Dyskusja i wnioski
W opisywanym przypadku na podstawie wywiadu klinicznego oraz wyników badań mikroskopowych i obrazowych ustalono wstępne rozpoznanie zatrucia CO. Dotychczas nie opisywano zmian mikroskopowych i brutto u kotów zatrutych dwutlenkiem węgla. U ludzi i innych zwierząt odurzonych CO opisywano jasnoczerwone przebarwienia skóry, błon śluzowych i mięśni, wiśniowoczerwone zabarwienie krwi oraz zmiany w mózgu związane z niedotlenieniem, w tym martwicę kory i istoty białej półkul mózgowych, nerwu kulszowego i pnia mózgu, które są sugestywne, ale niespecyficzne dla tego zatrucia. Zmiany te nie są jednak uważane za patognomoniczne, a potwierdzenie diagnozy powinno być oparte na wykryciu toksycznych poziomów COHb we krwi zwłok, co jest standardową praktyką w medycynie sądowej człowieka.
W tym przypadku, oba koty miały wyniki brutto uważane za zgodne z zatruciem tlenkiem węgla u ludzi i psów . Ponadto, u obu zwierząt stwierdzono we krwi wartości COHb, które są uważane za toksyczne dla ludzi, a wobec braku wartości referencyjnych dla kotów, wynik ten został wykorzystany do potwierdzenia diagnozy zatrucia CO.
Zmiany w mózgu zostały wcześniej opisane u ludzi i psów zatrutych tlenkiem węgla. U prezentowanych kotów nie zaobserwowano zmian w mózgu, zarówno mikroskopowych, jak i rażących. Może to być związane z bardzo ostrym przebiegiem klinicznym, w którym nie było czasu na rozwój zmian w ośrodkowym układzie nerwowym. Jest to jednak tylko spekulacja, ponieważ nie były dostępne informacje kliniczne na temat tych kotów, które zostały znalezione martwe.
Mikroskopowe odbarwienie kardiomiocytów u tych dwóch kotów jest nietypową zmianą, która nie była wcześniej opisywana u ludzi lub zwierząt odurzonych CO. Ponieważ w sercu żadnego z kotów nie zaobserwowano zmian ultrastrukturalnych, nie można było ustalić patogenezy tego odbarwienia; możliwe, że zmiany biochemiczne, którym nie towarzyszyły zmiany morfologiczne (mikroskopowe lub ultrastrukturalne), były związane z zatruciem CO.
CO jest bezbarwnym, bezwonnym, niedrażniącym gazem wytwarzanym w wyniku niepełnego spalania paliw i jest główną przyczyną zatruć i śmiertelności ludzi w USA. W przypadku zatrucia CO istnieją dwa mechanizmy działania (ostry i opóźniony). Powstanie COHb u osób zatrutych zmniejsza zdolność hemoglobiny do przenoszenia tlenu i przesuwa krzywą dysocjacji O2 w lewo, upośledzając uwalnianie O2, co prowadzi do niedotlenienia tkanek i jest głównie odpowiedzialne za objawy kliniczne zatrucia CO. Sugeruje się jednak, że sam powyższy mechanizm nie odpowiada za toksyczność CO, ponieważ w wielu przypadkach stężenie COHb nie koreluje z objawami klinicznymi. W jednym z wczesnych badań, gdy psy były narażone na działanie 13% CO w powietrzu atmosferycznym, zwierzęta umierały w ciągu godziny, a stężenie COHb wynosiło 54-90%. Jednak transfuzja krwi nasyconej 80% COHb zdrowym psom biorcom, w wyniku której w ich krwi znajdowało się podobne 57 – 64% COHb, nie spowodowała zatrucia. Sugeruje się, że ostra toksyczność CO może być wynikiem wiązania CO z białkami hemowymi innymi niż hemoglobina, takimi jak cytochromy i mioglobina, co zakłóca oddychanie komórkowe i generowanie wolnych rodników poprzez zaburzenie metabolizmu oksydacyjnego. Ponadto stwierdzono, że CO stymuluje cyklazę guanylowa, co prowadzi do rozluźnienia mięśni gładkich naczyń krwionośnych, rozszerzenia naczyń mózgowych i utraty przytomności. CO wypiera również tlenek azotu (NO) z płytek krwi prowadząc do powstawania nadtlenoazotynu, uszkodzenia śródbłonka, adhezji leukocytów, powstawania wolnych rodników i peroksydacji lipidów w mikrokrążeniu mózgowym, co może być mechanizmem opóźnionych następstw neurologicznych.
Poziomy COHb zostały zmierzone u wielu gatunków zarówno na początku, jak i w powiązaniu ze śmiertelnością. U ludzi objawy kliniczne toksyczności CO zaczynają się przy 20% COHb, a śmierć następuje między 50 a 80% COHb . U psów śmiertelność wystąpiła w ciągu jednej godziny po narażeniu na 13% CO w powietrzu atmosferycznym przy stężeniu COHb wynoszącym 54-90%. Ashbaugh zmierzył stężenie COHb u zdrowych, klinicznie normalnych psów oraz u psów będących ofiarami pożaru i stwierdził, że wartości te wynosiły odpowiednio 5,6 – 6,4% i 8,3 – 37%. Stężenie COHb odnotowano u dwóch kotów, u których wystąpiła ataksja i tachypneia w następstwie narażenia na opary generatora w zamkniętym magazynie przez 8 h . U zwierząt tych stężenie COHb wynosiło 5 i 9%, a po zastosowaniu tlenoterapii i leczenia wspomagającego obniżyło się do poziomu podstawowego 0-4%. Nie ma jednak wytycznych dotyczących interpretacji śmiertelnych stężeń COHb we krwi kotów zatrutych CO. W omawianym przypadku stężenie COHb u obu kotów mieściło się w śmiertelnych zakresach podawanych dla psów i ludzi. Ponieważ nie było dostępnych wcześniejszych danych do porównania, uznaliśmy, że wykryte stężenia są śmiertelne dla kotów w kontekście charakterystycznych zmian chorobowych.
Chociaż pomiar stężenia COHb we krwi jest stosowany jako narzędzie diagnostyczne w zatruciu CO, może nie w pełni korelować z nasileniem objawów. COHb we krwi nie jest bezwzględnym wskaźnikiem upośledzonego dostarczania tlenu na poziomie tkanek. Dodatkowo, nie zmierzony wychwyt CO w tkankach, który hipotetycznie wzrasta podczas hipoksji z powodu konkurencji CO i O2 na miejscu wiązania hemoprotein, również przyczynia się do wystąpienia objawów klinicznych. Dlatego też ograniczeniem poziomu COHb jest to, że może on być stosowany do kierowania strategiami terapeutycznymi, ale nie do przewidywania wyników leczenia .
Częstość występowania zatrucia CO u zwierząt domowych jest nieznana. Pet Poison Helpline (St. Paul, Minnesota) otrzymuje średnio 3 – 4 podejrzane lub potwierdzone przypadki zatrucia CO każdego roku, z możliwością wielu podejrzanych przypadków niepotwierdzonych z powodu braku odpowiedniego zaplecza diagnostycznego.
Z powodu bliskości zwierząt domowych do ludzi, badanie zachorowalności lub śmiertelności może być cenne w równoległych dochodzeniach sądowych dotyczących ludzi. Wykorzystanie DNA z włosów psów i kotów, tkanek, śliny i resztek pokarmu dla zwierząt stało się bardziej powszechne w dochodzeniach kryminalnych, pomagając w rozwiązaniu wielu spraw. Opisano niezwykły przypadek pozornego samobójstwa/zabójstwa z udziałem dwóch ludzi i psa, gdzie przyczyną śmierci było przedawkowanie diazepamu, które zostało później wykryte w tkance wątroby i resztkach pokarmu dla psów. W omawianym przypadku, przypuszczalna nagła śmierć zarówno człowieka, jak i kota w tym samym środowisku wzmacnia argument, że wielodyscyplinarne podejście obejmujące zwierzęta domowe z większym prawdopodobieństwem przyniosłoby pomyślne wyniki badań, ponieważ oba gatunki były prawdopodobnie narażone na działanie tej samej substancji toksycznej.