Effects of exposure to chronic ergot alkaloids on phenylephrine contractile response of maternal pedal artery, umbilical artery, and umbilical vein in pregnant ewes

Can J Vet Res. 2024 Oct;88(4):123-131.

Abstract

Ergot alkaloids are known to cause devastating effects in livestock. The objectives of this study were to evaluate the effects of prolonged ergot exposure on selected vasculature in pregnant sheep and to examine the role of alpha-1 adrenergic receptors in mediating these effects. Twelve 60-day pregnant sheep were randomly placed into control and exposure groups (n = 6/group). Ergot-contaminated feed pellets were given orally once a day for 45 d to the exposure group [46.6 μg/kg body weight (BW) total ergot alkaloids]. The control group (Ctl) received ergot-free pellets. The maternal pedal artery from the left hindlimb and the umbilical artery and vein were dissected and mounted in a tissue bath. The vascular contractile response to a cumulatively increasing dose of phenylephrine (PE) in the exposure group (Exp) was compared with the control groups. Chronic exposure to ergot alkaloids resulted in a 70.6% and 91.3% increase in PE contractile response in the umbilical artery (Ctl EC50 = 3.962 × 10-6; Exp EC50 = 1.161 × 10-6, P < 0.0001) and the umbilical vein (Ctl EC50 = 7.889 × 10-6; Exp EC50 = 6.801 × 10-7, P < 0.0001), respectively, but there was no increase in the pedal artery (P = 0.3927), when compared to the control group. Fetal weight in the ergot-exposed group was significantly lower than in the control group (Ctl 3.3 ± 0.17 kg; Exp 2.07 ± 0.13 kg, P = 0.0002). The increase in contractile response in the umbilical vein may result in decreased blood supply to the fetus causing decreased fetal weight. Negative impact was seen at significantly lower levels of ergot alkaloids than what is currently allowed by Canadian standards, which suggests that these limits should be reevaluated to ensure livestock safety.

Les alcaloïdes de l’ergot sont connus pour avoir des effets dévastateurs sur le bétail. Les objectifs de cette étude étaient d’évaluer les effets d’une exposition prolongée à l’ergot sur une vascularisation sélectionnée chez les brebis gestantes et d’examiner le rôle des récepteurs alpha-1 adrénergiques dans la médiation de ces effets. Douze brebis gestantes de 60 jours ont été placées au hasard dans des groupes témoins et exposés (n = 6/groupe). Des granulés alimentaires contaminés par l’ergot ont été administrés par voie orale une fois par jour pendant 45 jours au groupe exposé [46,6 μg/kg de poids corporel (PC) d’alcaloïdes totaux de l’ergot]. Le groupe témoin (Ctl) a reçu des granulés sans ergot. L’artère pédieuse maternelle du membre postérieur gauche et l’artère et la veine ombilicales ont été disséquées et montées dans un bain de tissu. La réponse contractile vasculaire à une dose cumulative croissante de phényléphrine (PE) dans le groupe exposé (Exp) a été comparée aux groupes témoins. L’exposition chronique aux alcaloïdes de l’ergot a entraîné une augmentation de 70,6 % et de 91,3 % de la réponse contractile de l’PE dans l’artère ombilicale (Ctl EC50 = 3,962 × 10−6; Exp EC50 = 1,161 × 10−6, P < 0,0001) et la veine ombilicale (Ctl EC50 = 7,889 × 10−6; Exp EC50 = 6,801 × 10−7, P < 0,0001), respectivement, mais il n’y a pas eu d’augmentation dans l’artère pédieuse (P = 0,3927), par rapport au groupe témoin. Le poids foetal du groupe exposé à l’ergot était significativement plus faible que celui du groupe témoin (Ctl 3,3 ± 0,17 kg; Exp 2,07 ± 0,13 kg, P = 0,0002). L’augmentation de la réponse contractile dans la veine ombilicale peut entraîner une diminution de l’apport sanguin au foetus, ce qui entraîne une diminution du poids foetal. Un impact négatif a été observé à des niveaux significativement plus faibles d’alcaloïdes de l’ergot que ce qui est actuellement autorisé par les normes canadiennes, ce qui suggère que ces limites devraient être réévaluées pour assurer la sécurité du bétail.(Traduit par Docteur Serge Messier).

MeSH terms

  • Animals
  • Arteries / drug effects
  • Ergot Alkaloids* / pharmacology
  • Ergot Alkaloids* / toxicity
  • Female
  • Phenylephrine* / pharmacology
  • Pregnancy
  • Sheep
  • Umbilical Arteries* / drug effects
  • Umbilical Veins / drug effects
  • Vasoconstriction / drug effects

Substances

  • Phenylephrine
  • Ergot Alkaloids

Grants and funding

Funding was kindly provided by the Saskatchewan Agriculture Development Fund.