Demir eksikliği hastalıklarına başlanmadan önce Demir (Fe) sağlık ve hastalıklardaki rolü antik çağda tanınmaya başlamıştır. Daha sonraları demir tuzları tibbi amil (tedavi edici ürün) olarak asırlarca kullanılmıştır. Eski Yunan, Mısır ve Hindistan da tarafından demir, genel bir zayıflığın, ishalin ve kabızlığın iyileştirilmesinde kullanılmıştır. Eski Yunanlılar anemiyi ilk tanıyanlardır. Kansızlığa karşı, içme suyunda kılıcın paslandırılması ve paslı suyun içirilmesi şeklinde bir tedavi uygulamışlardır. Hippocrates‘de demiri pek çok hastalığa karşı kullanmıştır.
Demirin kan yapımındaki (hemoglobin sentezinde) rolü 17. asırda demir tuzlarının genç kadınlarda klorosis (chlorosis), şimdiki deyimi ile demir eksikliği ileri gelen kansızlığın tedavisinde kullanılması ile açıklık kazanmıştır. Kanda demirin varlığı 1713‘te Lamery ve Geoffy tarafından keşfedilmiş, 1746‘da Menghini demirden zengin gıdaların yedirilmesi ile kan demir seviyesinin yükseldiğini açıklamıştır. Bundan sonra demir eksikliği anemisi insan ve hayvanlarda yoğun bir şekilde araştırılmıştır. Daha sonraları demirin yalnız hemoglobin sentezi ve oksijen naklinde değil, hemoprotein (hemoglobin proteinleri) enzimlerinde de yer aldığı ve bu enzimlerin tüm vücut hücrelerinin oksitleyici (oxidative) mekanizmalarında rolü olduğu ortaya konmuştur.
Demir bitki ve hayvanların yaşamında essensiyel bir elementtir. Hemoglobin, myoglobin, sitokromlar (cytochromees) demir içerirler. Yerküre kabuğunda demir alüminyumdan sonra en yoğun bulunan ikinci elementtir. Metal şekli gümüşi beyaz veya gri renkte ve bazı hallerde magnetiktir. Atom ağırlığı 56‘dır. Ferro (+2) ve oksitlenmiş ferri (+3) halde bulunur. Sulu ortamlarda kararlı olmayan oksitleyici redox potansiyelleri bulunur.
Demir Metabolizması
Demir, yaşayan her canlının bir parçasıdır ve organizmada yoğunluğu bakımından mikro elementlerle makro elementler arasında yer alır (60-70 ppm). Erişkin bir insan organizması 4-5 g demir içerir. Organizmada demir, proteinlerden heme ve non-heme (hem olmayan), trasferrin, ferritin, hemosiderin ve enzimlerin yapısında yer alır.
Dolaşımda alyuvar sayısının veya alyuvarlarda bulunan hemoglobin miktarının ya da her ikisinin birden normal değerlerin altına düşmesine kansızlık, daha doğru bir deyişle kan azlığı (anemi) denir. Sebeplerine göre çok çeşitli kansızlık vardır. Ancak, bizim burada üzerinde duracağımız demir noksanlığına (beslenmeye) bağlı anemi diğer bir deyişle hemoglobin noksanlığıdır.
Sindirim sisteminden demir absorbsiyonu hayvanın (1) Yaşına, (2) Organizmada yer alan depo demir yoğunluğuna (3) Canlının fizyolojik durumuna, (4) Sindirim sisteminin durumuna, (5) Diyetle alınan demirin miktarına ve kimyasal yapısına ve (6) Diyette yer alan diğer organik ve inorganik bileşiklerin oran ve miktarlarına bağlı olarak gelişir.
Normal durumlarda demirin ince bağırsaklardan (on iki parmak bağırsağı ve uzun bağırsak) emilimi düşük seviyededir. Hayvansal çıkışlı besin maddelerinden demir emilimi bitkisel orijinlilerden daha yüksektir. Erişkinlerde absorbsiyon diyetteki demir seviyesine bağlı olmayıp, yukarda sıralanan hususlara bağlıdır. Organizmadan demir atılımı, absorbsiyonunda olduğu gibi yavaştır.
Tek midelilerde demir absorbsiyonu ferrous form halinde başlıca on iki parmak bağırsağında, az miktarda da uzun bağırsakta yer alır. Absorbsiyon her zaman demirin ferrous formuna bağlı olmayabilir. Bazı ferrik formdaki demirin biyolojik yararlılığı daha yüksektir. Hemoglobine bağlı olmayan (non-heme) demir bileşiklerinden demirin absorblanabilmesi için demirin bu bileşiklerden serbest kalması gereklidir. Fakat heme bileşiğine bağlı demir serbest kalmadan da, heme parçası olarak mukoza hücreleri tarafından absorblanabilmektedir. Demir absorbsiyonunun yüksek seviyede olması için normal mide salgısı gereklidir. Midede asit salgısının yokluğunda veya azlığında mideye hidroklorik asit (HCI) verildiğinde absorbsiyon artmaktadır. Düşük pH’da mide suyunda inorganik demir kompleksi şekillenmekte, pH yükseltildiğinde (nötr) şekillenen kompleks çözünmekte ve demir yararlı hale dönüşmektedir. İnorganik ve non-heme demir absorbsiyonu bağırsak vasatındaki değişikliklere heme demirinden daha hassastır.
Hayvanın depo demir durumu (kan, karaciğer, kemik iliği, dalak) absorblanan miktar üzerine çok etkilidir. Sıçanlarda demir eksikliği diyette yer alan demirin %80’ine yakını, eğer demir deposu yeterli ise ancak %7-10’u absorblanabilmektedir. İnsanlarda karışık adi bir diyetteki demirin ancak %5-15’i absorblanabilmekte fakat eğer demir noksanlığı söz konusu ise absorbsiyon miktarı artmaktadır. Normal durumlarda çocuklarda absorbsiyon erişkinlerin iki katı, hatta daha yüksektir . Radyoaktif de mirle (59Fe) yapılan bir çalışmada normal insanlara ağız yoluyla verilen radyoaktif demirin %2-20’sinin, demir eksikliği söz konusu ise %2060’ının absorblanabildiği gözlenmiştir . Demir besin maddelerinde ferrik (+3) halde bulunur, mide ve bağırsaklarda ferrous (+2) hale redükte olur .
Daha önceleri demirin sindirim sisteminden Mukozal engel (mucosal block) teorisine göre absorblandığı ileri sürülmekte idi. Bu teoriye göre, normal hayvanda ihtiyaca göre demir absorblanması söz konusudur. Yeterli depo demir mevcutsa gereksinimin üzerindeki demir mukoza hücreleri tarafından reddedilir. Mukoza hücrelerine geçen demir ferritine dönüşür, hücre ferritinle doymuş hale geldiğinde daha fazla absorbsiyon, demirin ferritinden serbest hale gelip plazmaya nakline kadar engellenir, denmekte idi. Daha sonra bu teori, “demir absorbsiyonunda son düzenleyici olarak on iki parmak bağırsağındaki mukozal epitel hücrelerinde bulunan demir yoğunluğu rol oynamaktadır” şeklinde değiştirilmiştir. Böylece demir noksanlığı bulunan hayvanda on iki parmak bağırsağına geçen demir doğrudan kan dolaşımına geçer ve pek azı mukoza hücrelerinde kalır, denmektedir. Hayvanda demir deposu yeterli ise alınan (ingested) demirin pek az bir kısmı mukoza hücrelerinden kana geçer.
Bazı bağlayıcılar (chelates) non-heme bileşiklere bağlı demirin absorbsiyonunu hızlandırmaktadır. Askorbik asit demir absorbsiyonunu artirir fakat EDTA düşürür. Histidin, lizin ve sistein ferrous demirin alımını hızlandırmaktadır. Diyette yüksek fosfor, muhtemelen erimiyen ferrik (+3) fosfat ve fitat teşekkülü dolayısıyla, absorbsiyonu düşürmektedir. Diyette yüksek bakır, mangan, kurşun, kadmiyum bağırsak mukoza hücrelerinde absorbsiyon bölgelerindeki demirle rekabete girerek, demir absorbsiyonunun düşmesine neden olmakta ve bu yüzden diyet demirinin yükseltilmesi gerekmektedir.
Kan plazmasına geçen ferrous demir çok kısa zamanda oksitlenerek ferrik duruma dönüşür. Ferrik formdaki demir plazmada transferrine (siderofilin, spesifik demir bağlayan B-globulin) bağlanır ve organizmaya dağılır. Kemik iliğinde alyuvar yapımının (heme sentezinin) ve demirin depolandığı organ ve dokularda demiri bırakan transferrin serbest kalır. Bu dönüşüm, en fazla (1) Plazma → kemik iliği (erythroid marrow) → alyuvarlar → (gebelikte plazenta) → yaşlı alyuvarlar plazma arasındadır. Ayrıca daha az oranda (2) Plazma → ferritin ve hemosiderin → plazma ve (3) Plazma → myoglobulin → metalik demir enzimleri → plazma dönüşümleri şeklindedir. Bunlar arasındaki bağlantıyı plazma demir taşıyıcısı olarak transferrin sağlamaktadır.
Hemoglobin sentezine ilişkin dönüşüm (turnover) demir fizyolojisinin esasını oluşturur. Sindirim sisteminden absorblanarak transferrine bağlanan demirin %70 kadarı kemik iliğine geçer. Gebelik döneminde plazentaya geçen demir oranı hayli yüksektir. Kemik iliğine geçen demir burada eritroblastlardan (al yuvarların en genç şekli) başlayarak retikolosit dönemine kadar seyreden hemoglobin sentezinde yer alır. Kemik iliğinde çeşitli evreler geçiren eritroblastlar eritrosit (az miktarda retikulosit) olarak kan dolaşımına geçer ve oksijen alma ve bırakma mekanizmasında yer alırlar. Kan dolaşımındaki eritrositlerin ömürleri hayvan türlerine göre farklıdır. Dolaşımda yaşlanan al yuvarlar, dolayısıyla hemoglobin, dalak, karaciğer ve kemik iliğinde (reticuloendothelial sistem) yıkıma uğrarlar. Bu yıkım sonucu serbest kalan demir, hemosiderin ve ferritin şeklinde depolanır ve bunlar demirli proteinler olarak organizmada demir alışverişinde önemli bir yer tutarlar. Bu yüzden normal hayvanlarda organizmadan demir atılımı ve absorbsiyonu çok düşüktür. Retikuloendothelial sistemdeki demir tekrar kan dolaşımına geçer, burada tranferrine bağlanarak ya tekrar al yuvar yapımının yer aldığı dokulara geçer, hemoglobin sentezine katılır veya tekrar depo organlara geçer. Demirin, depolandığı dokulardan hareketliliğini sağlamak için bakır içeren enzim olan plazma seruloplazminine (ferrooxidase) gereksinim vardır. Radyoaktif izleme tekniği ile yapılan denemelerde yukarıdaki dönüşümleri saptamak mümkün olmaktadır. İnsanda ağız yolu ile verilen radyoaktif demir (59Fe) 4-8 saat arasında perifer kanda saptanmakta, 7-14 gün içerisinde de radyoaktif demirin %70-100’ü dolaşımdaki hemoglobinde yer almaktadır.
Sıçanlarda radyoaktif demirle etiketlenmiş tranferrin hayvanın demir durumuna bakılmaksızın, karaciğer ferritin’ine gitmektedir. Plazental demir nakli tek yönlü ve gebeliğin ilerlemesi ile hızlanmaktadır.
Demirin en yoğun olduğu doku şüphesiz alyuvarlar (hemoglobin) dır. Transferrinde yaklaşık 1,000:1 oranında demir bulunur. Çok az miktarda demir ferritin olarak alyuvarlarda, serumda, beyaz kan hücrelerinde (daha çok monositlerde) yer alır. Serum ferritin seviyesi vücudun demir durumu ve bazı hastalıklarla ilgili olarak değişkenlik gösterir. İnsanlarda alyuvarlarda serum ferritin demiri toplam demirin ancak %0.2 – 0. 4’ü kadardır.
Hemoglobin, bir globulin (globin) ve dört ferroproto-porphyrin (heme) parçalarından (molekül ağırlığı yaklaşık 65,000) oluşan bir bileşiktir. Heme ve globin birleşmesi demiri ferrous formda kararlı hale getirir ve iki yönlü (reversible) oksijeni bağlar, dolayısıyla hemoglobin oksijen taşıyıcı bir özellik taşır. Hemoglobin tüm hayvan türlerinde yaklaşık %0.35 oranında demir içerir. Çeşitli türlerin erişkinlerinde kan hemoglobini insan ve sıçanda: 13-17 g/dl, köpekte: 13 – 14 g/dl, sığır ve tavşanda: 11-12 g/dl, domuz, keçi ve atta: 10 – 11 g/dl’dir. Memelilerde toplam vücut hemoglobini vücut ağırlığı ile orantılı ve ortalama 12.7g/kg’dır. Kanda hemoglobin seviyesi yaş, cins, beslenme, gebelik, laktasyon, yükseklik ve hastalık durumlarına göre değişkenlik gösterir. İnsanlarda doğumda 18-19 g/dl olan seviye 3-4 ay içerisinde 12’ye kadar düşer, bir yaşına kadar aynı kalır, erişkinlikte hafif bir yükselme ile normal değerde devam eder.
Transferrin serum demirinin bağlandığı spesifik bir proteindir. Tüm omurgalıların kanlarında bulunur. Trasferrin iki özdeş (benzer) demir bağlama kapasitesi (Iron Binding Capacity-IBC) olan ve her biri bir atom demir bağlayan bir glucoprotein’dir. Diğer türlerde insandakine benzer fakat fiziksel ve kimyasal özellikleri bakımından insan transferrini’nden farklıdır. İnsan ve hayvanlarda genetik olarak kontrol edilen farklı tipleri bulunmaktadır. Başlıca demir taşıyıcı olarak transferrin demir metabolizmasında çok önemli bir role sahiptir. Demir naklinde önemli olduğu kadar enfeksiyonlara karşı korunma mekanizmasında da önemli olduğu bildirilmektedir.
Ferritin ve hemosiderin organizmada heme olmayan depo demir bileşikleridir. En yüksek oranda karaciğer, dalak ve kemik iliğinde, çok az oranda da diğer organlarda bulunur. Bu iki bileşik kimyasal olarak benzer değildirler. Ferritin suda eriyebilir fakat hemosiderin erimeyen pigment özelliği taşıyan bir proteindir. Kristal formdaki ferritin %20 demir içeren kahverengi bir bileşiktir. Normal hayvanlarda serum ferritin miktarı depo demir miktarı ile doğru orantılıdır. Karaciğer hastalıkları ve al yuvarlarda hızlı değişim serum ferritin miktarının artmasına yol açar.
Organizmada miktarı çok düşük seviyelerde diğer demirli bileşikler arasında hemopexin ve haptoglobin’de bulunmaktadır.
Demir birçok biyokimyasal reaksiyonlarda rol oynar. Elektron naklinde sorumlu birçok enzimin (cytocromees) yapısında yer alır. Bu enzimler (oxidase ve oxigenase’lar) oksijenin aktive edilmesinde ve oksijen naklinde (hemoglobin, myoglobin) rol oynarlar. Sitokrom (cytochrome) sistemi, Adenosine Triphosphate (ATP) sentezi ve suyun açığa çıkmasında oksidasyon reaksiyonlarının yer aldığı geniş bir reaksiyon zincirinden oluşmaktadır.
Demir Eksikliği Hastalıkları, Yaygınlığı ve Sebepleri (Epidemiyoloji ve Etyoloji)
Demir eksikliği, Birleşik Devletlerde Florida’da beyaz-gri renkli, organik madde içeren kumlu topraklarda yetişen bitkileri tüketen sığırlarda rapor edilmiştir. Bu sığırların diyetlerine demir ilavesinin iyi sonuç verdiği gözlenmiştir. Yine Birleşik Devletlerde 12 yıllık bir çalışmada doğumdan sonra buzağıların %30’unda demir noksanlığı saptanmıştır (Hb<9 g/dl). Aynı çalışmada sütle beslenen yeni doğmuş buzağılarda demir ilavesi sonucu hemoglobin seviyesinin yükseldiği gözlenmiştir.
Çiftlik hayvanlarında demir eksikliği, yeni doğanlar ve süt rejimine bağlı olanlar dışında, nadir görülen olaylardandır. En çok süt emen domuz yavrularında rastlanır. Uzun süreli kanamalar sonucu demir eksikliği gelişebilir. Sığırların uzun süreli ve yoğun bir şekilde kenelerle enfestasyonu (bulaşması) şiddetli ve öldürücü kansızlığa yol açabilir. Bu tür kansızlığın müzmin şekli regenerative olmayan (kendiliğinden şifa bulmayan) karakterde düşük seviyede serum demiri ile seyreder. Atlarda kan emen Strongyloides enfestasyonunda hemoglobin seviyesi genellikle normalin altında seyreder ve yemine demir ilavesine çok iyi cevap verir.
Yoğun bir şekilde süt ve benzeri diyetle özel bölmelerde beyaz et üretimi için beslenen süt danalarında, demir kaynağının noksanlığı sonucu anemi şekillenebilir. Ayni durum süt kuzuları için de söz konusudur. Böyle durumlarda rasyonda 25-30 mg/kg demirin suda eriyebilir bileşiklerinden birinin kullanılması kansızlığı önlediği gibi, etin beyaz görünümünü de bozmamaktadır. Diyet demir seviyesi 19 mg/kg (KM) den aşağı durumlarda demir ilavesine gerek duyulmaktadır. Bazı durumlarda yeni doğan buzağı ve oğlaklarda semptomatik olmayan kansızlık ta görülebilir. Böyle durumlara genelde ikiz doğumlarda rastlanır. Doğumdan hemen sonra gelişen fizyolojik kansızlık döneminde gelişme çok yavaştır. Doğumda buzağılarda 11 g/dl olan hemoglobin seviyesi 30-70 gün arasında 8 g/dl’ye kadar düşer. Buzağının yem yemeye başlaması ile tekrar yükselir.
Hayvan yemlerinde bulunan demir oranları çok değişiktir . Yeni Zelanda’da çeşitli otlak bitkilerinde 111’den 3850 ppm (KM)’e kadar demir bulunmuştur. Baklagiller familyasından mera bitkileri 200-400 ppm (KM) demir içermektedirler. Yonca türlerinde (Alfalfa, Lucern) 700-800 ppm (KM) demir bulunur. Kumlu topraklarda yetişen çayırlarda demir 40 ppm’e kadar düşmektedir. Daneler ortalama 30-60 ppm demir içerirler. Yağlı bitki tohumları ve baklagiller demirden zengin (100-200 ppm) dir. Süt ve süt ürünleri dışında, hayvansal çıkışlı yem maddeleri demirden zengin kaynaklardır. Et unu, balık unu yaklaşık 400-600 ppm, kan unu 3000 ppm demir içerir. Öğütülmüş kireç taşı, deniz ürünleri kabukları, mineral ilavesi olarak kullanılan kalsiyum fosfat bileşiklerinde 2000-5000 ppm arası demir bulunur. Tüm bu ürünlerde bulunan demirin biyolojik yararlılığı konusunda pek bilgi yoktur. Bitkisel ve hayvansal çıkışlı yem maddelerinde bulunan demir oranlarının hayvanların demir gereksinimlerini karşılaması büyük bir olasılıktır. Ancak inorganik kaynaklı olanlar için yeni araştırmalara ihtiyaç vardır. Et ürünleri demir bakımından yüksek fakat manganca düşüktür.
Piliçlerde süte bağlı bir diyet sonu geliştirilen anemi (kansızlık) Demir (ferric) klorür (FeCl) veya Demir (ferrous) sülfat (FeSO4.7H2O) ilavesi ile düzeltilmiş fakat Demir (ferric) oksit (Fe,03) ile düzeltilememiştir. Bir başka çalışmada, düşük demirli diyetle beslenen piliçlerde hemoglobin seviyesinin yükseltilmesinde Ferrous demir sülfattan başka demir tuzları etkili olmamıştır. Kansızlık şekillendirilmiş sıçanlarda Demir (ferrous) karbonat (FeCO3) in hemoglobin seviyesinin yükseltilmesinde ve alyuvarların rejenerasyonunda bir etkisi olmamıştır. Yapılan çalışmalar sonucu kansızlığın tedavisinde demir bileşiklerinin etki sırası; Ferrous Demir sülfat, Ferrik Amonyum sitrat, Ferrik Demir klorür, Ferrik Demir sülfat, Ferrous Amonyum sülfat ve Ferrous Fumarate olarak saptanmıştır. Enjektable demir dekstran bileşiği hemoglobin seviyesinin yükseltilmesinde Ferrous Demir sülfattan daha etkili bulunmuştur.
Geviş getirenlerin demir bileşiklerinden yararlanmaları konusunda pek az çalışma vardır. Buzağı ve koyunlarda radyoaktif izleme tekniği ile (59Fe) ve ağız yolu ile verilen Ferrik Demir oksit, Ferrik Demir klorür, Ferrous Demir karbonat ve Ferrous Demir sülfat’ın dokularda depolanması üzerine yapılan bir çalışmada sülfat, klorür ve karbonat formları arasında bir fark bulunamamıştır. Serum ve dokuların 59Fe alımı (uptake) ölçüt alındığında Ferrik Demir oksitten yararlanmanın çok düşük seviyede olduğu saptanmıştır.
Mera otlarına ve hatta kesif yem maddelerine toprak bulaşması sonucu çiftlik hayvanlarının erişkinlerinde demir noksanlığı olası değildir . Toprak, üzerinde yetişen bitkilerin 15-20 katı demir içermektedir. Yeni Zelanda koşullarında koyunların 75 kg, süt sığırlarının 600 kg yılık toprak tükettikleri varsayılmaktadır. Zaten bulaşma olmasa bile çoğu bitki türlerinde, değirmen artıklarında, hayvansal orijinli yem maddelerinde yüksek seviyede demir bulunmaktadır. Asit karekterli topraklarda yetişen bitkilerin demirden yararlanması oldukça yüksektir. Alkali topraklarda yetişen bitkilerin demir seviyesi asit karekterli toprak bitkileri kadar yüksek olmasa da yeterli bulunmuştur. Latin Amerika ülkelerinde analizi yapılan 256 bitki numunesinden sadece %3.5’inde 300 ppm’in altında demir bulunmuştur.
Diyete ilave edilen kalsiyum karbonatın sütten yeni kesilen besi domuzlarında şarta bağlı (ikincil) demir noksanlığına ve hafif seyreden kansızlığa neden olduğu bildirilmektedir.
Civcivlerde, diyette yüksek demirin mangan üzerindeki etkisi azdır. Bunun tersine, diyet demir seviyesi civcivin gereksinimini karşılayacak seviyede veya daha az bulunduğunda, 1000 mg/kg mangan ilavesi kan hemoglobin seviyesinin düşmesine yol açmaktadır.
Demir Eksikliği Hastalıklarında Tanı ve Tedavi
Sağaltım için mutlaka Veteriner Hekim ‘inize başvurun. Burada yazılan tedaviler bilgi amaçlıdır. Burada verilen bilgilerle tedavi edilmeye çalışılan hastanın oluşabilecek olumsuz tüm sonuçlar için hiçbir sorumlukluk kabul edilmez.
Demir eksikliği yavaş büyüme, uyuşukluk (lethargy) görülür. Mukoz membranlarda uçuk renk (solgunluk), hızlı kalp atışı (nabız sayısında yükselme) ve hızlı solunum göze çarpan klinik bulgulardır. Demir eksikliği enfeksiyonlara direnç azalmakta ve şiddetli olaylarda ölümle sonuçlanmaktadır. Tüm hayvan türlerinde hipokromik mikrositik (hypochromic microcytic- küçük hücreli solgun) anemi, düşük serum demiri, yüksek serum demir bağlama kapasitesi ve trasferrin saturasyonunda (doyumunda) azalma ile dikkati çeker.
Normalden aykırı rasyonla beslenmeyen erişkin hayvanlarda yapılan çok sayıda demir saplement çalışmalarından ne canlı ağırlık ve diğer verim, ne de kan değişkenlerinde kontrollerden farklı bir durum gözlenmiştir. Erişkinlerde, pek nadir beslenme durumlarında demir noksanlığı söz konusudur. Örneğin uzun süreli saman ağırlıklı beslenme rejiminde demir eksikliği gelişebilir. Böyle durumlarda demir ilavesi yarar sağlamakta, süt sığırlarında canlı ağırlık kaybı asgariye düşmekte ve sütten kesilen buzağılarda ağırlık artışı hızlanmaktadır.
Sadece ana sütü ile beslenen buzağılarda günlük alınan demir miktarı 2 – 4 mg arasındadır. Bunların günlük gereksinimleri ise 50 mg civarındadır. Bu yüzden süt rejimine bağlı buzağılarda ilk dört aylık dönemde demir saplementi yapılması gerekmektedir. Hatta ot ve dane yem tüketmeye başlamalarından sonra buzağılara 5.5 mg/kg vücut ağırlıklarında demir dekstran enjekte edilmesi canlı ağırlık artışını hızlandırmaktadır. Hızlı gelişen kuzularda diyette bulunması gereken demir 40-70 ppm arasındadır. Bu miktar 25 ppm’e düşürüldüğünde gelişme en alt düzeye inmektedir.
Buzağı ve kuzularda kansızlık durumlarında bağırsak enfeksiyonlarının (E.Coli) artması olasıdır. Deneysel olarak şekillendirilen kansızlıkta dil papillasında çok bariz atrofi (küçülme) göze çarpmaktadır.
Kenelerle enfestasyona uğramış sığırlarda müzmin kan kaybında rejeneratif olmayan anemi ve serum demir seviyesinde düşme vardır.
Koyun ve sığırlarda normal serum demir seviyesi 100-200 ug/dl’dir. Yeni doğan buzağılarda serum demir düzeyi 170 ug/dl, 50 günlükte 671 ug/dl olarak saptanmıştır.
İleri derecede kansızlık durumlarında otopside solgun, ince sulu kan ve hafif yaygın deri altı ödemi (anasarca) göze çarpar. Ödem bilhassa çene altında, bacaklarda, karın altında yaygındır. Deriye parmakla basıldığında düzleşmesi gecikir. Kalp büyümüştür. Karaciğer büyümüş, benekli görünüşte ve yağ infiltrasyonu sonucu gri-sarı renk almıştır. Kemik iliği normoblastik hücre karekterli, hiperlastik görünümdedir. Depo organlarda hemosiderin çok düşük veya hiç yoktur.
Serum demiri, total demir bağlama kapasitesi, trasferrin saturasyon, hemoglobin ve hematokrit testleri tanı için kullanılan araçlardır. Hemoglobin ve hematokrit testleri erken demir noksanlığının tanısında pek geçerli sayılmamaktadır. Bunlarda düşme ancak demir deposunun ileri derecede yok olmasına bağlıdır. Tanı için yazarlar arasında Transferrin Saturasyon Testi en geçerlisi kabul edilmektedir. Pratik uygulamalarda transferrin satürasyon %’nin 13 -15’den, hemoglobin seviyesinin 10 g/dl’den aşağısı demir eksikliği olarak değerlendirilmektedir.
Birmingham Üniversitesi Deneysel Patoloji Bölümü Radyobiyoloji biriminde gerek normal, gerekse ışınlanmış (irradiye edilmiş) ve sinjenik (syngenic) kemik iliği hücresi nakli yapılmış farelerde alyuvar yapımı ve heme sentezini radyoaktif demirle (59Fe) yaptığımız ölçümlerinde; kontrol farelere enjekte edilen rayoaktif demirin bir gün sonra sadece 1/3’ünün heme’e bağlandığı, heme bileşiğine bağlanan radyoaktivitenin dalaktaki alyuvarların kana geçmesi ile gittikçe azaldığı gözlenmiştir. Işınlanmış farelere 10 gün sonra radyoaktif demirin periton içi verilmesinden 6 saat sonra, dalak heme aktivitesinin, ışınlama dozunun 500 rad’dan 750 rad’a çıkarılması ile % 30’lardan % 10’lara düştüğü gözlenmiştir. Ayni durum ışınlamadan sonra kemik iliği hücre transplantasyonu yapılan farelerde de görülmüştür. Dalakta gözlenen tüm bulgular farelerin kemik iliğinde bulunan heme bileşiğinde de izlenmiştir. Alınan sonuçlara göre, gerek non-heme gerekse hem bileşiklerine bağlanan toplam radyoaktivite oranının hem bileşiğine bağlanan radyoaktivite oranından farklı olduğunu, dolayısıyla heme bağlanan aktiviteyi yansıtmayacağını, bu yüzden heme sentezi ve alyuvar yapımının ölçümünde total doku radyoaktivite alımı yerine, sadece hem bileşiğine bağlanan aktivitenin ölçümünün daha doğru olacağı tarafımızdan saptanmıştır.
Beyaz et için beslenen danalarda, diyetin 25-30 mg/kg demir içeren demir bileşiği ile saplementi aneminin önlenmesinde etkili olmaktadır. Buzağılarda kansızlıkta en göze çarpan özellik iştahın kaybolmasıdır. İştah kaybı biyokimyasal değişikliklerden daha önce gelişmektedir. Yeni doğan buzağılara 150 mg (demir dekstran bileşiği) veya 12 mg/kg vücut ağırlinda demirin kas içi verilmesi kansızlığın önlenmesinde etkilidir. Buzağılarda, yağsız sütün sonradan yağla zenginleştirilmesi ile 30 mg/kg demir içeren Ferrous Demir sülfat, Ferrik Demir sitrat veya Ferrik Demir EDTA ilavesi sonucu kan verilerinde yükselme sağlandığı bildirilmektedir. Kuzulara iki – üç haftalık aralıklarla 150 mg demirin iki defa verilmesi yeterli olmaktadır. Buzağılarda yüksek serum demiri ve düşük demir bağlama kapasitesi ile salmonella enfeksiyonu arasında pozitif bir ilişki bulunmuştur. .
Atlarda yüksek oranda parazit enfestasyonları bulunmadığı durumlarda demir eksikliği ileri gelen kansızlık nadiren görülmektedir. Atlarda demir eksikliği hastalığının önemli bulgusu küçük hücreli solgun (mikrositik hipokromik) kansızlıktır. Şiddetli kansızlık durumunda nefes almada güçlük vardır. Anemik atlar stres faktörleri ve hastalıklara çok hassastır. Hızlı solunum, gelişememe, ishal ve pnömoni görülür. Özellikle al donlu hayvanlarda tüyler kaba ve donuk renkte, otopside kanları sulu ve açık renklidir. Hayvan çabuk yorulur, hareketsizliği tercih eder. Taylar anemiye daha hassastır.
Atlarda aneminin tedavisi için Demir dekstran kullanılmamalıdır. Kas içi verilen Demir dekstran eriyiği birkaç dakika içerisinde hayvanın ölümüne yol açar.
Atlarda iki hafta süre ile ağız yolu ile 2-4 g Ferrous Demir sülfat verilmesi kansızlığın tedavisi için yeterlidir.
Entansif hayvan yetiştiriciliğinde diyette yüksek kalsiyum, fosfor, mangan, çinko, bakır gibi elementlerle, gosipoller ve taninlerin bulunması halinde demir ilavesine gerek duyulabilir. Yemlerde protein kaynağı olarak pamuk tohumu küspesi kullanıldığında, gossypol’ün inaktive edilmesi için demir ilavesi gereklidir. Pamuk tohumunda bulunan gossipol toksik, polyphenolic sarı renkli bir pigment maddesidir. Çok zehirlidir, kalp kasında ve karaciğerde yıkıma yol açar. Gevişenler az fakat domuzlar ve yumurta kanatlıları çok etkilenir. İşkembede bir dereceye kadar gossipolün zehir özelliği (detoksifiye) yok edilir. Yeni geliştirilen bazı pamuk bitkisi türlerinde (glandless) gossipol bulunmadığı belirtilmektedir.
Domuzlarda gossipol zehirlenmesinde nefes alma güçlüğü vardır, iştah kaybolmuş, büyüme durmuştur. Diyette 400 ppm gossipol domuzlarda 37-57 gün arasında ölümlere yol açar. Tavuklarda yumurtada gossipol depolanması yumurta sarısının renginin açılmasına neden olur. Diyette serbest gossipol seviyesi %0.01’den yüksekse 1:1 oranında (gossipol kadar) Ferrous Demir sülfat ilavesi gosipol’ün toksik etkisini ortadan kaldırmak için yeterli kabul edilmektedir.
Çiftlik hayvanlarında demir ilavesi olarak 1,2 ve 5 sulu Ferrous Demir sülfat, Ferrik Demir klorür, Ferrik Demir sitrat, Ferrik Demir Amonyum sitrat ve Ferrik Demir Kolin sitrat saplement olarak kullanılan demir bileşikleridir. Ferrous Demir karbonatın’da yukarıdakiler kadar etkili olduğu, yapılan son çalışmalarla ortaya konmuştur.
Demir Zehirlenmesi
Pek çok türde müzmin demir zehirlenmesinde yem tüketiminin azalması, gelişmede gerileme, yemden yararlanmanın düşmesi (Düşük Feed Conversion Ratio) gözlenmektedir. Kuzularda günlük 1600 ppm demir plazma bakır seviyesinin düşmesine, 280 ppm demirin kan tablosunda bir değişikliğe yol açmadan ishale neden olduğu saptanmıştır. Yine kuzularda yapılan bir çalışmada, 300-600 ppm demirin karaciğer ve plazma bakır seviyesinde ve seruloplazmin enzim aktivitesinde düşmeye yol açtığı gözlenmiştir. Buzağı diyetine artan oranlarda demir ilavesi (Demir sitrat) 500 ppm’den sonra gelişmelerinde düşüşe yol açmıştır. Domuzlarda ve kanatlılarda 4000-5000 ppm demir fosfor noksanlığına yol açmaktadır. Tosunlarda 1600 ppm demir (Ferrous Demir sülfat) günlük yem tüketiminde düşüşe yol açmıştır. Mangan seviyesi düşük olan civciv başlangıç yemine 1700 ppm demir ilavesi perozis şekillenmesine neden olmuştur.
Sıçanlarda 1650 mg/kg vücut ağırlığında demirin kas içi verilmesinin uzun süre bir yan etkisinin görülmemesine rağmen, E vitamini noksanlığına yol açtığı gözlenmiştir. E vitamini fareler ve genç domuzlarda demir zehirlenmesini önlemede etkili olmaktadır.
Akut demir zehirlenmesi iştahsızlık (anorexia), idrar azlığı (oligouria), ishal (diarehae), ısı düşmesi (hypothermia), iki fazlı şok (diphasic shock), metabolic acidosis sonucu ölümle son bulmaktadır. Histopatolojide sindirim sistemi, karaciğer, kalp, akciğerler, beyin, dalak ve timus damarlarında kan birikimi (congestion) göze çarpar. Müzmin demir zehirlenmesinde depo organlarda yüksek demir ve siderozis vardır. Serum demir seviyesi yükselmiştir. Yüksek dozda Ferrous Demir sülfat (19-29 mg/kg vücut ağırlığında) köpeklerde kusmaya yol açmaktadır.
Hayvana fizyolojik demir bağlama kapasitesinin üzerinde demir verildiğinde, demir çok gevşek bir şekilde transferrine (B globulin’e bağlanan demirden daha gevşek bir şekilde), bağlanmaktadır. Gevşek bir şekilde bağlanan demir plazmadan çok hızlı bir şekilde uzaklaştırılmaktadır. Zehirlenmeye yol açanda, organizmadan demirin atılması sınırlı olduğundan, hızlı bir şekilde uzaklaştırılamayan demirdir, denmektedir.
Demir zehirlenmesi üzerine etkili diyetsel faktörler arasında organizmadaki bakır, fosfor ve E vitamini seviyeleri önemlidir. Askorbik asit yalnız başına ve E vitamini ile birlikte demir emilimini artırmaktadır. Aynı şekilde organik asitlerden Succinic, Lactic, Pyruvic ve Citric asitler demir emiliminin yükselmesinde etkilidirler. Bunlar düşük demirli diyetle beslenme rejimlerinde hayvanın demir eksikliği korunmasında olumlu fakat yüksek demir içeren diyetle beslenmelerde olumsuz etki yapmaktadırlar. Fruktoz ve sorbitol gibi basit şekerler demir emilimini artırmaktadır. Bu tür maddelerin demir emilimini artırmaları, demirle kompleks meydana getirmeleri ve bunların hızlı bir şekilde ince bağırsakların üst kısımlarından absorblanmaları sonucudur.
Demir zehirlenmesinin tedavisinde uygulanan yol, demirin hidroksit bileşiği şeklinde çöktürülmesidir. Bunun içi ingiliz tuzu (magnezyum sülfat) eriyiği, kireç kaymağı (kalsiyum klorür – CaCl2) verilmesi tavsiye edilmektedir.
Kaynakça: Çiftlik Hayvanlarının Beslenme Hastalıkları (Nutritional Diseases), Doç. Dr. Ş. Kaya Göksoy, TDV Yayın Matbaacılık, Ankara 2003, 158-169.