Abstract in English:
Vernonia rubricaulis is a plant responsible for poisoning cattle living in areas subject to flooding in the Pantanal biome of Brazil. Because V. rubricaulis causes acute hepatic necrosis and clinical signs and lesions similar to other hepatotoxic plants, its action pathways are probably similar. However, the potentially toxic components of V. rubricaulis remain unknown. Our study aims to determine the chemical profiles of aqueous and ethanolic extracts of the leaves of V. rubricaulis in the budding stage, which is known to be toxic, and in the mature stage. Experimental trials using mice and sheep investigated the presence of toxic substances in the extracts. Three groups of mice received different doses of V. rubricaulis extract. Another four groups were carried out with sheep that received: (1) aqueous extract of immature leaves, (2) aqueous extract of mature leaves, (3) ethanolic extract of mature leaves, and (4) ethanolic extract of immature leaves. Intoxication was reproduced in sheep only with the aqueous extract of V. rubricaulis buds; ethanol was not a suitable solvent for extracting toxic compounds. This finding suggests that toxic components are not present in considerable amounts in the mature plant. Swiss mice proved not to be suitable experimental models for reproducing intoxication because none of the extracts was toxic to the animals, including the one that was toxic in sheep. The chemical profile of the extracts revealed the presence of sugars, flavonoids, sphingolipids, and chlorogenic acids. Chemical profiles determined by HPLC-DAD-MS of the aqueous and ethanolic extracts of the buds and mature leaves of V. rubricaulis did not reveal compounds with known toxic potential. We demonstrated that the aqueous extraction method of V. rubricaulis was efficient at extracting toxic components from the plant’s leaves in the budding stage.
Abstract in Portuguese:
Vernonia rubricaulis é uma planta responsável por causar surtos de intoxicação em bovinos que vivem em áreas sujeitas a alagamento no bioma Pantanal do Brasil. Por causar necrose hepática aguda e quadro anatomopatológico semelhante a outras plantas hepatotóxicas, como Xanthium spp., era suposto que seu princípio ativo fosse semelhante ao desta planta. No entanto, os potenciais componentes tóxicos permanecem desconhecidos. Este estudo buscou determinar o perfil químico dos extratos aquoso e etanólico das folhas de V. rubricaulis, na fase de brotação, sabidamente tóxica, e na fase adulta. Para investigar a presença das substâncias tóxicas nos extratos, estudos experimentais utilizando camundongos e ovinos foram realizados. Ensaios experimentais utilizando ratos e ovinos investigaram a presença de substâncias tóxicas nos extratos. Três grupos de camundongos receberam diferentes doses do extrato de V. rubricaulis. Outros quatro grupos foram formados com ovinos que receberam: (1) extrato aquoso de folhas imaturas, (2) extrato aquoso de folhas maduras, (3) extrato etanólico de folhas maduras, e (4) extrato etanólico de folhas imaturas. A intoxicação foi reproduzida em ovinos apenas com o extrato aquoso dos brotos de V. rubricaulis, revelando que o etanol não é um bom solvente extrator dos compostos tóxicos e corroborando com achados prévios que sugerem que estes componentes não estão presentes em quantidades tóxicas na planta adulta. Camundongos Swiss não foram classificados como modelos experimentais adequados para a reprodução da intoxicação, uma vez que nenhum dos extratos foi tóxico, nem mesmo aquele que foi tóxico para ovinos. O perfil químico dos extratos revelou a presença de compostos das classes dos açúcares, flavonoides, esfingolipídeos e ácidos clorogênicos. Assim, os perfis químicos determinados por HPLC-DAD-MS dos extratos aquoso e etanólico das folhas em fase de brotação e das folhas adultas, não revelaram compostos com potencial tóxico conhecido, indicando que outras estratégias de determinação do perfil químico ou outras técnicas de caracterização estrutural devem ser empregadas para tal finalidade. Entretanto, o estudo demonstrou que o método de extração aquosa de V. rubricaulis foi eficiente na extração dos componentes tóxicos das folhas em fase de brotação.
Abstract in English:
Vernonia rubricaulis is a hepatotoxic plant found in the Pantanal biome. Under natural conditions, it is responsible for highly fatal poisonings in cattle. From January 1999 to December 2016, 33 outbreaks of V. rubricaulis poisoning were recorded, resulting in 1509 bovine deaths, of which 719 (47.6%) were adult females, 413 (27.4%) were adult males, 244 (16.2%) adult cattle with no information about sex and 133 (8.8%) calves. The coefficients of morbidity, mortality and lethality were respectively 2.79%, 2.77% and 99.24%. Most outbreaks occurred in properties containing up to 1,000 cattle, where the most significant economic impacts were also observed. Among the total recorded deaths, the total direct monetary loss was estimated at US$764,893.33, which represents an average of 3.05% of the total assets (US$25,090,683.51) of the herds involved in the outbreaks. The plant can cause more severe damage to properties with less than 500 cattle, and can reach 50% of the total value of the herd. In comparison to other methods, the methodology used in this study has an economic impact consistent with reality, not overestimating the losses. Toxic plants, such as V. rubricaulis, can cause significant economic losses in the extensive systemic livestock, and it is important decision-making and prophylactic management to avoid the occurrence of poisoning in the herds.
Abstract in Portuguese:
Vernonia rubricaulis é uma planta hepatotóxica encontrada no bioma Pantanal. Em condições naturais, é responsável por intoxicações altamente fatais em bovinos. De janeiro de 1999 a dezembro de 2016, foram registrados 33 surtos de intoxicação por V. rubricaulis em bovinos que resultaram em 1509 mortes, sendo 719 (47,6%) fêmeas adultas, 413 (27,4%) machos adultos, 244 (16,2%) bovinos adultos sem informação sobre o sexo e 133 (8,8%) bezerros. Os coeficientes de morbidade, mortalidade e letalidade foram respectivamente de 2,79%, 2,77% e 99,24%. A maioria dos surtos ocorreu em propriedades contendo até mil bovinos, onde também foram constatados os impactos econômicos mais significativos. Do total das mortes registradas, o prejuízo monetário direto total foi calculado em US$764.893,33, o que representa em média 3,05% do total do patrimônio (US$25.090.683,51) dos rebanhos envolvidos nos surtos. A planta pode causar prejuízos mais severos em propriedades com menos de 500 bovinos, podendo chegar a 50% do total do valor do rebanho. Em comparação aos outros métodos, a metodologia utilizada neste estudo afere um impacto econômico condizente com a realidade, não superestimando os prejuízos. Plantas tóxicas, como a V. rubricaulis, podem causar prejuízos econômicos significativos na pecuária extensiva, sendo importantes tomadas de decisões e manejos profiláticos para evitar a ocorrência de intoxicação nos rebanhos.
Abstract in English:
RESUMO.- Brum K.B., Purisco E., Lemos R.A.A. & Riet-Correa F. 2002. [Intoxication by Vernonia rubricaulis in cattle in Mato Grosso do Sul.] Intoxicação por Vernonia rubricaulis em bovinos no Mato Grosso do Sul. Pesquisa Veterinária Brasileira 22(3):119-128. Depto Medicina Veterinária, UFMS, Cx. Postal 549, Campo Grande, MS 79070-900. E-mail: rlemos@nin.ufms.br
Descrevem-se surtos de intoxicação por Vernonia rubricoulis em bovinos em nove fazendas no Estado de Mato Grosso do Sul, entre setembro de 1999 e maio de 2001. No total morreram pelo menos 954 animais. Alguns fatores foram aparentemente importantes para a ocorrência da intoxicação: a utilização de técnicas que favorecem a brotação da planta incluindo a utilização da roçadeira ("trilho") para o controle de plantas invasoras, assim como a queima ou o desmatamento do campo; o transporte de animais procedentes de outras fazendas ou de outros piquetes da mesma fazenda, com ou sem manejo de animais no curral; e a superlotação de piquetes. O curso clínico variou de 12 a 48 horas. Os sinais clínicos foram, principalmente, agressividade ou depressão, salivação, cegueira, gemidos, incoordenação, retração de abdômen, fezes ressecadas com muco e estrias de sangue, focinho seco e decúbito. A letalidade foi de 100%. Os principais achados de necropsia foram observados no fígado. As lesões hepáticas variavam num mesmo animal e entre diferentes animais. Áreas focais vermelhas de hemorragias com tamanhos variando entre 1 mm e 25cm, foram observadas em meio ao tecido hepático amarelado em alguns casos. Fígados inteiros ou áreas hepáticas com aspecto de noz-moscada e fígados difusamente amarelados com ou sem hemorragias petequiais, também foram observados. Ocorriam, também, hemorragias em diferentes tecidos e órgãos. As principais alterações histológicas caracterizaram-se por necrose centrolobular com vacuolização dos hepatócitos das áreas periportais e intermediárias ou necrose massiva e vacuolização difusa dos hepatócitos. A intoxicação foi reproduzida experimentalmente em três bovinos. A menor dose que causou morte foi de 3g/kg da planta verde fresca em fase de brotação. Os sinais clínicos e as lesões macro e microscópicas observadas foram semelhantes às apresentadas pelos animais intoxicados naturalmente.
Abstract in Portuguese:
RESUMO.- Brum K.B., Purisco E., Lemos R.A.A. & Riet-Correa F. 2002. [Intoxication by Vernonia rubricaulis in cattle in Mato Grosso do Sul.] Intoxicação por Vernonia rubricaulis em bovinos no Mato Grosso do Sul. Pesquisa Veterinária Brasileira 22(3):119-128. Depto Medicina Veterinária, UFMS, Cx. Postal 549, Campo Grande, MS 79070-900. E-mail: rlemos@nin.ufms.br
Descrevem-se surtos de intoxicação por Vernonia rubricoulis em bovinos em nove fazendas no Estado de Mato Grosso do Sul, entre setembro de 1999 e maio de 2001. No total morreram pelo menos 954 animais. Alguns fatores foram aparentemente importantes para a ocorrência da intoxicação: a utilização de técnicas que favorecem a brotação da planta incluindo a utilização da roçadeira ("trilho") para o controle de plantas invasoras, assim como a queima ou o desmatamento do campo; o transporte de animais procedentes de outras fazendas ou de outros piquetes da mesma fazenda, com ou sem manejo de animais no curral; e a superlotação de piquetes. O curso clínico variou de 12 a 48 horas. Os sinais clínicos foram, principalmente, agressividade ou depressão, salivação, cegueira, gemidos, incoordenação, retração de abdômen, fezes ressecadas com muco e estrias de sangue, focinho seco e decúbito. A letalidade foi de 100%. Os principais achados de necropsia foram observados no fígado. As lesões hepáticas variavam num mesmo animal e entre diferentes animais. Áreas focais vermelhas de hemorragias com tamanhos variando entre 1 mm e 25cm, foram observadas em meio ao tecido hepático amarelado em alguns casos. Fígados inteiros ou áreas hepáticas com aspecto de noz-moscada e fígados difusamente amarelados com ou sem hemorragias petequiais, também foram observados. Ocorriam, também, hemorragias em diferentes tecidos e órgãos. As principais alterações histológicas caracterizaram-se por necrose centrolobular com vacuolização dos hepatócitos das áreas periportais e intermediárias ou necrose massiva e vacuolização difusa dos hepatócitos. A intoxicação foi reproduzida experimentalmente em três bovinos. A menor dose que causou morte foi de 3g/kg da planta verde fresca em fase de brotação. Os sinais clínicos e as lesões macro e microscópicas observadas foram semelhantes às apresentadas pelos animais intoxicados naturalmente.
Abstract in English:
Vernonia rubricaulis H. et B., a plant of the Compositae family, was shown to cause acute poisoning in cattle when administered orally in quantities of 20 g of the fresh plant per kilogram of bodyweight. The dried plant lost much of its toxicity when kept at room temperature for more than one month. The first symptoms of poisoning in the experiments resulting in death, with the fresh as well as the dry plant, appeared at around 24 hours after the plant had been given, the course of poisoning lasting for about 24 hours; the main symptoms observed were lack of appetite, dry muzzle, exhalation with a slight groaning, apathy, slight head tremors and whole body contractions. Post-mortem examination revealed a nutmeg-like appearance of the cut surface of the liver. The contents of the omasum and large intestine were dry and tinged with blood in the colon. The main histopathological findings were massive necrosis of hepatic cells and hydropic-vacuolar and fatty degeneration of the epithelial cells of the uriniferous tubules. These findings suggest that certaiii unexplained deaths which occur in the Pantanal region, County of Corumbá, and are characterized by massive liver necrosis, could be caused by the ingestion of V. rubricaulis.
Abstract in Portuguese:
Vernonia rubricaulis H. et B., um subarbusto da família Compositae, se revelou tóxica para bovinos em quantidades a partir de 20 g da planta fresca por quilo de peso animal, causando um quadro agudo de intoxicação. Em estado dessecado a planta perdeu consideravelmente em toxicidade quando guardada à temperatura ambiente por período acima de um mês. Os primeiros sintomas de intoxicação, nos experimentos que terminaram com a morte, tanto com a planta fresca como com a planta dessecada, apareceram ao redor de 24 horas após a ingestão da planta, e a evolução da intoxicação foi também ao redor de 24 horas; os principais sintomas observados foram anorexia, focinho seco, expiração com leves gemidos, apatia, leves tremores da cabeça e contrações musculares gerais do corpo. Os principais achados de necropsia foram lesões no fígado, cuja superfície de corte tinha aspecto de noz-moscada, e do tubo digestivo, em que havia ressecamento do conteúdo do folhoso e do intestino grosso, no último embebido de sangue. As principais alterações histopatológicas foram necrose e lise de todo o parênquima hepático e degeneração hidrópicovacuolar e esteatose de células epiteliais de túbulos uriníferos. Estes dados sugerem que certas mortandades em bovinos que ocorrem no pantanal, município de Corumbá, e cuja característica é necrose maciça do parênquima hepático, devem ser causadas pela ingestão de V. rubricaulis.