Arsenvergiftungen werden beim Pferd nur selten beschrieben, obwohl arsenhaltige Verbindungen in Rodentiziden, Pestiziden und Herbiziden vorkommen und somit eine potenzielle Quelle akzidenteller Exposition darstellen. In Brasilien kam es zu einem Vergiftungsausbruch in einer Herde von 31 Pferden nach Beweidung von Flächen, die mit einer deutlich überhöhten Dosis Natriumhydrogenmethylarsonat (MSMA) behandelt worden waren. In diesem Fallbericht werden Epidemiologie, klinische und labordiagnostische Befunde sowie pathologisch-anatomische und toxikologische Veränderungen der betroffenen Pferde beschrieben und mit Pferden verglichen, die auf Weideflächen gegrast haben, die mit einer vorschriftsmäßigen MSMA-Dosis behandelt worden waren.
MSMA ist ein arsenhaltiger Wirkstoff organischer Kontaktherbizide. Nach gastrointestinaler Aufnahme wird Arsen rasch resorbiert und in Gewebe verteilt. Intrazellulär reagiert es unter anderem mit Sulfhydrylgruppen und hemmt glykolytische und mitochondriale Enzyme. Die daraus resultierende Störung der oxidativen Phosphorylierung vermindert die ATP-Produktion. Zusätzlich entstehen reaktive Sauerstoffspezies bei gleichzeitiger Hemmung antioxidativer Enzyme. Besonders betroffen sind metabolisch aktive Gewebe wie Leber, Niere und Darmepithel. Auf Gewebeebene können Kapillarschäden, Blutungen, Nekrosen sowie eine direkte korrosive Schädigung der gastrointestinalen Mukosa entstehen; auch eine ausgeprägte Nephrotoxizität ist beschrieben.
Die 31 Pferde wurden auf zwei mit Tifton-85-Gras bewachsenen Flächen gehalten, auf denen zehn Tage zuvor ein MSMA-haltiges Herbizid ausgebracht worden war. Das Herbizid wurde dabei in einer 5fach überhöhten Dosierung ausgebracht. Vierzehn Pferde entwickelten klinische oder postmortale Befunde, die mit einer Arsenvergiftung vereinbar waren. Daraus ergaben sich eine Morbidität von 45,2 %, eine Mortalität von 19,4 % und eine Letalität unter den erkrankten Tieren von 42,9 %. Der Zusammenhang mit der behandelten Weide wurde erst am 29. Tag nach der Herbizidapplikation erkannt; erst dann wurden die Pferde von den Flächen entfernt.
Das klinische Bild war abhängig von Schwere und Verlauf der Intoxikation. Bei 13 der 14 betroffenen Pferde trat profuse Diarrhoe auf. Weitere Befunde waren Kolik, Hypothermie, Zyanose, Zungenprotrusion sowie Ataxie beziehungsweise fortschreitende Bewegungsstörungen bis zum Festliegen. Die Autoren unterschieden akute und subakute Verläufe sowie asymptomatisch exponierte Tiere. Akute Fälle waren durch plötzlichen Tod oder eine rasche Progression innerhalb von höchstens fünf Tagen gekennzeichnet. Teilweise verendeten Pferde innerhalb von weniger als 24 Stunden nach ersten milden oder unspezifischen Symptomen. Subakute Fälle verliefen über sechs bis 13 Tage und waren vor allem durch ausgeprägte Diarrhoe, intestinale Hypermotilität und zum Teil Petechien der Augen- und Nasenschleimhaut gekennzeichnet; diese Pferde überlebten.
Alle vier Fohlen unter einem Jahr waren betroffen, eines verendete. Auffällig war außerdem, dass die beiden Ponys des Bestandes einen akuten tödlichen Verlauf zeigten. Als mögliche Erklärung diskutieren die Autoren eine im Verhältnis zum Körpergewicht höhere Futteraufnahme bei Ponys und damit eine höhere aufgenommene Toxindosis. Von vier tragenden Stuten entwickelte eine keine klinischen Symptome und brachte ebenso wie eine sieben Monate tragende Stute mit Diarrhoe ein gesundes Fohlen zur Welt. Eine im fünften Trächtigkeitsmonat exponierte Stute abortierte zwei Monate später; eine weitere im fünften Monat tragende Stute verendete zusammen mit dem Fetus. Ein kausaler Zusammenhang zwischen MSMA-Exposition und Abort lässt sich aus diesen Einzelfällen nicht beweisen, ist aufgrund bekannter arsenbedingter Störungen der plazentaren Vaskularisation bei anderen Tierarten jedoch plausibel.
Hämatologisch bestanden meist nur geringgradige und unspezifische Veränderungen. Deutlich aussagekräftiger war die Serumchemie: Bei allen untersuchten überexponierten Pferden war die Kreatininkonzentration erhöht und bei fast allen auch der Harnstoff. Diese Befunde sprechen für eine relevante Nierenschädigung, die sowohl durch direkte Arsentoxizität als auch sekundär durch Dehydratation, Hypoperfusion und Schock infolge der schweren gastrointestinalen Erkrankung entstehen kann. Bei vier Tieren lag eine Hypalbuminämie vor. Einzelne Pferde zeigten Hyperbilirubinämie, erhöhte GGT-Aktivität, geringgradige CK-Erhöhungen oder Veränderungen des Säure-Basen- und Elektrolythaushaltes.
Die Sektion eines verendeten Pferdes zeigte ausgeprägte multisystemische Veränderungen. In Peritoneum, Dünn- und Dickdarm, Mesenterium, Trachea, Lunge und Epikard fanden sich Petechien und Ekchymosen. Die Drüsenschleimhaut des Magens war großflächig ulzeriert, die verbleibende Mukosa hyperämisch. Der Dickdarm zeigte eine verdickte Schleimhaut mit multifokalen Blutungen. In den Nieren waren multifokale dunkelrote Herde in Rinde und Mark erkennbar; die Leber war diffus blass und vergrößert. Histologisch bestanden unter anderem pulmonale Blutungen, Nephrose und tubuläre Nekrosen, entzündliche und hämorrhagische Veränderungen des Gastrointestinaltraktes sowie eine hepatozelluläre Vakuolisierung im Sinne einer Steatose. Diese Befunde entsprechen den bekannten gastrointestinalen, vaskulären, renalen und hepatischen Zielorganen einer Arsenintoxikation.
Die toxikologische Untersuchung bestätigte die Diagnose. Im Nieren- und Lebergewebe wurden um die 30 ppm Arsen gemessen; Werte über 10 ppm gelten in diesen Geweben als diagnostisch relevant. In den Kotproben zweier erkrankter Pferde wurden ebenfalls deutlich höhere Werte als beim Kot der Vergleichsgruppe festgestellt. Die Blutwerte lagen 72 Stunden nach Entfernung von der belasteten Weide unterhalb der analytischen Nachweisgrenze von 0,05 ppm. Dies verdeutlicht die rasche Elimination aus dem Blut und die begrenzte diagnostische Aussagekraft von Blutproben bei zeitlich verzögerter Entnahme. Kot könnte bei länger zurückliegender Exposition eine praktisch wertvolle Alternative darstellen, allerdings fehlen etablierte Referenzbereiche für Pferde.
Des Weiteren wurden Umweltproben genommen. Der Boden enthielt auf den beiden überdosierten Flächen 136,8 beziehungsweise 45,5 ppm Arsen, das Weidegras 369,3 beziehungsweise 147,9 ppm. Im Tränkwasser lag die Konzentration unter 0,5 ppm. Zum Vergleich wurde eine weitere Tifton-85-Fläche untersucht, die mit der vorschriftsmäßigen Dosis MSMA (1,58 kg/ha) behandelt worden war. Zehn Pferde wurden zehn Tage nach der Applikation auf diese Fläche zurückgebracht; keines entwickelte klinische Symptome. Bei zwei untersuchten Stuten waren klinische Untersuchung, Blutbild und Serumchemie unauffällig. Im Boden wurden 0,07 ppm und im Gras weniger als 0,05 ppm Arsen gemessen. Der Vergleich stützt die Annahme, dass vor allem die massive Überdosierung und nicht allein der Zeitpunkt der Wiederbeweidung für den Ausbruch verantwortlich war.
Die Behandlung begann symptomatisch bereits vor Sicherung der Diagnose. Eingesetzt wurden Flunixin-Meglumin bei abdominalen Schmerzen oder systemischer Entzündung sowie intravenöse Flüssigkeitstherapie mit Ringer-Laktat. Im weiteren Verlauf kamen Aktivkohle, orale Probiotika, B-Vitamine und leberunterstützende Präparate zum Einsatz; bei vermutetem Risiko sekundärer bakterieller Infektionen wurde teilweise Sulfadoxin/Trimethoprim verabreicht. Die Therapie wurde an den klinischen Verlauf angepasst.
Als spezifische Therapie einer Arsenvergiftung wird Natriumthiosulfat beschrieben. Oral kann es Arsen im Gastrointestinaltrakt binden und dessen Resorption vermindern; intravenös soll es die Ausscheidung über den Urin fördern. Im vorliegenden Ausbruch stand Natriumthiosulfat jedoch weder in geeigneter pharmazeutischer Form noch in ausreichender Menge zur Verfügung. Damit blieb die Behandlung überwiegend unterstützend. Entscheidend ist nach Auffassung der Autoren die möglichst frühe Identifikation und sofortige Ausschaltung der Expositionsquelle. Im beschriebenen Bestand verblieben die Pferde aufgrund der verspäteten Zuordnung der Symptome zur Weide insgesamt 19 Tage auf den überdosiert behandelten Flächen.
Der Fallbericht ist durch die späte Einbeziehung des Untersuchungsteams limitiert. Der Ausbruch bestand bereits seit 32 Tagen, sodass viele Tiere bei der systematischen Untersuchung schon in der Rekonvaleszenz waren und vorherige Therapien die Befunde beeinflusst haben können. Für Pferde existieren bisher nur wenige publizierte Daten und kaum validierte toxikologische Referenzwerte. Dennoch ergibt sich aus der Kombination von Expositionsgeschichte, klinischem Bild, Nierenfunktionsstörung, typischen pathologisch-anatomischen Läsionen sowie deutlich erhöhten Arsenkonzentrationen in Leber, Niere, Kot, Boden und Weidegras eine überzeugende diagnostische Gesamtkonstellation.
Eine MSMA-bedingte Arsenvergiftung kann beim Pferd vom asymptomatischen Verlauf über subakute gastrointestinale Erkrankungen bis hin zu akuten Todesfällen reichen. Profuse Diarrhoe ist das häufigste klinische Zeichen; laborchemisch steht die Nierenfunktionsstörung im Vordergrund. Pathologisch sind insbesondere vaskuläre Blutungen, gastrointestinale Schleimhautschäden und renale Tubulusnekrosen charakteristisch. Für die toxikologische Bestätigung sind bei verendeten Pferden Leber und Niere besonders geeignet. Bei überlebenden Tieren können Kotproben diagnostisch hilfreich sein, während Blut aufgrund der raschen Elimination bei verzögerter Probenentnahme weniger aussagekräftig ist.