Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Ekvint metabolt syndrom (EMS) är ett sjukdomskomplex som kan skapa stora hälsoproblem för drabbade hästar. Tre huvudsakliga komponenter ingår i EMS: insulindysreglering (ID), fetma (generell eller regional) samt insulinorsakad fång/ökad risk för insulinorsakad fång. Störst fokus ligger på ID, ett begrepp som framför allt används för att beskriva störningar i regleringen av insulinplasmakoncentrationerna. Det leder till hyperinsulinemi på grund av den onormalt höga postprandiella insulinrespons som uppstår vid ID. Hyperinsulinemin orsakar en hormonell obalans som bland annat ökar risken för fång.
Vid behandling av hästar med EMS fokuseras det framför allt på en anpassad foderstat samt regelbunden fysisk aktivitet. Flertalet studier har påvisat att innehållet socker och stärkelse i foder har en större inverkan på den postprandiella insulinresponsen jämfört med exempelvis fibrer och fett. Sockret benämns vanligen som lättlösliga kolhydrater eller WSC efter dess engelska namn ”water-soluble carbohydrates”. Att undvika WSC helt i foderstaten är inte möjligt eftersom alla vallfoder innehåller mer eller mindre WSC. I dagsläget rekommenderas att innehållet av WSC i vallfoder för hästar med EMS bör vara <10 % av torrsubstansen (ts) för att undvika hög postprandiell insulinrespons och därmed minska risken för fång. Tyvärr finns det flera hästar med EMS som, trots utfodring med vallfoder med WSC <10 % ts, fortfarande får för hög postprandiell insulinrespons och därmed ändå löper stor risk för fång. I dessa fall kombineras de rekommenderade utfodrings-åtgärderna med medicinsk behandling. En läkemedelsgrupp som används inom humanvården för behandling av diabetes mellitus typ 2 är SGLT2-hämmare. I ett fåtal studier har det undersökts ifall SGLT2-hämmare kan användas vid behandling av EMS-hästar. I den här studien (som är en del av en större studie) undersöktes hur WSC-innehållet i vallfoder påverkade den postprandiella insulin-responsen under behandling med en SGLT2-hämmare. Hypotesen var att hästar utfodrade med vallfoder med högt WSC-innehåll kommer ha högre insulinrespons jämfört med hästar utfodrade med vallfoder med lågt WSC-innehåll under tre veckors behandling med en SGLT2-hämmare.
Nio privatägda hästar av varierande ras, kön och ålder ingick i studien. På klinik fick hästarna bland annat genomgå ett fodertoleranstest (meal tolerance test, MTT) där glukos och insulinrespons över tid mättes. Därefter stod hästarna på tre veckors behandling med SGLT2-hämmaren kanagliflozin innan de fick genomgå ytterligare ett MTT med samma procedur som före behandling. Prover på hästarnas vallfoder analyserades för WSC-innehållet. Därefter utfördes statistiska analyser för att undersöka korrelationen mellan innehåll av WSC eller WSC minus fruktaner i vallfodret och arean underkurvan (AUC) för hästarnas postprandiella insulinresponskurva före och efter tre veckors behandling med kanagliflozin.
Resultaten visade att WSC-innehållet i övervägande del av hästarnas vallfoder var <15 % av ts. En häst hade ett foder med ett WSC-innehåll på 23 % av ts. Det var ingen skillnad i innehåll av vare sig WSC eller WSC minus fruktaner i vallfodren vid jämförelse före och efter behandling (P <0,05). Behandling med kanagliflozin sänkte den postprandiella insulinresponsen under MTT hos samtliga hästar. I genomsnitt minskade AUC för insulin med 55 %. Ingen korrelation mellan koncentrationen WSC eller WSC minus fruktaner och AUC för insulinresponsen under MTT hos de inkluderade hästarna kunde identifieras. Slutsatsen som går att dra från resultaten är att innehållet av WSC eller WSC minus fruktaner i vallfodret inte har en betydande påverkan på insulinresponsen under ett MTT vid behandling med en SGLT2-hämmare, om WSC-halten i fodret är <23 % av ts. Studien visade på möjligheter för nya behandlingsmetoder för svårbehandlade EMS-hästar med måttlig till kraftig ID.

Equine metabolic syndrome (EMS) is a collection of risk factors for endocrinopathic laminitis which creates health problems for the affected horses and their owners. Three main components are included in EMS: insulin dysregulation (ID), obesity (general or regional excessive fat accumula-tion) and laminitis or higher risk of laminitis. The most important is insulin dysregulation which is a term used to describe disturbance of the regulation of the plasma insulin concentration. Due to this disturbance, an increase in the postprandial insulin response will occur and create a basal hyper-insulinemia. The hyperinsulinemia increases the risk of the horse developing laminitis.
Treatment of EMS in horses includes an adjusted diet and exercise recommendations as the first steps. Many studies have shown that feed rations with high content of sugar and starch affects the postprandial insulin response more than feed rations high in fat and fibre. The sugar in temperate grasses, which predominantly constitutes forage for horses in Sweden is referred to as water-soluble carbohydrates (WSC). Completely avoiding WSC in the diet is not possible as all grasses contain WSC. Today, veterinarians recommend that horses with EMS should be fed forage with a WSC content of <10% of dry matter (DM) to reduce the postprandial insulin response and accordingly reduce the risk of laminitis. However, horses with EMS may get an abnormal increase in postprandial insulin response even when they are fed forage with a WSC content of <10% of DM and are thereby still at risk of developing laminitis. In these cases, there is a need to combine the changes in diet and exercise with pharmacologic aids. Sodium-glucose co-transporter (SGLT2) inhibitors are a group of drugs prescribed for the management of type 2 diabetes mellitus in humans. A few recent studies have shown that SGLT2 inhibitors can be used to treat horses with EMS. This study (which is a part of a larger study) investigated how WSC content in forage affects the postprandial insulin response in horses during treatment with an SGLT2 inhibitor. The hypothesis was that horses fed forage with a high content of WSC would have a higher insulin response than horses fed forage with a low content of WSC after 3 weeks of treatment with an SGLT2 inhibitor.
Nine privately owned horses of varying breed, gender and age participated in the study. A meal tolerance test (MTT) was performed on each horse where their glucose and insulin response over time were measured. Thereafter, the horses were treated with the SGLT2 inhibitor kanagliflozin during 3 weeks before they were evaluated again following the same procedure. Responses before and after treatment were evaluated using a t-test. Samples of the forages fed to each horse were analysed for WSC content. The correlation between WSC or WSC minus fructans in forage and the postprandial insulin response in the horses before and after 3 weeks of treatment with kanagliflozin were evaluated with simple linear regression analysis.
The results showed that most of the horses were fed forage with a WSC content of <15% of DM. One horse was fed forage with a WSC content of 23% of DM. There were no differences in content of neither WSC or WSC minus fructans in the forages before and after treatment (P <0,05). Treatment with kanagliflozin decreased the postprandial insulin response during MTT in all horses. On average, the area under the curve (AUC) for the insulin response decreased with 55% after treatment. No correlation between WSC or WSC minus fructans and the AUC for insulin response during MTT were identified. The conclusion was that content of WSC or WSC minus fructans in the forage did not affect the insulin response during a MTT after treatment with an SGLT2 inhibitor, if the WSC content of the forage was <23% of DM. This enlightened the possibilities for new methods of treatment of severe cases of horses with EMS.