Calcitrace Bolus from Norbrook

Calcitrace D3
innovativer longacting Calcium-Bolus
Einleitung
Hypocalcämie bei Milchkühen - auch als Milchfieber oder
Gebärparese bezeichnet – wird durch einen akuten
Calciummangel zum Zeitpunkt der Geburt ausgelöst. Der
Beginn der Milchproduktion bei der Geburt sorgt für einen
plötzlichen und erheblichen Calciumbedarf, der die
Calcium-Homöostase der Milchkuh vor eine große
Herausforderung stellt. Wenn der Stoffwechsel der Kuh
nicht schnell und ausreichend auf diesen erhöhten
Calciumbedarf reagiert sind Hypocalcämie und in weiterer
Folge klinische Anzeichen von Milchfieber die Folge. Die
untere Schwelle von ionisiertem Calcium im Serum von
gesunden Milchkühen liegt bei 1mmol/Lt.
Gebärparese ist eine häufige metabolische Störung die
vor allem ältere Tiere und Hochleistungstiere betrifft.
Schätzungen gehen davon aus, dass die Prävalenz bei
Milchkühen bei 3-10% liegt, wobei in einzelnen Herden
auch Prävalenzen von 25-30% erreicht werden können.
Die klinischen Anzeichen sind progressiv und die
Erkrankung führt unbehandelt meist innerhalb kurzer Zeit
zum Tod. Es ist gut belegt, dass Milchfieber das Risiko für
andere Störungen im Zusammenhang mit der Geburt wie
Ketose,
Dystokie,
Placentaretention,
verminderte
Fruchtbarkeit und Mastitis erhöht. Gebärparese wird auch
mit Störungen des Immunsystems in Verbindung gebracht.
Die subklinische Hypocalcämie ist häufiger als das
eigentliche Milchfieber wobei die Prävalenzen auf 23-29%
geschätzt werden. Die Leistung von betroffenen Tieren
kann signifikant reduziert sein, obwohl keine klinischen
Anzeichen von Milchfieber auftreten. Auf jeden klinischen
Milchfieber-Fall können in etwa 3-6 Fälle mit subklinischer
Hypocalcämie kommen. Der wirtschaftliche Verlust durch
eine Gebärparese durch Milchverlust, Behandlungskosten
und mögliche Todesfälle wird durchschnittlich auf etwa
200 Pfund geschätzt. Ein entsprechendes Management
vor und nach der Geburt ist daher von entscheidender
Bedeutung, um eine Hypocalcämie und die sich daraus
ergebenden Probleme zu vermeiden.
Bildung eines Calcium-bindenden-Proteins in den
Epithelialzellen des Intestinums wodurch die Effizienz der
Calcium-Absorption erhöht wird.
Bei einer Hypercalcämie bewirkt Calcitonin eine Hemmung
der Calcium-Resorption durch die Nieren und eine größere
Menge an Calcium wird über die Nieren ausgeschieden.
Calcitonin hemmt außerdem die Freisetzung von Calcium
aus den Knochen.
Die Knochenstrukturen dienen als Calcium- und
Phosphor-Speicher die bei Mangelzuständen mobilisiert
werden können. In Phasen von hohem Calciumbedarf, wie
beim Start der Laktation, induziert die Hypocalcämie die
Synthese von Parathormon und 1,25-dihydroxyvitamin D
welche wiederum die Resorption aus den Knochen
verstärken. Parathormon erhöht auch die Rückresorption
von Calcium aus den renalen Tubuli. Wenn der
Calciumspiegel wieder Normalwerte erreicht, werden die
Speicher in den Knochen wieder mit Calcium und
Phosphor aufgefüllt.
Der Hauptort der Phosphor-Absorption ist der proximale
Dünndarm wo Phosphor durch passive Diffusion in
direkter Abhängigkeit von der Phosphor-Konzentration im
Lumen absorbiert wird. Bei einer Hypophosphatämie wird
durch 1,25-dihydroxyvitamin D die Phosphor-Absorption
durch einen aktiven Absorptionsprozess gesteigert.
Wiederkäuer sind von einer Phosphor-Exkretion über den
Speichel abhängig, da die Ausscheidung über die Nieren
sehr gering ist. Parathormon steigert die Exkretion von
Phosphor über den Speichel und inhibiert die Resorption
über die renalen Tubuli. Die Konzentration von Phosphor
im Speichel ist mehrfach höher als im Plasma aber
trotzdem vom Plasmaspiegel abhängig. Ein Teil des über
den Speichel ausgeschiedenen Phosphors wird im Darm
wieder resorbiert, der Rest wird über die Faeces
ausgeschieden.
Die einzigartige Zusammensetzung von
Calcitrace
Calcium-Homöostase bei der Milchkuh
Die Calcium- und Phosphor-Homöostase werden durch
das Parathormon (sezerniert von der Nebenschilddrüse),
Calcitonin (sezerniert von den C-Zellen der Schilddrüse)
und 1,25-dihydroxyvitamin D (produziert von den Nieren)
gesteuert. Diese 3 Hormone regulieren die CalciumHomöostase sehr genau während die PhosphorHomöostase weniger streng reguliert wird und der
Calcium-Regulation untergeordnet ist.
Calcium wird im Dünndarm absorbiert und dem
Blutkreislauf zugeführt. Hypocalcämie löst eine Synthese
von Parathormon aus, welches wiederum die Produktion
des renalen Enzyms 1α-Hydroxylase in der Niere auslöst.
Dieses Enzym katalysiert die Umwandlung von Vitamin D
in 1,25-dihydroxyvitamin D. Diese aktive Form des Vitamin
D ist der stärkste Stimulator der Calcium-Absorption aus
dem Darm. Dies wird erreicht durch eine vermehrte
Calcitrace D3 Bolus enthält drei unterschiedliche CalciumVerbindungen, Magnesiumoxid, Phosphor und Vitamin D3.
Der Bolus unterstützt die Aufrechterhaltung normaler
Calcium-, Magnesium- und Phosphor-Spiegel während der
Geburt. Zusätzlich wird auch Vitamin D3 zugeführt, um die
aktive Absorption von Calcium und Phosphor aus dem
Darmlumen zu fördern. Dadurch wird das Risiko von
Milchfieber sowie von subklinischer Hypocalcämie,
Hypophosphatämie und Hypomagnesiämie vermindert.
Calcitrace ist der erste und einzige longacting Bolus mit
langsamer und schneller Calcium-Freisetzung über einen
Zeitraum von mehr als 48 Stunden und enthält zusätzlich
auch Phosphor, Magnesium und Vitamin D3.
Hypomagnesiämie während der Geburt ist nicht
ungewöhnlich, da schnell wachsendes Gras, welches
Milchkühe typischerweise vor dem Abkalben fressen,
üblicherweise arm an Magnesium ist.
Abbildung 1: Inhaltsstoffe von Calcitrace D3
Calcitrace Metabolismus
Chlorid, Sulfat und Phosphat werden im Körper sehr
schnell für normale physiologische Funktionen verbraucht.
Aus diesem Grund enthält Calcitrace die anionischen
Salze
Calciumchlorid-Dihydrate,
CalciumsulfatHemihydrate und Dicalciumphosphat. Nach der Auflösung
des Bolus diffundieren die Kationen in das Plasma,
während Vitamin D3 die aktive Absorption von Calcium
und Posphor aus dem Darm verstärkt.
Die orale Supplementation mit Calciumsalzen bei
Milchkühen zum Zeitpunkt der Geburt ist gut beschrieben.
Calciumchlorid, Calciumlactat, Calciumpropionat und
Calciumsulfat sind einige der häufig verwendeten Salze.
Im Gebrauch sind Drenches, Pasten und Boli. Pasten und
Drenches
beherbergen
das
Risiko
einer
Aspirationspneumonie
bei
inkorrekter
Applikation
weswegen Boli als eine sicherere Applikationsmethode
betrachtet werden. Boli mit einer Wachshülle, die sich im
Pansen sehr schnell auflösen, sind auf dem Markt, haben
aber den Nachteil, dass sie bei der Handhabung und
Applikation sehr leicht beschädigt werden.
Calcitrace besitzt eine Gelatine-Hülle, die sich innerhalb
einer Stunde nach Applikation auflöst und trotzdem sehr
robust ist. Die Hülle ist schmäler als normale Wachshüllen
und hat gerundete Enden, sodass die Applikation
einfacher ist und das Risiko eines Traumas des
Oropharynx minimiert wird. Der Bolus wird mittels eines
tiergerechten speziell entwickelten Eingebers verabreicht.
Magnesiumoxid ist enthalten, um eine Hypomagnesiämie
während
der
Geburt
zu
verhindern.
Eine
Hypomagnesiämie beeinflusst den Calciummetabolismus
in zweierlei Hinsicht. Zum Einen wird die durch
Hypocalcämie
ausgelöste
Parathormon-Sekretion
vermindert und zum Anderen wird die Sensitivität des
Gewebes
gegenüber
Parathormon
herabgesetzt.
Normalerweise wird die Synthese von Parathormon schon
bei leicht verminderten Calciumspiegeln stark erhöht, eine
Hypomagnesiämie kann diesen Mechanismus jedoch
unterbinden (Rude et al., 1978). Feldversuche legen nahe,
dass eine Magnesiumkonzentration unterhalb von 1,6
mg/dl im Blut von kalbenden Kühen die Wahrscheinlichkeit
von Hypocalcämie und Milchfieber erhöht (van de Braak et
al., 1987). Viele Forscher beschäftigen sich zurzeit mit der
These, dass eine subklinische Hypomagnesiämie ein
großer Risikofaktor für die Entwicklung einer Gebärparese
ist und mit der Wichtigkeit einer effizienten
Magnesiumversorgung der Kuh während der Geburt.
Calciumphosphat dient auch als Calciumquelle aber in
erster Linie als Phosphorquelle. Kühe mit Milchfieber
leiden üblicherweise auch an einer Hypophosphatämie
ausgelöst durch Phosphorverlust über die Milch,
ungeeignetes Futter während der Geburt und erhöhte
Ausscheidung von PO4 über den Speichel und die Nieren
durch hohe Parathormonspiegel. Festliegen ist ein
häufiges Symptom in Zusammenhang mit Milchfieber und
wird auch mit Hypophosphatämie in Zusammenhang
gebracht.
Die Einstellung des Calciumspiegels führt üblicherweise
auch zu einer Korrektur des Phosphorspiegels, allerdings
unterstützt die zusätzliche Zufuhr von Phosphor die
Herstellung
der
Calcium/Phosphor-Balance
und
unterstützt eine schnellere Erholung des Tieres. Die
Phosphormenge in Calcitrace ist ausreichend, um normale
Phosphorspiegel während der Geburt aufrechtzuerhalten.
Vitamin D3 fördert den aktiven Transport von Calcium und
Phosphor über die Magen- und Darmwand in den
Blutkreislauf.
Dadurch
können
länger
höhere
Calciumspiegel aufrechterhalten werden als ohne Vitamin
D3.
Calcitrace – Freisetzung und Pharmakokinetik
Zur Untersuchung der Freisetzungsparameter von
Calciuim, Phosphor und Magnesium im Calcitrace Bolus
wurden sowohl in vitro als auch in vivo Studien
durchgeführt. Der Bolus wurde bei den ersten Anzeichen
der Geburt appliziert und in definierten Zeitabständen
wurden Blutproben genommen und die Calcium-,
Phosphor- und Magnesiumspiegel gemessen.
Nach Applikation löst sich der Bolus innerhalb von einer
Stunde auf und setzt die Inhaltsstoffe in den Pansen frei.
Calciumchlorid ist höchst löslich und wird sehr schnell
freigesetzt. Calciumsulfat und Calciumphosphat sind
schlechter löslich und setzen die Calciumionen langsamer
frei wobei die Freisetzungsgeschwindigkeit etwas erhöht
wird, sobald die Salze mit dem sauren Milieu des Pansens
interagieren. Calciumchlorid sorgt also für einen
unmittelbaren Anstieg des Calciumspiegels, wohingegen
Calciumsulfat
und
Calciumphosphat
für
die
Aufrechterhaltung eines hohen Plasmaspiegels über einen
längeren Zeitraum zuständig sind.
Die ausgewerteten Blutproben ergeben einen Anstieg des
Calciumspiegels innerhalb einer Stunde mit einem ersten
Peak sechs Stunden nach der Applikation (ausgelöst
durch Calciumchlorid) und einem zweiten Peak nach 1218 Stunden (ausgelöst durch Calciumsulfat und
Calciumphosphat). Erhöhte Calciumspiegel werden dabei
für mehr als 48 Stunden aufrechterhalten (siehe Abbildung
2).
Fazit
Abbildung 2: Calcium-Plasmaspiegel von Calcitrace bei Verabreichung
eines Bolus bei den ersten Geburtsanzeichen (Quelle: Norbrook, data on
file)
Insgesamt sorgt die Applikation eines Calcitrace Bolus für
erhöhte Calcium-Plasmaspiegel über einen Zeitraum von
mehr als 48 Stunden, wodurch die normale Physiologie
während des Abkalbens unterstützt wird. Ein zweiter Bolus
kann nach 24 Stunden verabreicht werden (zum Beispiel
bei Hochleistungskühen).
Magnesium- und Phosphatspiegel steigen innerhalb von 3
Stunden nach der Applikation an. Magnesiumspiegel
bleiben für 12 bis 16 Stunden nach Applikation erhöht,
Phosphatspiegel für bis zu 48 Stunden. Dadurch wird das
Risiko möglicher zu niedriger Plasmaspiegel dieser beiden
Mineralien während des Abkalbens minimiert und damit
das Milchfieberrisiko gesenkt.
Es wurden auch Untersuchungen an Milchkühen von
Calcitrace D3 im Vergleich mit einem führenden Produkt
durchgeführt (siehe Abbildung 1). Beide Boli wurden
Milchühen verabreicht und die Calciumspiegel an
definierten Zeitpunkten gemessen. Bei beiden Boli stiegen
die Calciumkonzentrationen im Plasma innerhalb einer
Stunde an. Während bei dem führenden Produkt 18
Stunden nach der Applikation nach dem 2. Peak die
Calciumspiegel drastisch abfielen, wurden durch
Calcitrace höhere Peaks erreicht und ein erhöhter
Calciumspiegel für mehr als 48 Stunden aufrechterhalten.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass Calcitrace
D3 wesentliche Komponenten (Calcium Magnesium,
Phosphor, Vitamin D3) enthält, die bei der Vermeidung
von Milchfieber eine entscheidende Rolle spielen. In
Untersuchungen wurde eine schnelle Auflösung des Bolus
und rasche Freisetzung der Inhaltsstoffe nachgewiesen,
sodass
eine
optimale
Aufrechterhaltung
der
Plasmaspiegel während des Abkalbens gewährleistet wird.
Die Größe und Form des Bolus sowie der speziell
entwickelte Applikator sorgen für eine einfache
Administration. Die „long-acting“-Wirkung von Calcitrace
bewirkt erhöhte Plasmaspiegel über einen längeren
Zeitraum (bis zu 48 Stunden) und ist die Grundlage für
eine optimale Milchfieberprophylaxe.
Calcitrace D3 Bolus
Handelsformen:
Packung mit 4 Boli
Multipack mit 6 Pkg zu je 4 Boli
einfache und tiergerechte Verabreichung
durch den speziellen Calcitrace-Eingeber
Literatur






Abbildung 3: Calcium-Plasmaspiegel von Calcitrace bei Verabreichung
eines Bolus bei den ersten Geburtsanzeichen im Vergleich zu einem
Mitbewerbsprodukt (Quelle: Norbrook, data on file)
Julie Bolton - Veterinary Advisor - Research and Development
Norbrook Laboratories Limited - Newry, Northern Ireland
Holstein Journal – April 2010
Erb, H. N., et al. "Path model of reproductive disorders and
performance, milk fever, mastitis, milk yield, and culling in
Holstein cows." Journal of dairy science 68.12 (1985): 33373349.
Horst, R. L., et al. "Strategies for Preventing Milk Fever in
Dairy Cattle" Journal of dairy Science 80.7 (1997): 12691280.
Sampson, J. D., et al. "Effects of calcium chloride and
calcium sulfate in an oral bolus given as a supplement to
postpartum dairy cows." Veterinary Therapeutics 10.3
(2009): 131.
RUDE, ROBERT K., et al. "Parathyroid Hormone Secretion
in Magnesium Deficiency*." The Journal of Clinical
Endocrinology & Metabolism 47.4 (1978): 800-806.
Goff, Jesse P. "The monitoring, prevention, and treatment of
milk fever and subclinical hypocalcemia in dairy cows." The
Veterinary Journal 176.1 (2008): 50-57.