Accidental monensin poisoning in buffaloes in Bahia, Brazil / Intoxicação acidental por monensina em búfalos na Bahia, Brasil

Monensin is an ionophore antibiotic (IA) widely used for growth promotion and weight gain in the production of ruminants. However, it has caused intoxication in several species, including buffaloes, mainly because of the ignorance or disrespect of the recommendations for use in each animal species. The objective of this study was to describe, for the first time, clinical-epidemiological and anatomopathological data of an outbreak of accidental poisoning by monensin in buffalos and rediscuss the recommendation of the use of IA in the production of this species. The outbreak affected 21 adult buffaloes after consumption of remains from a feed formulated on the farm and whose constituents were mixed by hand. Clinical and first death signs were observed 24 hours after ingestion of this food. In general, the clinical picture was characterized by muscle weakness, tremors, difficulty in locomotion, and decubitus. Fifteen buffaloes presented clinical signs of poisoning (71.5% morbidity), followed by death (100% lethality), after acute to subacute evolution (<24h to 96h). Laboratory tests indicated elevated serum activity of creatine phosphokinase and aspartate aminotransferase enzymes. Three buffaloes underwent necropsy, and samples from several organs were collected for histopathological examination. The main injuries found were hyaline degeneration and multifocal segmental necrosis in the skeletal and cardiac striated muscles (myopathy and degenerative-necrotic multifocal multifocal-necrotic cardiopathy). The diagnosis was confirmed by the toxicological evaluation of suspected ration remains, which detected 461.67mg/kg of monensin. The death of 71.5% buffaloes in this lot occurred due to a succession of errors, which included faults in the formulation of the ration and, above all, due to the use of monensin in a highly sensitive species. Despite the possible beneficial effects of IA use as a dietary supplement for buffaloes, we are of the opinion that IAs should never be used in bubalinoculture since any increment in production does not compensate for the imminent risk of death due to a small safety margin for this species and the absence of antidotes.

Monensina é um antibiótico ionóforo (AI) amplamente empregado na produção de ruminantes para promoção de crescimento e ganho de peso, mas que tem causado intoxicação em diversas espécies, incluindo os búfalos, principalmente, pelo desconhecimento ou desrespeito das recomendações de uso e às particularidades de cada espécie animal. Objetivou-se descrever, pela primeira vez na Bahia, dados clínico-epidemiológicos e anatomopatológicos de um surto de intoxicação acidental por monensina em búfalos e rediscutir a recomendação do uso de AI na produção de bubalinos. O surto acometeu um lote de 21 búfalos adultos após consumo de sobras de uma ração para bovinos formulada na fazenda e cujos constituintes eram misturados à mão. Os sinais clínicos e primeiros óbitos foram observados 24 horas após a ingestão dessa ração. O quadro clínico, em geral, se caracterizou por fraqueza muscular, tremores, dificuldade de locomoção e decúbito. Quinze búfalos apresentaram sinais clínicos de intoxicação (morbidade 71,5%), seguido de morte (letalidade 100%), após evolução aguda a subaguda (<24h até 96h). Exames laboratoriais indicaram acentuada elevação na atividade sérica das enzimas CPK e AST. Três búfalos foram necropsiados, sendo coletadas amostras de diversos órgãos para exame histopatológico. A principal lesão encontrada foi degeneração hialina e necrose segmentar multifocal nos músculos estriados esqueléticos e cardíacos (miopatia e cardiopatia degenerativo-necrótica tóxica multifocal polifásica). O diagnóstico foi confirmado pela avaliação toxicológica das sobras da ração suspeita, que detectou 461,67mg/kg de monensina. A morte de 71,5% dos búfalos deste lote ocorreu devido a uma sucessão de erros, que incluíram falhas na formulação da ração e, sobretudo, devido ao uso da monensina em uma espécie altamente sensível. Enfatizamos que, apesar dos possíveis efeitos benéficos do uso AIs como suplemento dietético para bubalinos, somos da opinião que os AIs nunca devem ser empregados na bubalinocultura, uma vez que os eventuais incrementos na produção não compensam o risco iminente de morte, devido a pequena margem de segurança para essa espécie e a inexistência de antídotos.

Accidental monensin poisoning in buffaloes in Bahia, Brazil

ABSTRACT: Monensin is an ionophore antibiotic (IA) widely used for growth promotion and weight gain in the production of ruminants. However, it has caused intoxication in several species, including buffaloes, mainly because of the ignorance or disrespect of the recommendations for use in each animal species. The objective of this study was to describe, for the first time, clinical-epidemiological and anatomopathological data of an outbreak of accidental poisoning by monensin in buffalos and rediscuss the recommendation of the use of IA in the production of this species. The outbreak affected 21 adult buffaloes after consumption of remains from a feed formulated on the farm and whose constituents were mixed by hand. Clinical and first death signs were observed 24 hours after ingestion of this food. In general, the clinical picture was characterized by muscle weakness, tremors, difficulty in locomotion, and decubitus. Fifteen buffaloes presented clinical signs of poisoning (71.5% morbidity), followed by death (100% lethality), after acute to subacute evolution ( 24h to 96h). Laboratory tests indicated elevated serum activity of creatine phosphokinase and aspartate aminotransferase enzymes. Three buffaloes underwent necropsy, and samples from several organs were collected for histopathological examination. The main injuries found were hyaline degeneration and multifocal segmental necrosis in the skeletal and cardiac striated muscles (myopathy and degenerative-necrotic multifocal multifocal-necrotic cardiopathy). The diagnosis was confirmed by the toxicological evaluation of suspected ration remains, which detected 461.67mg/kg of monensin. The death of 71.5% buffaloes in this lot occurred due to a succession of errors, which included faults in the formulation of the ration and, above all, due to the use of monensin in a highly sensitive species. Despite the possible beneficial effects of IA use as a dietary supplement for buffaloes, we are of the opinion that IAs should never be used in bubalinoculture since any increment in production does not compensate for the imminent risk of death due to a small safety margin for this species and the absence of antidotes.

RESUMO: Monensina é um antibiótico ionóforo (AI) amplamente empregado na produção de ruminantes para promoção de crescimento e ganho de peso, mas que tem causado intoxicação em diversas espécies, incluindo os búfalos, principalmente, pelo desconhecimento ou desrespeito das recomendações de uso e às particularidades de cada espécie animal. Objetivou-se descrever, pela primeira vez na Bahia, dados clínico-epidemiológicos e anatomopatológicos de um surto de intoxicação acidental por monensina em búfalos e rediscutir a recomendação do uso de AI na produção de bubalinos. O surto acometeu um lote de 21 búfalos adultos após consumo de sobras de uma ração para bovinos formulada na fazenda e cujos constituintes eram misturados à mão. Os sinais clínicos e primeiros óbitos foram observados 24 horas após a ingestão dessa ração. O quadro clínico, em geral, se caracterizou por fraqueza muscular, tremores, dificuldade de locomoção e decúbito. Quinze búfalos apresentaram sinais clínicos de intoxicação (morbidade 71,5%), seguido de morte (letalidade 100%), após evolução aguda a subaguda ( 24h até 96h). Exames laboratoriais indicaram acentuada elevação na atividade sérica das enzimas CPK e AST. Três búfalos foram necropsiados, sendo coletadas amostras de diversos órgãos para exame histopatológico. A principal lesão encontrada foi degeneração hialina e necrose segmentar multifocal nos músculos estriados esqueléticos e cardíacos (miopatia e cardiopatia degenerativo-necrótica tóxica multifocal polifásica). O diagnóstico foi confirmado pela avaliação toxicológica das sobras da ração suspeita, que detectou 461,67mg/kg de monensina. A morte de 71,5% dos búfalos deste lote ocorreu devido a uma sucessão de erros, que incluíram falhas na formulação da ração e, sobretudo, devido ao uso da monensina em uma espécie altamente sensível. Enfatizamos que, apesar dos possíveis efeitos benéficos do uso AIs como suplemento dietético para bubalinos, somos da opinião que os AIs nunca devem ser empregados na bubalinocultura, uma vez que os eventuais incrementos na produção não compensam o risco iminente de morte, devido a pequena margem de segurança para essa espécie e a inexistência de antídotos.

Accidental monensin poisoning in buffaloes in Bahia, Brazil / Intoxicação acidental por monensina em búfalos na Bahia, Brasil

Monensin is an ionophore antibiotic (IA) widely used for growth promotion and weight gain in the production of ruminants. However, it has caused intoxication in several species, including buffaloes, mainly because of the ignorance or disrespect of the recommendations for use in each animal species. The objective of this study was to describe, for the first time, clinical-epidemiological and anatomopathological data of an outbreak of accidental poisoning by monensin in buffalos and rediscuss the recommendation of the use of IA in the production of this species. The outbreak affected 21 adult buffaloes after consumption of remains from a feed formulated on the farm and whose constituents were mixed by hand. Clinical and first death signs were observed 24 hours after ingestion of this food. In general, the clinical picture was characterized by muscle weakness, tremors, difficulty in locomotion, and decubitus. Fifteen buffaloes presented clinical signs of poisoning (71.5% morbidity), followed by death (100% lethality), after acute to subacute evolution (<24h to 96h). Laboratory tests indicated elevated serum activity of creatine phosphokinase and aspartate aminotransferase enzymes. Three buffaloes underwent necropsy, and samples from several organs were collected for histopathological examination. The main injuries found were hyaline degeneration and multifocal segmental necrosis in the skeletal and cardiac striated muscles (myopathy and degenerative-necrotic multifocal multifocal-necrotic cardiopathy). The diagnosis was confirmed by the toxicological evaluation of suspected ration remains, which detected 461.67mg/kg of monensin. The death of 71.5% buffaloes in this lot occurred due to a succession of errors, which included faults in the formulation of the ration and, above all, due to the use of monensin in a highly sensitive species. Despite the possible beneficial effects of IA use as a dietary supplement for buffaloes, we are of the opinion that IAs should never be used in bubalinoculture since any increment in production does not compensate for the imminent risk of death due to a small safety margin for this species and the absence of antidotes.(AU)

Monensina é um antibiótico ionóforo (AI) amplamente empregado na produção de ruminantes para promoção de crescimento e ganho de peso, mas que tem causado intoxicação em diversas espécies, incluindo os búfalos, principalmente, pelo desconhecimento ou desrespeito das recomendações de uso e às particularidades de cada espécie animal. Objetivou-se descrever, pela primeira vez na Bahia, dados clínico-epidemiológicos e anatomopatológicos de um surto de intoxicação acidental por monensina em búfalos e rediscutir a recomendação do uso de AI na produção de bubalinos. O surto acometeu um lote de 21 búfalos adultos após consumo de sobras de uma ração para bovinos formulada na fazenda e cujos constituintes eram misturados à mão. Os sinais clínicos e primeiros óbitos foram observados 24 horas após a ingestão dessa ração. O quadro clínico, em geral, se caracterizou por fraqueza muscular, tremores, dificuldade de locomoção e decúbito. Quinze búfalos apresentaram sinais clínicos de intoxicação (morbidade 71,5%), seguido de morte (letalidade 100%), após evolução aguda a subaguda (<24h até 96h). Exames laboratoriais indicaram acentuada elevação na atividade sérica das enzimas CPK e AST. Três búfalos foram necropsiados, sendo coletadas amostras de diversos órgãos para exame histopatológico. A principal lesão encontrada foi degeneração hialina e necrose segmentar multifocal nos músculos estriados esqueléticos e cardíacos (miopatia e cardiopatia degenerativo-necrótica tóxica multifocal polifásica). O diagnóstico foi confirmado pela avaliação toxicológica das sobras da ração suspeita, que detectou 461,67mg/kg de monensina. A morte de 71,5% dos búfalos deste lote ocorreu devido a uma sucessão de erros, que incluíram falhas na formulação da ração e, sobretudo, devido ao uso da monensina em uma espécie altamente sensível. Enfatizamos que, apesar dos possíveis efeitos benéficos do uso AIs como suplemento dietético para bubalinos, somos da opinião que os AIs nunca devem ser empregados na bubalinocultura, uma vez que os eventuais incrementos na produção não compensam o risco iminente de morte, devido a pequena margem de segurança para essa espécie e a inexistência de antídotos.(AU)

Effect of thyme essential oil on rumen parameters, nutrient digestibility, and nitrogen balance in wethers fed high concentrate diets / Efeito do óleo essencial de tomilho sobre os parâmetros ruminais, a digestibilidade dos nutrientes e o balanço de nitrogênio em borregos alimentados com elevado teor de concentrado

This trial aimed to evaluate the effects of thyme essential oils (EO) on rumen parameters, nutrient digestibility and nitrogen balance in wethers fed with high-concentrate diet. Twenty rumen-cannulated wethers were blocked according to body weight (BW= 64.0±2.1kg), and received one of the following treatments: 25mg of monensin/kg of dry matter (DM; MON) or doses of thyme EO (1.25, 2.50 or 3.75g/kg of DM). The diet was composed of 90% concentrate. Thyme EO was composed mainly by thymol (46.6% of DM) and p-cymene (38.9% of DM). The nutrient intake and apparent digestibility were similar among treatments. The inclusion of 3.75g of thyme EO tended (P= 0.07) to increase butyrate compared to MON and 1.25OE and wethers fed with 1.25g of thyme EO tended (P= 0.07) to decrease ruminal pH on the 14th day compared to MON. The treatments did not affect acetate:propionate ratio, total short chain fatty acids (SCFA) and nitrogen retention. Results from this study suggest that adding thyme EO to high-concentrate diets may be used as an alternative to monensin as feed additive in feedlot lambs.(AU)

O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos do óleo essencial (OE) de tomilho nos parâmetros ruminais, na digestibilidade e no balanço de nitrogênio em borregos alimentados com elevado teor de concentrado. Vinte borregos providos de cânulas ruminais foram blocados de acordo com o peso corporal (PC=64,0±2,1kg) e receberam um dos tratamentos: 25mg de monensina/kg de matéria seca (MS; MON) ou doses de OE de tomilho (1,25; 2,50 ou 3,75g/kg de MS). A dieta foi composta por 90% de concentrado. A composição do OE de tomilho foi principalmente timol (46,6% da MS) e p-cimeno (38,9% da MS). A ingestão e a digestibilidade dos nutrientes foram semelhantes entre os tratamentos. A inclusão de 3,75g de OE de tomilho tendeu (P=0,07) a aumentar o butirato em relação aos tratamentos MON e 1,25OE. Os borregos alimentados com 1,25g de OE tenderam (P=0,07) a apresentar menor pH ruminal no 14º dia comparado a MON. No entanto, os tratamentos não afetaram a relação acetato:propionato, concentração total de ácidos graxos de cadeia curta e retenção de nitrogênio. Os resultados sugerem que a adição de OE de tomilho em dietas com elevado teor de concentrado pode ser uma alternativa à monensina como aditivo alimentar para cordeiros em confinamento.(AU)

Thyme essential oil for sheep: effect on rumen fermentation, nutrient digestibility, nitrogen metabolism, and growth / Óleo essencial de tomilho para ovinos: efeito na fermentação ruminal, na digestibilidade dos nutrientes, no metabolismo de nitrogênio e no crescimento

Two experiments were conducted to evaluate the effect of thyme (Thymus vulgaris) essential oil (EO) doses on rumen fermentation, nutrient digestibility, and nitrogen metabolism, as well as performance and coccidia oocyst discharge. In experiment I, 20 rumen-cannulated wethers received the experimental diets containing 80% dry matter (DM) of haylage and 20% DM of concentrate. Treatments were 25mg of monensin/kg DM or doses of 1.25, 2.50, or 3.75g of thyme EO/kg DM. In experiment II, 50 ewe lambs received the same diets from experiment I, including a diet without feed additives. Wethers fed with diets containing 1.25g/kg DM of thyme EO had higher molar proportion of propionate (P= 0.03) and butyrate (P< 0.01), and lower (P= 0.04) acetate to propionate ratio than other treatments. Adding thyme EO to diets increased (P= 0.02) nitrogen retention compared to monensin. The performance of ewe lambs was not affected (P≥ 0.05) by treatments. However, lambs fed monensin had a lower (P= 0.04) number of coccidia oocyst discharge than others. Adding 1.25g/kg DM of thyme EO in high-forage diet improved ruminal fermentation. Thyme EO enhanced nitrogen metabolism, however, it did not improve performance.(AU)

Dois experimentos foram conduzidos para avaliar o efeito de doses de óleo essencial (OE) de tomilho (Thymus vulgaris) sobre a fermentação ruminal, a digestibilidade de nutrientes e o metabolismo de nitrogênio, bem como sobre o desempenho e a descarga de oocistos de coccídeos. No experimento I, 20 ovinos canulados receberam dietas experimentais contendo 80% de matéria seca (MS) de pré-secado e 20% de MS de concentrado. Os tratamentos foram 25mg de monensina/kg de MS ou doses de 1,25, 2,50 ou 3,75g de OE de tomilho/kg de MS. No experimento II, 50 borregas receberam as mesmas dietas do experimento I, incluindo uma dieta sem aditivos. Os animais alimentados com dietas contendo 1,25g de OE de tomilho apresentaram maior proporção molar de propionato (P=0,03) e de butirato (P<0,01) e menor (P=0,04) relação acetato/propionato do que outros tratamentos. A adição de OE de tomilho nas dietas aumentou (P=0,02) a retenção de nitrogênio em comparação com a monensina. O desempenho de cordeiros não foi afetado (P≥0,05) pelos tratamentos. No entanto, cordeiros alimentados com monensina apresentaram menor (P=0,04) número de oocistos de coccídeos. A adição de 1,25g/kg de MS de OE de tomilho na dieta forrageira melhorou o perfil da fermentação ruminal. O OE de tomilho aumentou a retenção de nitrogênio, no entanto não melhorou o desempenho.(AU)

Consumo de forragem por novilhas de corte recebendo farelo de arroz com e sem ionóforo / Forage intake by beef heifers receiving rice bran with and without ionophore

O consumo de forragem foi avaliado em novilhas de corte exclusivamente em pastagem de azevém (Lolium multiflorum Lam.) ou recebendo farelo de arroz integral (FAI) com ou sem adição de ionóforo. Foi usado o óxido de cromo como indicador da produção fecal. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com medidas repetidas no tempo, com três tratamentos e três repetições de área. Os animais foram considerados as unidades experimentais nas avaliações de consumo. O consumo de pasto pelas novilhas foi similar nos diferentes sistemas alimentares, ocasionando taxa de lotação semelhante. O fornecimento de farelo de arroz integral, com ou sem monensina, aumenta o consumo de matéria seca total. A adição de ionóforo ao FAI aumenta o desempenho individual das novilhas, sendo o seu uso recomendado quando existe o objetivo de reduzir a sua idade ao primeiro acasalamento.

The forage intake was evaluated in beef heifers exclusively in Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) pasture or receiving rice bran with or without addition of ionophore. Chromic oxide was used as a fecal production indicator. The experimental design was completely randomized with repeated measures on time, three treatments and three area replicates. The animals were considered experimental units for intake evaluations. The pasture intake by heifers was similar at different feeding systems causing similar stocking rate. The supply of rice bran with or without monensin increased the total dry matter intake. The individual heifers performance was increased with ionophore addition to rice bran. Ionophore is recommended when there is a goal to reduce the age of beef heifers at their first mating.

Biomimetic oxidation studies of monensin A catalyzed by metalloporphyrins: identification of hydroxyl derivative product by electrospray tandem mass spectrometry

Monensin A is an important commercially available natural product isolated from Streptomyces cinnamonensins that shows antibiotic and anti-parasitic activities. This molecule has a significant influence in the antibiotic market, but until now there are no studies on putative metabolite formations. Bioorganic catalysts applying metalloporphyrins and mono-oxygen donors are able to mimic the cytochrome P450 reactions. This model has been employed for natural product metabolism studies affording several new putative metabolites and in vivo experiments confirming the relevance of this procedure. In this work we evaluated the potential of 10,15,20-tetrakis (pentafluorophenyl) porphyrin metal(III) chloride [Fe(TFPP)Cl] catalyst models to afford a putative monensin A metabolite. Oxidation agents such as meta-chloroperoxy benzoic acid, iodosylbenzene, hydrogen peroxide 30 wt.% and tert-butyl hydroperoxide 70 wt.%, were used to investigate different reaction conditions, in addition to the analysis of the influence of the solvent. The quantification of total monensin A conversion and the structure of the new hydroxylated putative metabolite were proposed based on electrospray ionization tandem mass spectrometry analysis. The porphyrin tested, afforded moderate conversions of monensin A in all reaction conditions and the selectivity was found to be dependent on the oxidation/medium employed.

Alimentação de vacas F1 Holandês x Zebu com suplementos nitrogenados e monensina sódica: avaliação do consumo, parâmetros ruminais e produção de leite / Feeding F1 Holstein x Zebu cows with nitrogenated supplements and sodic monensin: feed intake, ruminal parameters and milk production

Avaliaram-se suplementos nitrogenados contendo ou não monensina sódica, adicionados à silagem, sobre o consumo de matéria seca (CMS), a digestibilidade da MS (DMS) e a produção de vacas F1 Holandês x Zebu. Vacas (n=15) com 21 dias em lactação, produzindo 19,2kg/dia, foram distribuídas em um delineamento quadrado latino 5X5, com três vacas por tratamento (T). Os T foram: 1- concentrado durante as ordenhas e silagem de milho após as ordenhas (C.SM); 2- C.SM + nitromineral (C.SMNM); 3- C.SM + nitroproteico (C.SMNP), 4- C.SMNM + monensina (C.SMNM+MO) e 5- C.SMNP + monensina (C.SMNP+MO). Os suplementos NP e NM adicionados à SM, (C.SMNP e C.SMNM) aumentaram o CMS (P<0,05). A adição de monensina não alterou o CMS nem a DMS (P>0,05). A suplementação proteica não aumentou o acetato (P>0,05), mas aumentou o propionato e o butirato (P<0,05). A adição de MO ao T C.SMNP reduziu o propionato e o butirato (P<0,05) em relação ao T C.SMNP. A concentração de nitrogênio amoniacal aumentou (P<0,05) no T C.SMNM em relação ao T C.SM e não diferiu dos demais. As produções de leite nos T C.SMNP e C.SMNPMO foram maiores do que no T C.SM (P<0,05). Vacas do T C.SM foram mais eficientes produzindo leite do que as do T C.SMNM (P<0,05).

The objectives of this study were to evaluate consumption, ruminal parameters and milk production of F1 Holstein x Zebu milking cows fed nitrogenated supplements with or without monensin added to the silage. Cows with 21 days on milk and producing initially 19.2kg of milk/day were distributed in a 5X5 Latin square design with three replicates per treatment. The treatments (T) were: 1- concentrate fed during the milking time and corn silage fed after milking (C.SM); 2- C.SM + nitromineral(NM) (C.SMNM); 3- C.SM + nitroproteico (NP) (C.SMNP); 4- C.SMNM + monensin (C.SMNM+MO) e 5- C.SMNP + monensin (C.SMNP+MO). The addition of NP e NM to the T C.SM increased the DMI when compared to C.SM (P<0.05). The addition of monensin did not change the DMI (P>0,05). The protein supplementation did not alter acetate (P>0,05), but increased propionate and butyrate concentrations. (P<0.05) The N-NH3 concentration increased (P<0.05) only in T C.SMNM (P<0.05). The addition of monensin to T C.SMNP decreased propionate and butyrate concentrations (P<0.05) related to T C.SMNP. The milk production was greater in the C.SMNP treatments than T C.SM (P<0.05). Cows in T C.SM produced milk more efficiently than cows fed C.SMNM (P<0.05), but did not differ from the others.

Autophagy Inhibition with Monensin Enhances Cell Cycle Arrest and Apoptosis Induced by mTOR or Epidermal Growth Factor Receptor Inhibitors in Lung Cancer Cells / 결핵및호흡기질환

BACKGROUND: In cancer cells, autophagy is generally induced as a pro-survival mechanism in response to treatment-associated genotoxic and metabolic stress. Thus, concurrent autophagy inhibition can be expected to have a synergistic effect with chemotherapy on cancer cell death. Monensin, a polyether antibiotic, is known as an autophagy inhibitor, which interferes with the fusion of autophagosome and lysosome. There have been a few reports of its effect in combination with anticancer drugs. We performed this study to investigate whether erlotinib, an epidermal growth factor receptor inhibitor, or rapamycin, an mammalian target of rapamycin (mTOR) inhibitor, is effective in combination therapy with monensin in non-small cell lung cancer cells. METHODS: NCI-H1299 cells were treated with rapamycin or erlotinib, with or without monensin pretreatment, and then subjected to growth inhibition assay, apoptosis analysis by flow cytometry, and cell cycle analysis on the basis of the DNA contents histogram. Finally, a Western blot analysis was done to examine the changes of proteins related to apoptosis and cell cycle control. RESULTS: Monensin synergistically increases growth inhibition and apoptosis induced by rapamycin or erlotinib. The number of cells in the sub-G1 phase increases noticeably after the combination treatment. Increase of proapoptotic proteins, including bax, cleaved caspase 3, and cleaved poly(ADP-ribose) polymerase, and decrease of anti-apoptotic proteins, bcl-2 and bcl-xL, are augmented by the combination treatment with monensin. The promoters of cell cycle progression, notch3 and skp2, decrease and p21, a cyclin-dependent kinase inhibitor, accumulates within the cell during this process. CONCLUSION: Our findings suggest that concurrent autophagy inhibition could have a role in lung cancer treatment.

Surto de intoxicação por monensina em avestruzes e equinos no sul do Brasil / Outbreak of monensin poisoning in ostriches and horses in southern Brazil

Descreve-se um surto de intoxicação por monensina em avestruzes e equinos em uma propriedade no Rio Grande do Sul. Oito dias antes do aparecimento dos primeiros sinais clínicos, uma ração comercial formulada para bovinos, cuja composição incluía monensina (177ppm), foi introduzida na dieta dos animais. Três equinos manifestaram dificuldade de movimentação, cólica, sudorese e decúbito permanente; dois morreram em 48 horas após o inicio dos sinais. Três avestruzes adoeceram, dois apresentaram decúbito esternal permanente, o outro estava apático e relutante ao movimento. Dois avestruzes morreram 15 e 30 dias após o início dos sinais. Nas necropsias dos equinos, observou-se miocárdio com palidez multifocal, hemorragia no endocárdio e no epicárdio (principalmente ao redor dos vasos coronarianos) e musculatura esquelética com áreas branco-amareladas bilaterais e focalmente extensas. Essas alterações corresponderam histologicamente, à miopatia e cardiomiopatia necróticas. Nos avestruzes, músculos esqueléticos difusamente pálidos e com múltiplos pequenos pontos brancos corresponderam à necrose segmentar polifásica, com alterações necróticas e regenerativas.

An outbreak of monensin poisoning affected ostriches and horses from a farm in Rio Grande do Sul. Eight days before the onset of clinical signs, a commercial cattle concentrate containing monensin (177ppm) was introduced in the diet of the animals. Three horses showed difficulty moving, cramping, sweating and permanent recumbency, and death within 48 hours. Three ostriches showed sternal permanent recumbency or sluggish and reluctance to move. Two ostriches died 15 and 30 days after the onset of signs. Gross changes in the horses included multifocal myocardial pallor, endocardial and epicardial hemorrhages mainly around the coronary vessels, and bilateral yellowish white foci in skeletal muscles. Histological lesions were necrotic myopathy and cardiomyopathy. At necropsy of ostriches, skeletal muscles were diffusely pale with multiple small white spots, which corresponded to polyphasic segmental necrosis and regenerative changes.

Suplemento múltiplo com ionóforos para novilhos em pasto: desempenho / Multiple supplement with ionophores for grazing steers: performance

Avaliou-se o desempenho de 25 novilhos Holandês x Zebu, castrados, com média de peso vivo inicial de 265±50 kg, sob pastejo emBrachiaria decumbens, distribuídos em cinco grupos e em cinco piquetes, segundo os tratamentos: controle - suplementação múltipla sem ionóforos (CONT); suplementação múltipla com 100mg/cab/dia de monensina (M100); suplementação múltipla com 200mg/cab/dia de monensina (M200); suplementação múltipla com 100mg/cab/dia de lasalocida (L100); suplementação múltipla com 200mg/cab/dia de lasalocida (L200). O período experimental foi de 105 dias, com rotação dos grupos nos piquetes a cada 21 dias. A suplementação foi fornecida ad libitum. A avaliação de desempenho ocorreu mediante a pesagem dos animais, em jejum de alimento e água de 14 horas, no início de cada período e término do experimento. Os animais alimentados com suplementos com ionóforos apresentaram maior ganho de peso em relação aos do controle (0,357 vs. 0,268; P = 0,0068). Entre os ionóforos, os animais alimentados com lasalocida ganharam mais peso (0,398 vs. 0,333; P=0,0175). O melhor desempenho pode ser explicado pelo maior consumo dos suplementos pelos animais alimentados com lasalocida (0,53 vs. 0,42; P<0,0001).

The performance of 25 castrated Holstein x Zebu crossbred steers averaging 265±50kgBW, grazing on Brachiaria decumbens, during dry season was evaluated. The experiment was carried out in a completed randomized design and the animals were grouped in five different paddocks with the following treatments: control - multiple supplement without ionophores (CONT); multiple supplement with 100mg of monensin/animal/day (M100); multiple supplement with 200mg of monensin/animal/day (M200); multiple supplement with 100mg of lasalocid/animal/day (L100); and multiple supplement with 200mg of lasalocid/animal/day (L200). The experimental period was 105 days, with changing groups on paddocks every 21 days. The multiple supplement was offered ad libitum. Body weight was evaluated after 14 hours of fasting. Animals fed multiple supplement with ionophores showed higher average daily weight gain than control (0.357 vs 0.268; P= 0.0068), as well as steers fed lasalocid in comparision to monensin (0.398 vs. 0.333; P= 0.0175). Animals suplemented with lasalocid had higher intakes and higher average daily gain (0.53 vs. 0.42; P<0.0001).

Suplemento múltiplo com ionóforos para novilhos em pasto: consumo, fermentação ruminal e degradabilidade in situ / Multiple supplement with ionophores for grazing steers: intake, ruminal fermentation, and in situ degradability

Avaliou-se o efeito do suplemento múltiplo com ionóforos sobre o consumo, a fermentação ruminal e a degradabilidade in situ da matéria seca da forragem. Utilizaram-se cinco novilhos Holandês x Zebu fistulados no rúmen, com peso vivo médio de 350kg, em delineamento em quadrado latino. Os tratamentos foram: suplementação múltipla sem ionóforos (CONT); suplementação múltipla com 100mg/cab/dia de monensina (M100); suplementação múltipla com 200mg/cab/dia de monensina (M200); suplementação múltipla com 100mg/cab/dia de lasalocida (L100); e suplementação múltipla com 200mg/cab/dia de lasalocida (L200). O uso de ionóforos no suplemento não influenciou o consumo de forragem, que foi, em média, 7,24kg MS/dia. A presença de ionóforos resultou em ligeiro aumento do pH ruminal em relação à ausência desses aditivos (P<0,05). Houve diferença na concentração do N-NH3 apenas para os teores de ionóforos em que 200mg/cab/dia reduziu a quantidade de N-NH3. As concentrações de acetato, propionato e butirato não foram influenciadas pela inclusão, pelo tipo ou pelos teores de ionóforos. A fração solúvel média (A) da Brachiaria decumbens foi igual a 22 por cento, e a fração insolúvel potencialmente degradável média (B) igual a 65 por cento, resultando em degradação potencial média de 87 por cento. A taxa de degradação média (c) foi de 0,03/hora. Os ionóforos não alteraram a degradação in situ da matéria seca.

The effect of multiple supplement with ionophores was evaluated on intake, ruminal fermentation, and in situ degradability of dry matter (DM) of the pasture forage. Five rumen fistulated Holstein x Zebu steers averaging 350kg of BW were used. The animals were grouped in five different paddocks under Latin Square experimental design. The treatments were multiple supplement without ionophores (CONT); multiple supplement with 100mg of monensin/animal/day (M100); multiple supplement with 200mg of monensin/animal/day (M200); multiple supplement with 100mg of lasalocid/animal/day (L100); multiple supplement with 200mg of lasalocid/animal/day (L200). The pasture intake was 7.24kg DM/day and it was not affected by ionophores. The average pH was influenced (P<0.05) by the presence of the ionophores in the supplements. There rumen N-NH3 concentration was negatively influenced by the ionophores levels in the multiple supplement. The molar concentrations of acetate, propionate, and butirate in the rumen were not affect by the presence, type, or level of ionophores. The mean soluble fraction A of Brachiaria decumbens was 22 percent, the mean potential degradable insoluble fraction (B) was 65 percent, and the degradability was 87 percent. The mean degradation rate (c) was 0.03/h. The ionophores did not affect DM in situ degradability.

Intoxicação acidental por monensina em ovinos no Estado do Rio de Janeiro / Accidental monensin poisoning in sheep in Rio de Janeiro State

Descreve-se um surto de intoxicação por monensina em ovinos no Estado do Rio de Janeiro, no qual de 180 animais, oito morreram após serem alimentados com ração contendo o ionóforo. A enfermidade, de evolução variável, caracterizou-se clinicamente por apatia, arritmia cardíaca, mioglobinúria, incoordenação, incapacidade de se levantar, decúbito esternal; uma ovelha abortou. As lesões macroscópicas consistiram de áreas pálidas no miocárdio, hidroperitônio, hidrotórax e edema pulmonar. O exame histopatológico evidenciou alterações degenerativo-necróticas no coração e na musculatura esquelética. No miocárdio, as lesões eram mais marcadas e caracterizavam-se por necrose multifocal com substituição das miofibras por tecido conjuntivo fibroso e inflamação intersticial mononuclear. Adicionalmente, verificaram-se proliferação de células satélite e reação inflamatória mononuclear em músculos esqueléticos. Ao que tudo indica, a adição excessiva de monensina sódica, talvez associada à homogeneização inadequada da droga ao alimento, tenha determinado a ingestão de grande quantidade de monensina por parte dos animais.

An outbreak of monensin poisoning in sheep in the State of Rio de Janeiro is described. From 180 animals, eight died after they had been fed with ration containing the ionophore. The poisoning had a variable course and was clinically characterized by apathy, heart arrhythmia, myoglobinuria, incoordenation, incapacity of getting up, and sternal decubitus; one sheep aborted. The macroscopic lesions consisted of pale areas in the myocardium, hydroperitoneum, hydrothorax, and pulmonary edema. Histopathological examination revealed degenerative-necrotic alterations in heart and skeletal muscles. In the myocardium lesions were more severe and were characterized by multifocal necrosis with substitution of the myofibres by fibrous tissue and interstitial mononuclear infiltration. Proliferation of satellite cells and mononuclear inflammatory reaction in skeletal muscles were also verified. It seems that the exaggerated addition of sodic monensin, eventually associated with improper homogenization of monensin in the ration, was responsible for the excessive ingestion of monensin by some animals.

Intoxicação por antibióticos ionóforos em animais:[revisão] / Ionophore poisoning in animals: [review]

O uso terapêutico de antibióticos ionóforos em medicina veterinária difundiu-se muito nos últimos anos, com conseqüente aumento no risco de intoxicação em animais. Antibióticos ionóforos são usados como coccidiostáticos e como aditivo em alimentos para animais, com o propósito de estimular o desenvolvimento e o ganho de peso. Os ionóforos mais utilizados na alimentação de animais são a monensina, lasalocida, nasarina e salinomicina. Há uma grande variação na susceptibilidade dos efeitos tóxicos dos ionóforos de acordo com a espécie animal. A intoxicação pode ocorrer quando dosagens elevadas de ionóforos são adicionadas aos alimentos, ou quando ionóforos são incluídos inadvertidamente ou acidentalmente em dosagens não corretas para determinada espécie animal. Casos de intoxicação têm sido descritos em bovinos, ovinos, suínos, eqüinos, cães e aves. Para os eqüinos os ionóforos são extremamente tóxicos. São considerados seguros quando usados nas espécies-alvo, dentro das dosagens recomendadas pelo fabricante.

The therapeutic use of ionophores in veterinary medicine has grown in the last years, with resultant increase in the risk of poisoning in animals. Ionophores are used as food additives as coccidiostacts in several animal species and growth promoter and bloat prevention in ruminants. The most often used ionophores are monensin, lasalocid, narasin and salinomycin. There is a great variation in the susceptibility to the toxic effect of ionophores in different animal species. Poisoning can occur when the dosage is too high or when not correct doses for a certain animal species are given. Cases of poisoning have been described in sheep, swine, horses, dogs and poultry. For horses ionophores are extremely toxic. The use of ionophores is only safe when used accordingly to the instructions of the manufacturer and especially for each animal species. In this paper the most important data regarding clinical-pathological and pathogenic aspects, and also the conditions in which the poisoning may occur are critically reviewed.

Parâmetros digestivos e produção de proteína microbiana em novilhas em crescimento compensatório / Digestive parameters and protein microbial production in heifers under compensatory growth

Avaliaram-se o manejo para crescimento compensatório e o efeito da suplementação com ionóforo na dieta sobre os parâmetros digestivos e sobre a produção de proteína microbiana de novilhas leiteiras. Foram utilizadas 20 animais puros da raça Pardo-Suíça, com média de peso inicial de 200kg aos cinco meses de idade. Os tratamentos foram arranjados em um esquema fatorial 2x2x2, e os animais foram alocados, aleatoriamente, em cada uma das combinações. O fator 1 consistiu dos sistemas de alimentação (convencional e crescimento compensatório), o fator 2, da utilização (200mg de monensina/animal/dia) ou não de ionóforo e o fator 3, dos períodos de alimentação (P1 e P2). A inclusão de ionóforo na dieta aumentou os coeficientes de digestibilidade total da matéria seca, da matéria orgânica, dos carboidratos totais e da fibra em detergente neutro. Não houve efeito do sistema de alimentação, da adição de ionóforo à dieta e do período sobre a produção microbiana. A eficiência microbiana (g PB microbiana/kg de NDT consumido) no período de restrição foi maior que no período de realimentação.

The effects of compensatory growth and ionophore supplementation of diet of dairy heifer on digestive parameters and protein microbial production were evaluated. Twenty five-month-old Brown-Swiss heifers averaging 200kg b.w. were used. The treatments were arranged in a factorial design (2x2x2) with the animals randomly allocated to each of the combinations. Factor 1 was based on the feeding systems (conventional and compensatory growth), factor 2 on ionophore supplementation option (200mg of monensin/animal/day or not) and factor 3, on the feeding periods (P1 and P2). The diet supplemented with ionophore increased the total digestibility coefficients of dry matter, organic matter, total carbohydrates, and neutral detergent fiber. No effect of feeding systems, ionophore supplementation, or feeding periods based on microbial production was oberved. The microbial efficiency (g of microbial crude protein/kg of NDT intake) during the restriction period was higher than the re-feeding period.

Avaliação de ionóforos pela técnica da perda do potássio celular e produção de gases in vitro / Ionophores evaluation by intracellular potassium depletion and in vitro gas production

Dois estudos foram realizados com vacas lactantes utilizadas como unidade experimental e doadoras de líquido ruminal, sendo as populações de bactérias utilizadas para avaliar a ação de níveis crescentes de lasalocida e monensina na resistência à perda de potássio intracelular, e para produção de gases in vitro. A perda de potássio (Kmax) da lasalocida foi menor para a população de bactérias obtidas do líquido de rúmen de vacas submetidas a dietas com monensina, óleo de soja e monensina mais óleo de soja (19,4 a 25,4 por cento) quando comparada com a perda de potássio em vacas submetidas a dietas sem ionóforo e óleo de soja (30,1 por cento). O mesmo ocorreu para a perda de potássio da monensina, em que o menor valor foi de 6,5 por cento para monensina mais óleo e o maior, de 29,5 por cento, para o controle. Necessita-se de alta concentração de monensina (Kd= 2,3µM), porém baixa de lasalocida (Kd= 0,2µM) para causar a metade da perda máxima de potássio intracelular da população de bactérias do rúmen de vacas submetidas a dietas com monensina. As populações de bactérias de vacas submetidas às dietas com monensina foram sensíveis à lasalocida. As amostras incubadas com própolis produziram menor volume de gases (12,9ml/100g de MS)

Two studies were carried out with lactating cows as experimental units and ruminal fluid donors. The ruminal bacteria population was used to evaluate the action of increasing levels of lasalocid and monensin on resistance of intracellular potassium depletion and in vitro gas production intracellular depletion potassium (Kmax) of lasalocid was lower to ruminal bacteria population obtained from rumen of cows fed diets with monensin, soybean oil and monensin plus soybean oil (19.4 to 25.4 percent) when compared to cows fed with control diet (30.1 percent). The same occurred for intracellular depletion potassium (Kmax) of monensin, in which the lowest value was 6.5 percent to monensin plus soybean oil and the greatest was 29.5 percent to control. High monensin concentration (Kd= 2.3µM) and low lasalocid concentration (Kd= 0.2µM) were necessary to cause half of maximum potassium depletion in ruminal bacteria population from cows fed diet with monensin. The ruminal bacteria population from cows feed diet with monensin were sensible to lasalocid. In vitro gas production showed the lowest volume when diets were incubated with propolis (12,9ml/100g of DM)

Efeito do pH in vitro sobre a resistência de bactérias do rúmen à perda de potássio intracelular e efeito do pH e de ionóforos sobre a produção de amônia e proteína microbiana / In vitro effect of pH on resistance of ruminal bacteria to intracellular potassium depletion, and effect of pH and ionophores on ammonia and microbial protein production

Em dois estudos, o líquido ruminal de bovinos mantidos sob pastagem foi usado para incubação in vitro em diferentes meios artificiais com valores de pH 5,5 e 7,0, para avaliar a ação de níveis crescentes de monensina na resistência à perda de potássio de bactérias do rúmen e verificar o efeito de monensina e lasalocida na produção de amônia e de proteína microbiana em pH 5,5 e 7,0. O meio utilizado para determinar a perda de potássio interferiu nos valores absolutos de potássio. A concentração de monensina necessária para causar a metade da perda máxima de potássio foi de 2,77µM em pH 5,5 e 0,056µM em pH 7,0, evidenciando que as bactérias incubadas em meios com pH 5,5 foram mais resistentes à monensina que aquelas incubadas em meios com pH 7,0. Os ionóforos e a acidez do meio reduziram a produção de amônia, e não se observou interação entre eles. Os ionóforos, independente do pH, inibiram a produção de amônia em 56%. A acidez inibiu a produção de amônia em 50,5%, independente do ionóforo. Os efeitos dos ionóforos e da acidez foram aditivos quando a inibição máxima ocorreu pelo uso de ionóforos com pH baixo (75,2%). A produção de proteína microbiana foi menor quando a lasalocida estava presente no meio de cultura com baixo valor de pH.

Ruminal fluid from steers fed on pasture was incubated with artificial media at pH 5.5 and 7.0 in two experiments. In the first, the effect of monensin level on resistance of ruminal bacteria to potassium depletion was evaluated; in the second, effects of the ionophores monensin and lasalocid on ammonia and protein production were quantified. In experiment 1, culture media affected potassium level. The monensin concentration needed to cause half maximal potassium depletion was 2.77µM at pH 5.5 but was 0.056µM at pH 7.0, showing that bacteria incubated at pH 5.5 were more tolerant to monensin than those incubated at pH 7.0. Both ionophores as well as increased acidity caused decreased ammonia production. Both ionophores inhibited ammonia production by 56%, independently of pH. In cultures incubated at pH 5.5 compared to pH 7.0, ammonia production was decreased by 50.5%, independently of the ionophores. Therefore, effects of ionophores and acidity were additive, and the maximum inhibition occurred in the presence of an ionophore at low pH (75.2%). Microbial protein production was lowest when lasalocid was present in a low pH culture medium, causing inhibition of microbial growth.

Role of intracellular taurine in monensin-induced Na+, Ca++ accumulation and mechanical dysfunction in isolated rat hearts

It has been postulated that the intracellular taurine is co-transported with Na+ down a concentration gradient and prevents the intracellular accumulation of sodium. It is therefore, expected that an elevated level of intracellular taurine prevents the sodium-promoted calcium influx to protect the cellular damages associated with sodium and calcium overload. In the present study, we evaluated the effects of intra- and extracellular taurine on the myocardial Na+ and Ca++ contents and the cardiac functions in isolated rat hearts which were loaded with sodium by monensin, a Na+/-ionophore. Monensin caused a dose-dependent increase in intracellular Na+ accompanied with a subsequent increase in intracellular Ca++ and a mechanical dysfunction. In this monensin-treated heart, myocardial taurine content was decreased with a concomitant increase in the release of taurine. The monensin-induced increases in intracellular Na+, Ca++ and depression of cardiac function were prevented in the hearts of which taurine content had been increased by high-taurine diet. Conversely, in the hearts of which taurine concentration gradient had been decreased by addition of taurine in the perfusate, the monensin-induced increases in Na+, Ca++ and functional depression were accelerated. These results suggest that taurine, depending on the intra-extracellular concentration gradient, can affect intracellular sodium and calcium concentrations, and that an increased intracellular taurine may play a role in protection of myocardial dysfunction associated with the sodium and calcium overload.

Studies on the roles of Na+/-Ca2+ exchange according to postnatal age in the negative staircase effect of the rat heart

Recent reports revealed that the Na+/-Ca2+ exchangers and feet structures of sarcoplasmic reticulum (SR) are located in close vicinity in the specific compartment. Therefore, we investigated the possibility that the Na+/-Ca2+ exchanger may decrease the tension development by transporting the Ca2+ out of the cell right after it released from SR, on the basis of this anatomical proximity. We examined the negative force-frequency relationship of the developed tension in the electrically field stimulated left atria of postnatal developing rat (1, 3 day, 1 week and 4 week old after birth). Cyclopiazonic acid (3 X 10(-5) M) treatment decreased the developed tension further according to postnatal age. Monensin (3 X 10(-6) M) treatment did not increase the maximal tension in 4 week-old rat, preserving negative staircase, while the negative staircase in the younger rat were flattened. Ca2+ depletion in the buffer elicited more suppression of the maximal tension according to the frequency in all groups except the 4 week-old group. The % decrease of the maximal developed tension of 4 week-old group at 1 Hz to that of 0.1 Hz after Na+ and Ca2+ depletion was only a half of those of the younger groups. Taken together, it is concluded that the Na+/-Ca2+ exchange transports more Ca2+ released from SR out of the cell in proportion to the frequency, and this is responsible for the negative staircase effect of the rat heart.