| Abstract | Razlike morfometrijskih značajki eritrocita s inkluzijama Babesiae canis canis
Morfometrijske analize eritrocita, utvrđene pomoću sofisticiranih i naprednih računalnih programa su točnije i preciznije od konvencionalnih, mikroskopskih analiza. Automatizirana metodologija morfometrijske analize oblika eritrocita omogućuje kvantificiranje oku nevidljivih promjena morfometrijskih značajki, te boljem razumijevanju kliničkog utjecaja istih promjena na organizam. Do sada još nisu istraživane morfometrijske osobitosti veličine i oblika eritrocita u pasa s piroplazmozom. Stoga, ovi rezultati ujedno prikazuju promjene morfometrijskih pokazatelja na samom eritrocitu, no također otvaraju vrata kompjuterskoj automatizaciji dijagnostike piroplazmoze prepoznavanjem specifičnih odstupanja od fizioloških raspona morfometrijskih pokazatelja. Istraživanje je provedeno na dvanaest standardno obojenih krvnih razmaza pasa pozitivnih na piroplazmozu prije aplikacije terapije. Pomoću svjetlosnog mikroskopa pri povećanju od 1000x uz korištenje imerzione tekućine, kamerom visoke rezolucije u boji slikani su eritrociti s inkluzijama Babesiae canis canis te eritrociti bez inkluzija. Ukupno je slikan tristo osamdeset i jedan eritrocit. Izmjereni su slijedeći jednostavni morfometrijski pokazatelji veličine eritrocita: duljina, širina, najmanji i najveći polumjer, površina, konveksna površina ili ispupčenost i opseg, te su izračunati slijedeći morfometrijski pokazatelji oblika eritrocita: eliptičnost, izduljenost, zaobljenost, faktor zaokruženosti oblika, indeks ispunjenosti i indeks pravilnosti površine eritrocita. Statistička analiza odrađena je pomoću programskog paketa SAS 9.4. Hipoteza ovoga rada temeljena je na pretpostavci da prisutnost inkluzije unutar eritrocita dovodi do određenih promjena njegove građe i oblika. Cilj rada bio je kvantificirani promjene morfometrijskih pokazatelja eritrocita s inkluzijama Babesiae canis canis, ali i odrediti postoji li korelacija broja inkluzija te razvojnog stadija sa stupnjem deformacije membrane. Interpretacijom dobivenih rezultata procijenjena je i funkcionalnost eritrocita u svakom pojedinom stadiju kliničkog manifestiranja piroplazmoze. Rezultati dobiveni morfometrijskim mjerenjem invadiranih eritrocita ukazivali su da se membrana eritrocita do trenutka rupture tj. hemolize deformira. U usporedbi neinvadiranih i invadiranih eritrocita zaraženih pasa očitovala se statistički značajna razlika u gotovo
42
svim morfometrijskim pokazateljima veličine i oblika eritrocita. Morfometrijskim mjerenjem eritrocita invadiranih Babesiom canis canis bilo je vidljivo da su eritrociti postali eliptičniji, izduljeniji s većim indeksom ispunjenosti i manjom zaobljenošću. Dakle, prisutnošću bilo kojeg broja i bilo kojeg razvojnog stadija protozoe dolazi do deformacije membrane te eritrocit gubi fiziološki diskoidalni oblik. Gubitak fiziološkog oblika eritrocita i povećanje ukupnog volumena utječe na njegovu mobilnost kroz periferne kapilare što pogoduje razvoju kompliciranog oblika piroplazmoze. Također su bile vidljive i značajne varijacije između pasa u morfometrijskim pokazateljima. Psi koji su uzorkovani unutar 24 sata od pojave prvih simptoma ili pronalaska krpelja imali su slabije izražene deformacije membrane. Do dostizanja kritičnog hemolitičkog volumena funkcija eritrocita je vjerojatno djelomično očuvana. Ovi rezultati dodatno naglašavaju važnost pravovremenog prepoznavanja bolesti i započinjanja prikladne terapije kako bi se smanjila smrtnost kod piroplazmoze. |
| Abstract (english) | Morphometric erythrocyte analysis, established using sophisticated and advanced computer programs, are more accurate than conventional, microscopic analysis. The automated methodology of morphometric analysis of the erythrocytes shape enables the quantification of small changes in morphometric features, and a better understanding of the clinical impact of the above mentioned changes on the organism. Until now, morphometric indicators of the size and shape of erythrocytes in the dogs with piroplasmosis have not yet been measured. Therefore, the results acquired show not only changes in morphometric indicators of the erythrocyte itself, but also show opportunities for computer automation of diagnostics by identifying specific deviations from physiological ranges of morphometric indicators in piroplasmosis. The study was conducted on twelve standardly colored blood smears of dogs infected with piroplasmosis prior to application of therapy. Using a light microscope at an increase of 1000x with an immersion liquid, the high-resolution color camera photographed erythrocytes with Babesia canis canis inclusions and without the inclusions. In total, 381 erythrocytes were photographed and measured. The following morphometric indicators of erythrocyte size were measured: length, breadth, minimal and maximal radius, outline, area and convex area, and the following morphometric indicators of erythrocyte form were calculated: elipticity, elongation, roundness, form factor, solidity index and erythrocyte contour index. Statistical analysis was done using THE SAS 9.4. The hypothesis is based on the assumption that the presence of the inclusion within erythrocytes leads to certain changes in its structure and shape. The aim of the work was to quantify changes of morphometric indicators of erythrocytes with inclusions of Babesiae canis canis, but also to determine whether there is a correlation between the number of inclusions and the degree of membrane deformation. The functionality of erythrocytes was also assessed at each stage of clinical manifestation of piroplasmosis. The results obtained by morphometric measurement of infected erythrocytes indicated that the membranes of erythrocytes become deformed and in the end ruptures. In comparison of un-infected and infected red blood cells of infected
44
dogs, a statistically significant difference was manifested in almost all morphometric indicators of the size and shape of erythrocytes. By morphometric measurement of erythrocytes of dogs suffering from piroplasmosis caused by Babesia canis canis it was apparent that erythrocytes became more elliptical, longer with a higher index of fulfillment and lower roundness. Thus, the presence of any number and any developmental stages of protozoa leads to deformation of the membrane and erythrocytes loses its physiologically discoidal form. The loss of the physiological discoidal form and the general increase in volume impacts erythrocytes mobility through the peripheral vascular system. Significant variations between dogs in morphometric parameters were also visible. Dogs sampled within 24 hours of first symptoms or tick-finding had significantly less deformed erythrocytes which indicates that until the critical hemolytic volume is achieved, erythrocyte function is partially preserved. These results further emphasize the importance of timely identification of the disease and initiation of appropriate therapy to reduce mortality in piroplasmosis.
Key words: morphometry, piroplasmosis, erythrocyte, cell membrane, hemolysis |
