Prevalence of anticoagulant rodenticides in dogs and red foxes

Abstract

Anticoagulant rodenticides (AR) are used worldwide in urban and agricultural rodent pest control. Ingestion of ARs is a major cause of poisoning in dogs and secondary exposure (ingestion of poisoned prey) in wildlife is a global problem. Despite this, few studies have examined the excretion of ARs in dogs, and elimination time is largely unknown in this species. In addition, no studies of AR prevalence in mammals have been conducted in Norway. Furthermore, no previous studies have determined the prevalence of ARs in faeces from presumed healthy animals across a country. Previous estimations of AR exposure in wildlife may be overestimated, as prevalence is assessed by analyses of livers from opportunistically sampled dead animals, not including possibly unexposed healthy living animals. Increased knowledge of exposure in living wildlife and the healthy dog population is an important part of the assessment of the impact of ARs. Furthermore, a better understanding of the elimination of ARs in dogs could generate ideas for new treatment options and optimize individual therapy in poisoned dogs. This study was initiated to determine the occurrence of ARs in red foxes in Norway by reversed phase ultra-high performance liquid chromatography–tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS) analyses of faeces. Faecal samples from 163 presumed healthy wild red foxes from most counties in Norway were collected and analysed for six different ARs, and residues were detected in 54% of the animals. Brodifacoum was most frequently detected, followed by coumatetralyl, bromadiolone, difenacoum, difethialone and flocoumafen. More than one substance was detected in 40% of the positive foxes with several exposed to up to four different ARs. There were no statistically significant seasonal, age or sex differences in foxes exposed to ARs. These results indicate a high unintended exposure from ARs in healthy wild foxes throughout Norway. This study also compared AR levels between faeces and liver from 40 of the same wild red foxes to determine the value of assessing AR exposure by faecal analysis. Residues of ARs were detected in 53% of the faecal samples and 83% of the liver samples. We found good concordance between AR residues in faeces and liver for coumatetralyl, difenacoum, and difethialone. Bromadiolone occurred in significantly greater frequency in livers compared to faecal samples, but no significant difference in concentration between faeces and liver could be detected. However, brodifacoum displayed a significant difference in concentration and occurrence of positive samples between liver and faeces. The AR concentrations were analysed in accidentally exposed dogs, displaying biphasic elimination of ARs in faeces. Long terminal half-lives in faeces of 81, 190, 200-330 days were detected for coumatetralyl, difenacoum and brodifacoum, respectively. Comparatively shorter terminal half-life of 30 days was detected for bromadiolone. One of the poisoned dogs gave birth to four healthy puppies several months after exposure, and low concentrations of brodifacoum were detectable in the puppies’ faeces for at least one month after parturition. When analysing blood and faeces from 110 healthy domestic dogs, we detected low prevalence of ARs in the healthy dog population. This suggests low exposure of ARs in healthy dogs in Norway. Together, the present work provides important findings of AR prevalence in the red fox in Norway and the healthy dog population previously not described. Our research of prevalence and elimination in both blood and faeces contribute to broader knowledge of the long excretion of ARs in Canidae. This will improve the background for decision making regarding use of these rodenticides in Norway and internationally.

Antikoagulerende rotte- og musegifter (AR) brukes over hele verden til bekjempelse av gnagere. Inntak av AR er blant de vanligste årsakene til forgiftning hos hunder, og for rovdyr er sekundær eksponering som følge av inntak av forgiftet byttedyr et globalt problem. Til tross for dette er kunnskapen om utskillelse av AR hos hunder mangelfull, og eliminasjonstider er ikke nøye undersøkt. I tillegg er forekomsten av AReksponering hos rovdyr i Norge ikke studert tidligere, og ingen studier har undersøkt forekomsten av AR i avføringen fra tilsynelatende friske dyr i et helt land. Forekomsten hos ville dyr kan være overestimert i tidligere studier, fordi vurderingen er gjort på bakgrunn av leveranalyser fra opportunistisk samlede døde dyr, uten inkludering av mulig friske ueksponerte levende dyr. Det er viktig med økt kunnskap om hvor utbredt AR-eksponering er hos levende ville dyr og i den friske hundepopulasjonen, i risikovurderingen av AR. Videre vil økt kunnskap om eliminasjonen av AR hos hunder kunne gi bidra til bedre og nye behandlingsalternativer og optimalisere individuell behandling av forgiftede hunder. Målet med studien var å anslå forekomsten av AR hos ville dyr i Norge ved å analysere avføring med ultraytelse væskekromatografi-tandem massespektrometri (UPLC-MS/MS). Avføringsprøver fra 163 antatt friske ville rødrev fra de fleste fylker i Norge ble analysert for seks forskjellige AR virkestoff, og AR-rester ble påvist i 54% av dyrene. Brodifakum ble påvist oftest, fulgt av kumatetralyl, bromadiolon, difenakum, difetialon og flokumafen. I 40% av de AR-positive revene ble det påvist mer enn et virkestoff, og flere dyr var eksponert for opptil fire forskjellige AR virkestoff. Det var ingen statistisk signifikant forskjell på sesong, alder og kjønn blant revene eksponert for AR. Disse resultatene indikerer en høy forekomst av AR hos friske rødrev i hele Norge. I studien sammenliknet vi også AR-nivåer i avføring med lever fra 40 av de samme ville rødrevene for å vurdere om avføringsanalysene er en god metode for å beregne eksponeringen for AR. Rester fra AR ble påvist i 53% av avføringsprøvene og 83% av leverprøvene. Vi fant god sammenheng mellom AR nivåer i avføring og lever for kumatetralyl, difenakum og difetialon. Bromadiolon ble påvist i signifikant flere leverprøver enn avføringsprøver, men det var ikke signifikant forskjell i AR konsentrasjonen mellom avføring og lever. Brodifakum ble derimot påvist i signifikant forskjellig konsentrasjon og forekomst mellom lever og avføring. AR-konsentrasjonen ble analysert hos ufrivillig eksponerte hunder og viste en bifasisk utskillelse av AR i avføringen. Vi påviste lange terminale halveringstider i avføringen på 81, 190, 200-330 dager for kumatetralyl, difenakum og brodifakum. Bromadiolon hadde derimot en kortere terminal halveringstid på 30 dager. En av de forgiftede hundene fødte fire friske valper flere måneder etter eksponering, og lave konsentrasjoner av brodifakum ble påvist i valpenes avføring i minst en måned etter fødsel. Ved analyse av blod og avføring fra 110 friske hunder, var forekomsten av AR lav. Dette tyder på lav eksponering for AR i den friske hundepopulasjonen i Norge. Dette doktorgradsarbeidet gir ny kunnskap om forekomsten av AR hos rødrev i Norge og i en del av den friske hundepopulasjonen som ikke tidligere er beskrevet. Våre undersøkelser av forekomst og utskillelse i blod og avføring bidrar til økt kunnskap om den lange utskillelsen av AR fra dyr i hundefamilien. Dette vil kunne bedre beslutningsgrunnlaget for myndighetenes vurdering vedrørende regelverket for bruk av rotte- og musegifter i Norge og ellers i verden.