Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Background: Insulin is an important metabolic hormone that also has cardiovasculat effects. Insulin resistance is characterized by decreased tissue sensitivity to insulin, and is a part of two important endocrine diseases in horses, Equine Metabolic Syndrome and Pituitary Pars Intermedia Dysfunction. Both diseases carry an increased risk for laminitis.

Decreased insulin sensitivity in people has been shown to lead to a decrease of the vasodilating effect of insulin. Increased baseline blood pressure and heart rate have also been seen in insulin resistant dogs and rats. The effect of induced hyperinsulinemia on cardiovascular markers such as heart rate, blood pressure and peripheral blood flow has been studied in healthy as well as insulin resistent people and laboratory animals. Studies regarding the effect of insulin resistance and induced hyperinsulinemia on cardiovascular markers in horses are scarce. The purpose of this study was to compare heart rate, blood pressure and hoof wall surface temperature (HWST) in insulin resistant horses with controls and to study the effect of hyperinsulinemia.

Method: Ten insulin resistant (IR) horses and four healthy controls were included in the study. A 180 min euglycemic-hyperinsulinemic clamp (EHC) was performed in all horses. All horses were evaluated for body condition. Heart rate and systemic blood pressure was recorded before the start of the insulin infusion and at 45, 105 and 165 min of insulin infusion. Hoof wall surface temperature was recorded continuously during the 180 min EHC, starting 45 min before infusion start to obtain baseline temperatures. Blood samples for serum insulin and glucose were taken at 10 min intervals during the entire EHC, and insulin sensitivity was assessed from calculation of metabolized glucose per unit insulin (M/I ratio, with <5 considered insulin resistant).

Results: Insulin resistant horses has higher baseline heart rates than control horses, and heart rate was positively associated with body condition score. There was no difference in systemic blood pressure or hoof wall surface temperatures between groups. Insulin infusion caused a decrease in systolic blood pressure in the control group, but not in the IR group. The induced hyperinsulinemia did not influence heart rate, mean arterial blood pressure, diastolic blood pressure or hoof wall surface temperature in either group.

Conclusion: This study indicates that horses with insulin resistance have higher baseline heart rates compared to controls and that heart rate is associated with BCS. There are also indications that insulin resistant horses might have an altered cardiovascular response to hyperinsulinemia. Further studies are needed to validate this result, preferably with greater sample sizes and using different breeds of horses.

Bakgrund: Insulin är ett viktigt metabolt hormon som även har kardiovaskulära effekter, dels genom kärlpåverkan men även genom stimulans av sympatiska nervsystemet. Insulinresistent är ett syndrom som innebär nedsatt känslighet för insulin och ingår i hästsjukdomarna Ekvint metabolt syndrom och Pituitary Pars Intermedia Dysfunction hos hästar, vilka båda medför ökad risk för fång.

På människa har nedsatt insulinkänslighet visa sig minska insulinets vasodilaterande effekt vilket leder till hypertension. På människa och försöksdjur har man studerat insulinets effekter på kardiovaskulära markörer såsom hjärtfrekvens, blodtryck och perifert blodflöde både på insulinresistenta individer och på individer med normal insulinkänslighet. Studier avseende effekten av insulinresistens och hyperinsulinemi på kardiovaskulära markörer på häst är få. Syftet med den här studien var att jämföra hjärtfrekvens, blodtryck och hovtemperatur hos insulinresistenta hästar med hästar med normal insulinkänslighet samt studera effekten av hyperinsulinemi.

Metod: Tio insulinresistenta hästar och fyra friska kontroller med normal insulinkänslighet genomgick en euglycemisk-hyperinsulinemisk clamp (EHC under 180 min under vilken kardiovaskulära parametrar mättes. Blodtryck och hjärtfrekvens mättes före och under infusionen och hovtemperatur (ett indirekt mått på blodflöde i hoven) mättes kontinuerligt med start 45 min före infusionens början. Seruminsulin och -glukos mättes under EHC, och insulinkänslighet bestämdes genom uträkning av metaboliserat glukos per enhet insulin (M/I-kvot, där ett värde <5 benämns som resistenta). Hästarna hullbedömdes enligt Hennekes skala för body condition score (BCS).

Resultat: Vilohjärtfrekvensen var högre hos insulinresistenta hästar jämfört med kontroller, och det fanns ett positivt samband mellan hjärtfrekvensen i vila och hög BCS. Ingen skillnad i blodtryck eller hovtemperatur sågs mellan friska och insulinresistenta hästar. Under insulininfusionen sjönk systoliska blodtrycket hos kontrollerna men var oförändrat hos de insulinresistenta hästarna. Ingen skillnad från ursprungsvärdena sågs i hjärtfrekvens, medelartärtryck, diastoliskt tryck eller hovtemperatur i någon av grupperna under infusionen.

Konklusion: Studien indikerar att insulinresistenta hästar har högre vilohjärtfrekvens än hästar med normal insulinkänslighet. Vilohjärtfrekvens var också associerad till grad av fetma, där insulinresistenta hästar har ett förändrad kardiovaskulärt svar på insulininfusion jämfört med friska insulinkänsliga kontroller. Fler studier på ett större material av hästar av olika raser är nödvändiga för att bekräfta detta samband.