine Einschätzung über das Entzündungsgeschehen des Pferdes zulässt, aber für eine Überwachung von Therapien nur bedingt geeignet ist. Die Grenze der gemessen SAA – Konzentration von 200 mg/l (1 Linie im EquiChekTM – SAA) ist zu niedrig angesetzt, da viele Erkrankungen, vor allem bakterielle Infektionen, deutlich höhere Werte annehmen. Das Ansteigen oder das Abnehmen der SAA – Konzentration kann somit bei weiteren Messungen mit dem EquiChekTM – SAA nicht verfolgt werden und so können die Vorteile von SAA (real time monitoring) nicht effektiv genutzt werden. Sobald eine klinisch signifikante Entzündung mit dem Schnelltest angezeigt wird, sollte eine zusätzliche quantitative Bestimmung von SAA durchgeführt werden. Demnach lässt das Ergebnis des EquiChekTM – SAA nur eine Unterscheidung zwischen einer vorhandenen oder einer nicht vorhandenen Entzündung zu. Aufgrund seiner Praktikabilität (on horse – Messung, kurze Messzeit und geringe Kosten) wäre dieses Testsystem aber für Routinechecks (z.B. vor Trainingseinheiten, Turnieren, Langzeittransporten) geeignet., The detection of subclinical inflammations (without the classical inflammation parameters, such as pain, heat, redness, swelling and loss of function) represents a challenge in medicine. Inflammatory parameters in the blood play an important role in detecting inflammations and monitoring their treatment. Acute phase proteins (APP) comprise a large group of early inflammatory proteins, with serum amyloid A (SAA) as the most sensitive parameter for unspecific inflammation in horses. The aim of the present study was to validate the EquiChekTM – SAA rapid measurement device. The EquiChekTM – SAA is based on the principle of a competitive lateral flow test (immunochromatographic graphic test). The EquiChekTM – SAA can show different SAA concentrations. The number of lines is inversely proportional to the concentration of SAA. For validation, the results of the rapid measurement device (EquiChekTM – SAA) were compared with the results of an established measurement method in the laboratory (ELISA). Forty-eight stallions that were castrated at the Equine Clinic Bieberstein during the study period were included in the study. Blood samples were taken from these horses at 2 time points for the measurement of SAA. The first time point was set before castration (t1), where low SAA concentrations were expected. Elective procedures, such as a castration, are usually only performed on horses with good general health. The second measurement took place in a period of 22 to 26 hours after castration (t2), as the SAA concentration according to the literature was in an increasing phase and, thus, significantly higher values of SAA were expected. In addition to the measurement of SAA concentrations, the horses were also subjected to a general clinical examination at both time points. For a small number (n = 13) of horses, additionally two routine inflammatory parameters, total leukocytes and fibrinogen, were determined before and after castration. Both, the EquiChekTM – SAA and the ELISA, showed a significant increase in SAA concentration after castration (EquiChekTM – SAA: t(48) = 14.8, p < 0.001; ELISA: t(48) = 8.2, p < 0.001). A significant correlation between the 2 measurement methods, the EquiChekTM – SAA and the ELISA, could be shown. The agreement was highly significant at low SAA concentrations (before castration) (r = 0.9, p < 0.001) and significant at elevated SAA values (22 to 26 hours after castration) (r = 0.5, p < 0.03). The EquiChekTM – SAA rapid measurement device can therefore be used to clearly detect an increase in SAA concentration after a surgical procedure. In contrast, the average internal body temperature and the routine inflammatory parameters (total leukocytes and fibrinogen) could not clearly represent the inflammatory response that occurs after surgery. These investigations showed that SAA as major APP is a very sensitive parameter for inflammatory processes, which is superior to the routinely used inflammatory parameters. The SAA of most horses showed an increase after castration and thus showed an inflammatory process triggered by the surgical intervention. Overall, the EquiChekTM – SAA is a reliable rapid measurement method that can be used to determine the absence or presence of general inflammations in horses. Due to the different number of lines on the EquiChekTM – SAA, different degrees of inflammation can also be determined. It should be critically noted that the distribution of the SAA concentrations within the 4 lines allows an assessment of the inflammatory process of the horse, but has limitations regarding its suitability for monitoring therapies. The value of the measured SAA concentration of 200 mg/l (1 line in EquiChekTM – SAA) is set too low, as many diseases, especially bacterial infections, assume significantly higher values. The increase or decrease of the SAA concentration cannot be followed by further measurements with the EquiChekTM – SAA and therefore the advantages of SAA (real time monitoring) cannot be used effectively with this device. As soon as clinically significant inflammation is indicated by the rapid test, an additional quantitative determination of SAA should be performed using a laboratory method. Therefore, the results of the EquiChekTM – SAA only allow a differentiation between the presence or absence of an inflammation. Due to its practicability (on – horse measurement, short measurement time and low costs), however, this test system is suitable for routine checks (e.g. before training sessions, tournaments, long – term transport).
Serum Amyloid A, Akute Phase Reaktion, Akute Phase Proteine
Retzer, Maria
2020
German
Universitätsbibliothek der Ludwig-Maximilians-Universität München
Retzer, Maria (2020): Validierung eines Serum Amyloid A Schnellmessgerätes für Pferde. Dissertation, LMU München: Faculty of Veterinary Medicine
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Abstract

Das Erkennen von Entzündungen, welche sich nicht mit den klassischen Entzündungsparametern (Schmerz, Wärme, Rötung, Schwellung und Funktionsausfall) zeigen, stellt in der Medizin eine Herausforderung dar. Entzündungsparameter im Blut spielen bei der Feststellung von Entzündungen und Überwachung von deren Behandlungen eine wichtige Rolle. Die Akuten Phase Proteine (APP) umfassen eine große Gruppe an Proteinen, wobei sich das Serum Amyloid A (SAA) als ein besonders sensibler Parameter für unspezifische Entzündungen beim Pferd herauskristallisiert hat. Ziel der vorliegenden Untersuchung war die Validierung des Schnellmessgerätes EquiChekTM – SAA. Der EquiChekTM – SAA ist nach dem Prinzip eines kompetitiven Lateral – Flow – Test (Immunochromatographischer Test) aufgebaut. Der EquiChekTM – SAA kann verschiedene SAA – Konzentrationen anzeigen. Die Anzahl der Linien ist umgekehrt proportional zu der Konzentration von SAA. Für die Validierung wurden die Ergebnisse des Schnellmessgerätes mit den Ergebnissen einer etablierten Messung im Labor (ELISA) verglichen. Es wurden 48 Hengste, welche im Zeitraum der Studie in der Pferdeklinik Bieberstein einer Kastration unterzogen wurden, in die Studie aufgenommen. Diesen Pferden wurde an 2 Zeitpunkten Blut für die Messung von SAA entnommen. Der 1. Zeitpunkt war vor der Kastration (t1), wobei hier zum größten Teil niedrige SAA – Konzentrationen erwartet wurden. Elektive Eingriffe, wie die Kastration, werden in der Regel nur an Pferde mit guter Allgemeingesundheit durchgeführt. Die 2. Messung fand in einem Zeitraum von 22 bis 26 hr nach der Kastration (t2) statt, da sich hier die SAA – Konzentration der Literatur nach in der Anstiegsphase befand und damit deutlich erhöhte Werte von SAA zu erwarten waren. Neben der Messung der SAA – Konzentration wurden die Pferde zu beiden Zeitpunkten einer klinischen Allgemeinuntersuchung unterzogen. Bei einer kleinen Anzahl (n = 13) an Pferden wurden zusätzlich die beiden herkömmlichen Entzündungsparameter, Gesamtleukozyten und Fb, vor und nach der Kastration bestimmt. Sowohl mit dem EquiChekTM – SAA als auch mit dem ELISA konnte eine signifikante Erhöhung der SAA – Konzentration nach der Kastration gemessen werden (EquiChekTM – SAA: t(48) = 14.8, p < 0.001; ELISA: t(48) = 8.2, p < 0.001). Es konnte ein signifikanter Zusammenhang zwischen den beiden Messmethoden, dem EquiChekTM – SAA und dem ELISA, festgestellt werden. Die Übereinstimmung war bei niedrigen SAA – Konzentrationen (vor der Kastration) hochsignifikant (r = 0.9, p < 0.001) und bei erhöhten Werten (22 bis 26 hr nach der Kastration) von SAA signifikant (r = 0.5, p < 0.03). Demnach kann mithilfe des Schnellmessgeräts EquiChekTM – SAA der Anstieg der SAA – Konzentration nach einem chirurgischen Eingriff eindeutig dargestellt werden. Im Gegensatz dazu konnten die durchschnittliche innere Körpertemperatur und die herkömmlichen Entzündungsparameter (Gesamtleukozyten und Fb) die Entzündungsreaktion, welche nach einem chirurgischen Eingriff entsteht, nicht eindeutig aufzeigen. Diese Untersuchungen zeigten, dass das SAA als major APP einen sehr sensiblen Parameter für entzündliche Prozesse darstellt, welcher den herkömmlichen Entzündungsparametern überlegen ist. Das SAA zeigte bei den meisten Pferden nach der Kastration einen Anstieg und wies somit ein Entzündungsgeschehen, ausgelöst durch den chirurgischen Eingriff, nach. Insgesamt stellt der EquiChekTM – SAA ein zuverlässiges Schnellmessgerät dar, mit welchem die Abwesenheit oder das Vorliegen einer Entzündung beim Pferd sicher festgestellt werden kann. Durch die unterschiedliche Anzahl der Linien auf dem EquiChekTM – SAA können zudem unterschiedliche Grade einer Entzündung bestimmt werden. Kritisch anzumerken ist, dass die Verteilung der SAA – Konzentrationen auf 4 Linien zwar eine Einschätzung über das Entzündungsgeschehen des Pferdes zulässt, aber für eine Überwachung von Therapien nur bedingt geeignet ist. Die Grenze der gemessen SAA – Konzentration von 200 mg/l (1 Linie im EquiChekTM – SAA) ist zu niedrig angesetzt, da viele Erkrankungen, vor allem bakterielle Infektionen, deutlich höhere Werte annehmen. Das Ansteigen oder das Abnehmen der SAA – Konzentration kann somit bei weiteren Messungen mit dem EquiChekTM – SAA nicht verfolgt werden und so können die Vorteile von SAA (real time monitoring) nicht effektiv genutzt werden. Sobald eine klinisch signifikante Entzündung mit dem Schnelltest angezeigt wird, sollte eine zusätzliche quantitative Bestimmung von SAA durchgeführt werden. Demnach lässt das Ergebnis des EquiChekTM – SAA nur eine Unterscheidung zwischen einer vorhandenen oder einer nicht vorhandenen Entzündung zu. Aufgrund seiner Praktikabilität (on horse – Messung, kurze Messzeit und geringe Kosten) wäre dieses Testsystem aber für Routinechecks (z.B. vor Trainingseinheiten, Turnieren, Langzeittransporten) geeignet.

Abstract

The detection of subclinical inflammations (without the classical inflammation parameters, such as pain, heat, redness, swelling and loss of function) represents a challenge in medicine. Inflammatory parameters in the blood play an important role in detecting inflammations and monitoring their treatment. Acute phase proteins (APP) comprise a large group of early inflammatory proteins, with serum amyloid A (SAA) as the most sensitive parameter for unspecific inflammation in horses. The aim of the present study was to validate the EquiChekTM – SAA rapid measurement device. The EquiChekTM – SAA is based on the principle of a competitive lateral flow test (immunochromatographic graphic test). The EquiChekTM – SAA can show different SAA concentrations. The number of lines is inversely proportional to the concentration of SAA. For validation, the results of the rapid measurement device (EquiChekTM – SAA) were compared with the results of an established measurement method in the laboratory (ELISA). Forty-eight stallions that were castrated at the Equine Clinic Bieberstein during the study period were included in the study. Blood samples were taken from these horses at 2 time points for the measurement of SAA. The first time point was set before castration (t1), where low SAA concentrations were expected. Elective procedures, such as a castration, are usually only performed on horses with good general health. The second measurement took place in a period of 22 to 26 hours after castration (t2), as the SAA concentration according to the literature was in an increasing phase and, thus, significantly higher values of SAA were expected. In addition to the measurement of SAA concentrations, the horses were also subjected to a general clinical examination at both time points. For a small number (n = 13) of horses, additionally two routine inflammatory parameters, total leukocytes and fibrinogen, were determined before and after castration. Both, the EquiChekTM – SAA and the ELISA, showed a significant increase in SAA concentration after castration (EquiChekTM – SAA: t(48) = 14.8, p < 0.001; ELISA: t(48) = 8.2, p < 0.001). A significant correlation between the 2 measurement methods, the EquiChekTM – SAA and the ELISA, could be shown. The agreement was highly significant at low SAA concentrations (before castration) (r = 0.9, p < 0.001) and significant at elevated SAA values (22 to 26 hours after castration) (r = 0.5, p < 0.03). The EquiChekTM – SAA rapid measurement device can therefore be used to clearly detect an increase in SAA concentration after a surgical procedure. In contrast, the average internal body temperature and the routine inflammatory parameters (total leukocytes and fibrinogen) could not clearly represent the inflammatory response that occurs after surgery. These investigations showed that SAA as major APP is a very sensitive parameter for inflammatory processes, which is superior to the routinely used inflammatory parameters. The SAA of most horses showed an increase after castration and thus showed an inflammatory process triggered by the surgical intervention. Overall, the EquiChekTM – SAA is a reliable rapid measurement method that can be used to determine the absence or presence of general inflammations in horses. Due to the different number of lines on the EquiChekTM – SAA, different degrees of inflammation can also be determined. It should be critically noted that the distribution of the SAA concentrations within the 4 lines allows an assessment of the inflammatory process of the horse, but has limitations regarding its suitability for monitoring therapies. The value of the measured SAA concentration of 200 mg/l (1 line in EquiChekTM – SAA) is set too low, as many diseases, especially bacterial infections, assume significantly higher values. The increase or decrease of the SAA concentration cannot be followed by further measurements with the EquiChekTM – SAA and therefore the advantages of SAA (real time monitoring) cannot be used effectively with this device. As soon as clinically significant inflammation is indicated by the rapid test, an additional quantitative determination of SAA should be performed using a laboratory method. Therefore, the results of the EquiChekTM – SAA only allow a differentiation between the presence or absence of an inflammation. Due to its practicability (on – horse measurement, short measurement time and low costs), however, this test system is suitable for routine checks (e.g. before training sessions, tournaments, long – term transport).