Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Ett stort problem vid behandling av kritiskt sjuka hästar är att den normala energimetabolismen ofta sätts ur spel. Vid fysiologisk stress såsom sjukdom eller trauma ökar ofta energibehovet samtidigt som foderintaget minskar och hästen får en negativ energibalans. Normalt när energibehovet ökar svarar kroppen med mobilisering av energireserver i form av fettsyror men hos kritiskt sjuka hästar kan ett sådant svar bli alldeles för kraftigt och hästen utvecklar hyperlipidemi. Hyperlipidemi kan så småningom leda till förfettning av flera organ med organsvikt som följd. Hästar med förhöjda lipidkoncentrationer i blodet kan behandlas med en kontinuerlig glukosinfusion. Målet med behandlingen är att skapa en hyperglykemi som stimulerar den endogena insulinfrisättningen och på så sätt leder till ökat upptag av lipider till cellerna och minskad nedbrytning av fettvävnad. Vilken grad av hyperglykemi som krävs för att ge tillräcklig effekt på den endogena insulinfrisättningen och en minskning av triglyceridkoncentrationen är dock dåligt utforskat.
Syftet med studien var att undersöka effekten på ämnesomsättningen av blodglukos och insulin vid behandling med en kontinuerlig glukosinfusion hos friska hästar. Två olika målkoncentrationer för blodglukos användes (7 mmol/l och 10 mmol/l) för att undersöka om skillnad i effekt kunde ses mellan dem. I studien ingick totalt sex friska varmblodsston med varierande glad av insulinkänslighet. Hästarna behandlades vid två olika tillfällen med glukosinfusion under 36 timmar. Målet var att skapa en steady state vid de två olika blodglukoskoncentrationerna. Varje glukosinfusion föregicks av en hyperglykemisk clamp under två timmar för mätning av insulinkänslighet och pankreas B-cellsfunktion. Blodprover togs enligt bestämt tidsintervall och analyserades för glukos, insulin och triglycerider.
Resultaten från studien visade på ett hyperbolt samband mellan hästarnas insulinkänslighet och B-cellsrespons under den hyperglykemiska clampen, vilket innebär att en häst med låg insulinkänslighet får en hög B-cellsrespons. Detta samband har inte visats hos häst förut. Det fanns också ett hyperbolt samband mellan insulinkänsligheten och insulinresponsen under den kontinuerliga glukosinfusionen. En dosresponskurva mellan glukoskoncentration och insulinkoncentration visade att en högre glukoskoncentration gav en högre insulinkoncentration. Det sågs däremot inte någon skillnad i sänkningen av triglycerider mellan en lägre (7 mmol/l) och högre (10 mmol/l) blodglukoskoncentration vilket tyder på att en lägre glukoskoncentration skulle kunna användas med samma effekt vid behandling av hyperlipidemi. Försöken är dock utförda på friska hästar och fler studier krävs för att utreda effekten hos sjuka individer.

A major problem in the treatment of critically ill horses is that the normal energy metabolism often is disturbed. During physiological stress, such as illness or trauma, the energy demand often increases at the same time as feed intake is reduced and the horse develops a negative energy balance. Normally, when the need of energy increases the body responds by mobilizing energy reserves in the form of fatty acids. In critically ill horses, however, such a response can be too drastic and the horse develops hyperlipidemia. Hyperlipidemia can eventually lead to lipidosis in several organs with organ failure as a result. Horses with hyperlipidemia can be treated with a continuous glucose infusion. The goal is to create hyperglycemia which stimulates the endogenous insulin secretion, thus leading to increased uptake of lipids to the cells and reduced degredation of fattty tissue. The degree of hyperglycemia that is required for sufficient effect on the endogenous insulin secretion and a reduction of triglycerides is, however, unknown.
The purpose of this study was to investigate the effect of treatment with a continuous glucose infusion on the metabolism of blood glucose and insulin in healthy horses. The effect of two different concentrations of blood glucose (7 mmol/l and 10 mmol/l) on the metabolism of glucose and insulin were evaluated. The study included six clinically healhy warmblood mares with different degrees of insulin sensitivity. The horses were treated at two different occasions with glucose infusion for 36 hours. The goal was to create a steady state at the two different blood glucose concentrations. Each glucose infusion was preceded by a hyperglycemic clamp for two hours for determination of insulin sensitivity and pancreatic B-cell function. Blood samples were taken at predetermined time intervals and were analyzed for glucose, insulin and triglycerides.
The results of the study showed a hyperbolic relationship between the horses' insulin sensitivity and B-cell response during the hyperglycemic clamp, which means that a horse with low insulin sensitivity has a high B-cell response. This relationship has not been demonstrated in horses before. There was also a hyperbolic relationship between insulin sensitivity and insulin response during the continuous glucose infusion. A dose response curve between the glucose concentration and insulin concentration showed that a higher glucose concentration resulted in a higher insulin concentration. However, no difference in the lowering of triglycerides between a lower (7 mmol/l) and a higher (10 mmol/l) glucose concentration was observed, which indicates that a lower glucose concentration could have the same effect when treating horses with hyperlipidemia. The study however, was conducted on healthy horses and more studied are needed to investigate the effect in critically ill patients.