Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Ekvint metabolt syndrom (EMS) är ett sjukdomskomplex som innefattar flera riskfaktorer för
endokrinopatisk fång. Den viktigaste riskfaktorn är insulindysreglering (ID), vilket innebär att
hästen är insulinresistent och har en kraftigt ökad hyperinsulinemi efter intag av foder. Hyperinsulinemi kan leda till att hästen utvecklar endokrinopatisk fång.
Behandlingsrekommendationer för EMS är ökad motion, minskad mängd icke-strukturella kolhydrater i foderstaten och viktnedgång, vilka kan kompletteras med läkemedelsbehandling för att
minska hyperinsulinemin i de fall då förändringarna i skötsel och utfodring är otillräckliga.
Natrium-glukos-co-transportörhämmare (SGLT2-hämmare) är en grupp läkemedel vars verkningsmekanism är att hämma reabsorptionen av glukos från primärurinen och genom det orsaka glukosuri och sänkta blodglukosnivåer. Läkemedlet minskar graden av postprandiell hyperinsulinemin
hos ID-hästar, men det är inte tidigare fastställt om, och hur, behandlingen påverkar insulinkänsligheten. Insulinkänsligheten kan kvantifieras med en euglykemisk hyperinsulinemisk clamp
(EHC), som innefattar en stor mängd glukosmätningar. Kontinuerliga glukosmätare (CGM) används av människor med diabetes mellitus och har varit föremål för ett antal studier för användning på bland annat häst, katt, hund med varierande resultat. Utmaningarna som uppdagats vid
dessa studier var få CGM att sitta fast samt att få de uppmätta glukoskoncentrationerna att följa
med vid snabbare fluktuationer i blodglukoskoncentrationen.
Syftet med arbetet var att undersöka om CGM kan användas som alternativ till traditionell venös
glukosmätning vid EHC och stegvis intravenös glukostoleranstest (GGI) och att utvärdera om
insulinkänsligheten hos ID-hästar påverkas av behandling med SGLT2-hämmare. Hästarna i
studien vistades på klinik två gånger á fyra dagar med tre veckors behandlingsperiod däremellan.
Under klinikvistelsen utfördes en GGI dag 3 och EHC dag 4 innan de åkte hem för att behandlas
med SGLT2-hämmaren kanagliflozin per os en gång dagligen (0,4 mg/kg). Vid andra vistelsens
upprepades undersökningarna med förändringen att vid EHC samlades urin via en urinkateter för
att kvantifiera mängden glukos som utsöndrades i urinen efter behandling.
I studien utvecklades en fästanordning för CGM bestående av galontyg som limmades ihop dubbelvikt samt limmades på mätaren efter att den applicerats på hästen. Därefter suturerades två av
tygets kanter fast i hästen för ökad hållfasthet. Fästanordningen fungerade bra och ingen häst
gnuggade bort sin mätare. Däremot fanns problem kring applicering och att mätarnålar skadades
med funktionsproblem som följd. Mätvärdena som uppmättes varierade i exakthet men var stabila
under GGIn. Vid EHC kunde däremot CGM inte reflektera snabbare fluktuationer i blodglukoskoncentrationerna och mätvärdena blev förskjutna i förhållande till blodglukoskoncentrationen.
Hästarnas medelinsulinkänslighet (M-värde) sänktes i genomsnitt med 0,5 ± 0,2 mg/kg/min efter
behandling med kanagliflozin (p=0,03). Även metaboliserat glukos per tillförd enhet insulin (M/Iindex) sjönk efter behandling men förändringen var inte statistiskt säkerställd (0,8 ± 0,3
[mg/kg/min ×10]/[µIU/mL], p=0,06). Den generella trenden bland hästarna var att insulinkänsligheten sänktes efter behandling, vilket var ett oväntat fynd eftersom insulinkänsligheten hos människa förbättras med behandling med SGLT2-hämmare.
Arbetet visar på att det finns mycket kvar att utveckla innan CGM kan användas som glukosmätningsmetod men att det är en praktisk och enkel metod om man kan få den att ge tillförlitliga
mätvärden. Behandling med SGLT2-hämmaren kanagliflozin försämrade insulinkänsligheten hos
ID-hästarna undersökta i studien, vilket var ett oväntat fynd. Försämrad insulinresistens kan i förlängningen motverka de goda resultat som uppnås med kanagliflozinbehandling på ID hästar,
varför detta behöver studeras vidare.

Equine Metabolic Syndrome (EMS) is a complex condition that includes several risk factors for
endocrinopathic laminitis. The most important risk factor is insulin dysregulation (ID), which
means the horse is insulin resistant and has a markedly increased hyperinsulinemia after feed
intake. Hyperinsulinemia can result in the horse developing endocrinopathic laminitis.
Treatment recommendations for EMS include increased exercise, reduced intake of non-structural
carbohydrates and weight loss. These recommendations can be complemented with pharmacological treatment to reduce hyperinsulinemia in cases where changes in management and feeding
are insufficient. Sodium glucose cotransporter 2 inhibitors (SGLT2-inhibitor) are a group of drugs
that work by inhibiting glucose reabsorption from primary urine, leading to glucosuria and reduced blood glucose levels. These drugs have also shown good effects in lowering post-prandial
hyperinsulinemia in ID horses, but it is not fully established if and how they affect insulin sensitivity. Insulin sensitivity can be quantified with a euglycemic hyperinsulinemic clamp (EHC)
which involves extensive glucose measurements. Continuous glucose monitors (CGMs), commonly used by humans with diabetes mellitus and have been tested on multiple sorts of animals, including horses. The results have been varying and the biggest challenges with CGM on horses is to
get them to stick, but also that they have not been able to follow rapid fluctuations in blood
glucose concentrations during EHC.
The aim of this study was twofold: to investigate whether CGMs can serve as an alternative for
repeated glucose measurements and to determine if insulin sensitivity in ID horses is affected by
treatment with SGLT2 inhibitors. The horses that participated in the study stayed at the clinic
twice for four days, with a three-week treatment period in between. During the clinic visits graded
glucose infusion test (GGI) was performed on day 3 and EHC was performed on day 4. Between
visits, the horses were treated at home with the SGLT2 inhibitor canagliflozin, administered at 0.4
mg/kg orally once daily. The same tests were performed during the second clinic stay, with the
exception that a urinary catheter was used during the EHC to collect urine to quantify the amount
of glucose excreted in the urine post-treatment.
In the study a new system to attach the CGM to the horses was developed. It consisted of faux
leather fabric folded and glued together, which was then adhered to the CGM. Two edges of the
fabric were sutured to the horse for extra durability. The attachment system worked well, and no
horse rubbed off its monitor. However, there were problems during application, and CGM needles
were sometimes damaged, resulting in reduced functionality. The readings obtained varied in
accuracy but were stable during the graded glucose infusion. During the EHC, however, the CGM
could not measure faster fluctuations in glucose concentrations, and the values became staggered
compared to the blood glucose concentrations.
The horses’ insulin sensitivity (M-value) decreased on average 0,5 ± 0,2 mg/kg/min after treatment with canagliflozin (p=0,03). Even metabolized glucose per added insulin unit (M/I-index)
decreased after treatment, but the decrease was not statistically significant (0,8 ± 0,3 [mg/kg/min
×10]/[µIU/mL], p=0,06)The general trend among the horses was a reduction in insulin sensitivity
after treatment, which was a surprising result since insulin sensitivity improves in people treated
with SGLT2-inhibitors.
The study shows that there is much to improve before CGMs can be used as the sole method for
glucose monitoring, although they are practical and easy to use when functioning properly.
Regarding the SGLT2 inhibitor canagliflozin, it efficiently lowers the postprandial hyperinsulinemia in ID horses, but concurrently it decreases the insulin sensitivity, which was an
unexpected finding. The decreased insulin sensitivity can, in the long run, counteract the good
result that is achieved with canagliflozin in ID horses, and it is thus important to study this further.