Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Insulinresistens (IR) innebär att celler och vävnader får en minskad känslighet för hormonet trots normal insulinproduktion från pancreas, d.v.s insulinberoende vävnader svarar inte normalt på insulinet. Den minskade insulinkänsligheten är en viktig del i Ekvint Metabolt
Syndrom (EMS) som bland annat innefattar insulin-dysreglering, hyperleptinemi, fetma och hypertriglyceridemi hos hästar, samt utveckling av fång.

Insulin är ett anabolt hormon som utgör en viktig funktion vid regleringen av glukos-, fettoch
proteinmetabolisen. Hormonets främsta effekt är att stimulera cellernas upptag av glukos vilket sker genom ett GLUT-transportprotein. Vid defekter på transportproteiner eller insulinreceptorer kan vävnader och celler drabbas av minskad insulinkänslighet, vilket kan leda till en systemisk insulinresistens som är huvudsakliga kopplingen mellan metabolt syndrom, typ 2 diabetes (T2D), fetma, inflammation och fång. Eftersom insulinproduktionen fortfarande fungerar drabbas individerna av hyperinsulinemi och hyperglykemi (p.g.a. ickefungerande glukosupptag) som kan predisponera för framförallt fång och andra sjukdomstillstånd.

Det är väl konstaterat att en låggradig inflammation har en viktig roll i fetma, insulinresistens och typ 2 diabetes. Insulin anses vara involverat i produktionen av pro-inflammatoriska cytokiner, till exempel interleukin-6 (IL-6) och tumörnekrosfaktor alfa (TNF-α) vars koncentrationer ökar enligt vissa studier med förhöjda nivåer av insulin i blodet. Denna ökning kan vara grund till de bakomliggande mekanismerna för höga insulinnivåer och risk för fång. Ökade nivåer av triglycerider i cirkulationen, hos framförallt överviktiga individer, är också ofta kopplat till ökad insulinresistens hos både människor och hästar. Förutom
överdriven fetma kan aktivering av olika stressrelaterade kinaser som JNK och IKK också driva inflammationen framåt och predisponera för insulinresistens. Immunologiska
mekanismers, så som makrofager och toll-lika receptorer, betydelse och koppling till inflammation och fetma kan ha avgörande roll i utveckling av de olika sjukdomstillstånden.
Med mer information och förståelse kring området möjliggörs därmed nya metoder för effektivare behandling än endast modifiering av diet och fysiskt aktivitet hos hästar som
drabbats av exempelvis EMS och fång.

Några deskriptiva studier har påvisat både ökade nivåer av cytokiner och ökat antal immunceller eller andra mediatorer vid ökat insulin i blodet. Trots att mycket är bevisat är de
underliggande mekanismerna till insulinresistens fortfarande inte helt klarlagda och IR med dess koppling till inflammation, fetma och fång fortsätter att diskuteras. På grund av ökat intresse och förståelse upptäcks allt fler korrelationer kring mekanismerna och deras påverkan som möjliggör fler sätt att förebygga IR, T2D och fång. Sambanden mellan de olika tillstånden är komplexa och området kräver fler studier.

Insulin resistance (IR) refers to cells and tissues that develop a decreased sensitivity for the hormone despite having normal insulin production from the pancreas; a failure of insulin sensitive tissues to respond to insulin. The decreased insulin sensitivity plays an important
part in Equine Metabolic Syndrome (EMS), which includes insulin dysregulation, hyperleptinaemia, obesity and hypertriglyceridaemia in horses, as well as the development of laminitis.

Insulin is an anabolic hormone with an important function in the regulation of the metabolism of glucose, fat and protein. The hormone’s main effect is to stimulate the cell’s uptake of glucose through a GLUT-transport protein. Defects in transport proteins or the insulin receptors can decrease the tissues’ insulin sensitivity. This condition can develop into a systemic insulin resistance that is the main link between metabolic syndrome, type 2 diabetes
(T2D), obesity, inflammation and laminitis. Since insulin production still works, the individuals develop hyperinsulinaemia and hyperglycemia (because of the impaired glucose uptake) that could predispose to laminitis and other medical conditions.

It is well established that low-grade inflammation has an important role in obesity, insulin resistance and type 2 diabetes. Insulin is considered to be involved in the production of proinflammatory cytokines such as interleukin-6 (IL-6) and tumor necrosis factor alpha (TNF-α). Both of these cytokines appear to increase in concentration according to some studies of increased blood insulin, which could be the underlying mechanism of high insulin levels and risk for laminitis. Increased levels of triglycerides in the circulation, particularly in obese
individuals, are often associated with increases in insulin resistance in both humans and horses. In addition to obesity, activation of various stress related kinases such as JNK and IKK also promote inflammation and predispose to insulin resistance. The importance and correlation of inflammation and obesity to immunological parameters, such as macrophages and toll-like receptors, have a crucial role in the development of the different medical conditions. Therefore, more information and understanding about the subject could enable new methods for more effective treatment than mere modification of diet and physical activity in horses affected by, for example, EMS and laminitis.

Some descriptive studies have shown both increased levels of cytokines and increased numbers of immune cells or other mediators in subjects with increased blood insulin. Although much is proven, the underlying mechanism of insulin resistance is not fully understood and IR with its connection to inflammation, obesity and laminitis is still being discussed. Because of the increasing interest and understanding about the correlations of the mechanisms and their impact, new methods to prevent IR, T2D and laminitis are being discovered. The relationships between the different states are complicated and the area requires more investigation.