Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Ekvint metabolt syndrom (EMS) kännetecknas av en samling fysiologiska förändringar som bland
annat predisponerar hästar för endokrin fång. Centralt i begreppet är insulindysreglering, som
beskriver störningar i insulinutsöndringen, så som hyperinsulinemi och insulinresistens. Hyperinsulinemi har i flera studier kopplats till ökad risk för fång. Insulin utsöndras av β-cellerna i de
langerhanska öarna i pankreas och har som huvudsaklig uppgift att reglera blodglukosnivåer i
kroppen genom att stimulera glukosupptag i vävnader. Insulinutsöndringen är framför allt reglerad
av blodglukoskoncentration och hos friska hästar anpassas insulinkoncentrationen i blodet för att
hålla blodglukosnivåerna på en stabil nivå. Hos vissa hästar sker dock patologiska förändringar som
gör att β-cellerna uppregleras och utsöndrar mer insulin. Det beror ofta på att känsligheten för insulin
i vävnader har minskat, vilket innebär att högre koncentrationer av insulin krävs för att få en
tillräcklig effekt på glukoskoncentrationen. Hyperinsulinemi inträffar framför allt efter intag av
foder, och i synnerhet foder med höga halter icke-strukturella kolhydrater.
För att diagnostisera hästar med insulindysreglering och EMS och bedöma behandlingseffekten av
läkemedel behöver man kunna mäta β-cellsfunktionen och avgöra om det föreligger en uppreglering
av insulinutsöndringen. β-cellsfunktionen kan mätas med olika metoder, många har utformats för
att användas på patienter med diabetes inom humanmedicin. En metod är graded glucose infusion
(GGI), där patienten får en kontinuerlig infusion med glukos under en viss tid, med en infusionshastighet som ökar med jämna intervaller. Blodprov tas regelbundet under infusionstiden och
analyseras för glukos och insulin. På så sätt får man ett dosresponsförhållande mellan blodglukoskoncentrationen och insulinkoncentrationen och därmed kan man bedöma hur insulinutsöndringen
påverkas av olika glukosnivåer.
I denna studie testades reproducerbarheten för GGI som metod för att mäta β-cellsfunktionen hos
hästar. Metoden har tidigare anpassats för häst men innan den används inom kliniskt arbete eller
forskning behöver det finnas information om dess reproducerbarhet, det vill säga hur stor variation
det är i resultaten när metoden upprepas under samma förutsättningar. Är variationen liten har
metoden en hög reliabilitet, vilket är viktigt för att kunna dra slutsatser kring skillnader i mätningar
mellan individer och efter exempelvis en läkemedelsbehandling. GGI utfördes på åtta hästar vid två
olika testtillfällen och mätvärden för varje individ jämfördes mellan de två testtillfällena för att
avgöra variationen. Tre olika index för att bedöma β-cellsfunktion beräknades och utvärderades med
hänsyn till reproducerbarheten. Resultatet visar att två index, area under kurvan för insulinutsöndring och insulinmedelvärdet, har hög reproducerbarhet. Det tredje indexet, lutningen på
regressionslinjen för dosresponskurvan för insulinutsöndring vid olika glukoskoncentrationer, har
lägre reproducerbarhet. Fler studier behövs för att avgöra om detta index fortfarande kan vara
relevant.
Nyckelord: Ekvint metabolt syndrom, GGI, reproducerbarhet, β-cellsfunktion, häst

Equine metabolic syndrome (EMS) describes a range of physiological changes that predisposes
horses to endocrinopathic laminitis. Insulin dysregulation (ID) is a central part of the syndrome, and
relates to disruptions in insulin secretion, including hyperinsulinemia and insulin resistance.
Hyperinsulinemia has been associated with increased risk of laminitis in several studies. Insulin is
produced by the β-cells in the islets of Langerhans in the pancreas and their main function is to
regulate blood glucose levels by stimulating uptake of glucose into different tissues in the body.
Insulin secretion is mainly regulated by the glucose concentration in the blood, and in healthy horses
the insulin concentration is kept at a level which ensures a steady blood glucose level. In some horses
however, this regulation is disrupted, often because of decreased sensitivity to insulin in body
tissues. This leads to an upregulation of the β-cells to produce and secrete more insulin. Post prandial
hyperinsulinemia occurs in ID horses after intake of feed, especially feed with high content of nonstructural carbohydrates.
Methods for measuring β-cells function and to determine upregulated responses are important in
order to diagnose horses with ID and EMS as well as to evaluate the effect of treatments. Several
methods are available, most of them are developed for human medicine for patients with diabetes.
One of these methods is graded glucose infusion (GGI), where the patient is given a continuous
infusion of glucose during a set time, where the infusion rate is increased with regular intervals.
Blood samples are collected at close intervals and analysed for insulin and glucose. With the data, a
glucose-insulin dose-response curve can be produced for the insulin secretion at different glucose
concentrations.
In this study, the repeatability of GGI as a method of measuring β-cell function in horses was
evaluated. The method has been adapted for use in horses, but an evaluation of the repeatability of
the test is needed before it can be used in clinical practice. The repeatability of a test is a measure
on how much variance there is in the result when the method is repeated under the same circumstances. If the variation is small, the repeatability is considered good, which is important to be able
to draw conclusions from measurements using the method such as comparing individuals or the
effects of medication. GGI was conducted on eight horses on two occasions and the measurements
from the trials were compared on an intrapatient basis. Three different indices for evaluation of βcell
response were calculated and the repeatability determined. Two indices, area under the curve for
insulin secretion and the mean of insulin secretion showed high repeatability. The third index, the
slope of the regression line for the glucose-insulin dose response curve had lower repeatability. More
studies are needed to conclude if this index is clinically relevant for determining β-cell function in
horses.
Keywords: equine metabolic syndrome, GGI, repeatability, β-cell function, equine, horse