Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Störd glukagonmetabolism - en direkt orsak till hyperinsulinemi och fång hos häst?

Status: Avslutat
Projektnummer: H-18-47-390
Kategori: Research program | Horse
Ansökningsår: 2018
Datum för slutrapport: 4 juni 2020
Huvudsökande: Johan Bröjer
Organisation: SLU
E-postadress: johan.brojer@slu.se
Telefon: 018-671388
Medsökande: Sanna Truelsen Lindåse
Medsökande: null null
Beviljade medel: 284 000 SEK

Laminitis, an extremely painful disease of the equine foot, is most commonly caused by elevated insulin
concentrations in blood (hyperinsulinemia). Therefore, strategies to reduce hyperinsulinemia in horses are warranted.
Studies in obese children with insulin dysregulation and hyperinsulinemia have identified elevated levels of the
hormone glucagon in blood. To identify novel treatment strategies for preventing laminitis we compared insulin
dysregulation in the horse with that observed in humans. We found that horses with insulin dysregulation also had an
excessive glucagon secretion during an oral sugar test in a small pilot study.
If the results of the pilot study hold true also for a larger population of horses, this would be a breakthrough in the
understanding of the pathophysiology of insulin dysregulation in the horse. This opens up for medical treatment of
these horses since there are treatment strategies for an abnormal glucagon response in humans with -cell
dysregulation.

Fång, en smärtsam sjukdom som drabbas hästens hov, orsakas i de flesta fall av förhöjda koncentrationer av insulin i
blodet (hyperinsulinemi). På grund av detta samband finns det ett stort behov av att finna metoder, som minskar
graden av hyperinsulinemi hos häst.Studier utförda på överviktiga barn med störd insulinmetabolism och hyperinsulinemi har funnit förhöjda nivåer av hormonet glukagon i blodet. I likhet med dessa resultat har vår forskargrupp i en mindre pilotstudie visat att hästar med hyperinsulinemi också hade en ökad frisättning av glukagon under ett oralt glukostoleranstest.
Om vi studerar detta samband i en större hästpopulation och då påvisar samma resultat som i pilotstudien, skulle det
innebära ett stor genombrott i förståelsen om hur hyperinsulinemi uppstår hos häst. Det skulle innebära att nya
behandlingsmetoder mot hyperinsulinemi hos häst blir tillgängliga, då det redan finns behandlingsstrategier med
läkemedel vid störd glukagonmetabolism hos människa.

Kraftig hyperinsulinemi är den vanligaste orsaken till fång hos häst. Hyperinsulinemi och ökad risk för fång utgör de två viktigaste kännetecknen för ekvint metabolt syndrom (EMS). Insulin och glukagon utgör två viktiga hormoner med motsatt verkan på ämnesomsättningen. Syftet med studien var att jämföra plasmakoncentrationerna av glukagon hos hästar med EMS och hos friska hästar under fasta, efter en glukosgiva via munnen och under en infusion av både insulin och glukos till blodet (euglukemisk hyperinsulinemisk clamp). Resultaten från studien visade att glukagonkoncentrationen var högre hos hästarna med EMS under både fasta, efter glukosgivan via munnen och under den intravenösa glukos och insulininfusionen. Sammantaget visar studien att hästar med EMS har en störd glukagonreglering, som leder till för höga glukagonkoncentrationer i plasma. Detta bidrar till EMS hästarnas kraftiga hyperinsulinemi.

Kraftig hyperinsulinemi (höga nivåer av insulin i blodet) är den vanligaste orsaken till fång hos häst. Hyperinsulinemi och ökad risk för fång utgör de två viktigaste kännetecknen för ekvint metabolt syndrom (EMS). Insulin frisätts från β-cellerna i bukspottkörteln efter utfodring då blodsockret stiger kraftigt. Insulin påverkar de insulinberoende cellerna att öka sitt upptag av glukos. Hästarna med EMS är emellertid insulinresistenta, vilket innebär att de insulinberoende cellerna svarar dåligt på insulin. Bukspottkörtelns β-celler kompenserar insulinresistensen genom att frisätta mer insulin tills cellerna svarar tillräckligt bra och börjar ta upp glukos från blodet. Det resulterar i att hästar med EMS får kraftiga förhöjningar av insulin i blodet efter utfodring och nivåerna kan vara toxiska för hästen, som då utvecklar fång. Till skillnad mot människa kan hästen kompensera för insulinresistens under lång tid och β-cellerna blir inte uttröttade som hos människa. Hos människa sviktar β-cellerna relativt snabbt och minskar sin insulinfrisättning, vilket leder till förhöjda glukoskoncentrationer i blodet. Patienten har då utvecklat diabetes mellitus typ 2. Människa med diabetes mellitus typ 2 har visat sig frisätta för mycket glukagon under både fasta och efter födointag. Glukagon är ett hormon som normalt frisätts under fasteperioden och som bland annat reglerar leverns produktion och frisättning av glukos för att hålla blodsockernivån konstant. Den störda glukagonregleringen hos patienter med diabetes mellitus typ 2 bidrar till utvecklingen av sjukdomen. Huvudsyftet med den här studien var att undersöka om hästar med EMS har en störd glukagonreglering, vilken i så fall skulle kunna bidra till deras hyperinsulinemi.

I studien studerades två grupper av hästar – hästar med EMS och frisk hästar med normal insulinreglering (NIR). Från samtliga hästar togs blodprover efter en natts fasta, under ett standardiserat oralt glukostoleranstest och under en euglykemisk hyperinsulinemisk clamp (EHC). Under EHC tillförs insulin kontinuerligt till blodet i en förutbestämd hastighet. Samtidigt tillförs glukos till blodet för att hålla blodglukoskoncentrationen på en jämn normal nivå. Blodproverna analyserades med avseende på insulin, glukagon och inkretinhormonet GLP-1. Studien visade att hästarna med EMS och de friska hästarna hade likartade hormonsvar när det gäller GLP-1, ett hormon som bland annat hämmar frisättningen av glukagon. Fastenivåerna av glukagon var dock högre hos hästarna med EMS jämfört med de friska hästarna. Hästarna med EMS hade över 10 gånger kraftigare insulinsvar under det orala glukostoleranstestet jämfört med de friska hästarna. Trots det kraftiga insulinsvaret hade hästarna med EMS 2,4 gånger så kraftigt glukagonsvar, som de friska hästarna under glukostoleranstestet. Även under EHC:n hade hästarna med EMS svårt att hämma glukagonfrisättningen, trots mycket höga insulinnivåer. Resultaten visar att hästar med EMS har en störd glukagonreglering och att α-cellerna, som frisätter glukagon i bukspottkörteln, är resistenta för hormonet insulin. Höga glukagonnivåer leder till att leverns produktion av glukos fortsätter trots att hästen befinner sig i en fas då glukos tas upp från tarmen och tillförs blodet efter utfodring. De ökade mängderna med glukos stimulerar β-cellerna att frisätta mer insulin. Den störda glukagonregleringen bidrar således till den kraftiga hyperinsulinemi, som är kännetecknande för hästar med EMS. Upptäckten att hästar med EMS har en störd glukagonreglering med höga nivåer av glukagon under fasta och efter utfodring ger ny kunskap om patofysiologin kring EMS. Den nya insikten om patofysiologin skapar också framtida möjligheter till farmakologisk behandling av den störda regleringen av glukagon och därmed ges också en behandlingsmöjlighet för hästarnas hyperinsulinemi.

 

Antal träffar i projektbanken: 1715

Filtermaterialets påverkan på underhållsbehov, vattenkvalitet och skörd vid täckdikning
Eva Edin, Hushållningssällskapet HS Konsult AB

Projektnummer: JTI-21-83-606 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

The overall purpose of the project is to generate a base for recommendations for construction of new subsurface drainage and re-drainage of clay soils in the area Water - resource efficient management. Efficient drainage of arable land is important to increase crop production, to achieve …

Läs mer

Växtnäringseffekt hos nya gödselprodukter - Metodutveckling för kvalitetssäkring
Åsa Myrbeck, RISE, Jordbruk och Livsmedel

Projektnummer: JTI-20-83-494 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

For sustainable future development, it is essential to recirculate plant nutrients from different parts of society,
especially sewage plants, back to arable land. The aim of the proposed project is to ensure that high-quality fertiliser
products attractive for agricultural use are produced from …

Läs mer

Strategier för välmående kor i lönsamma företag
Helena Hansson

Projektnummer: O-18-21-152 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Mjölk

This project aims at investigating the relationship between animal health and fertility, productivity in terms of milk yield and the economic outcome of dairy farms, and to investigate the conditions under which farms can succeed in combining profitability with high animal health standards.
There …

Läs mer

Diagnos av parasitsjukdomar hos hästar med hjälp av mikrofluidik och mobiltelefonbaserad mikroskopi
Jonas Tegenfeldt, Lunds Universitet

Projektnummer: H-19-47-493 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

All horses grazing freely are at risk of parasitic diseases. Due to a growing problem with drug resistance in parasites, there is a need to improve the diagnostic methods. One important problem with today's situation is that one diagnostic procedure costs significantly more than one treatment, both …

Läs mer

Utsädesbehandling med ThermoSeed i kombination med mikroorganismer - en framtid utan kemisk betning
Mariann Wikström, Agro Plantarum AB

Projektnummer: R-19-25-287 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

The purpose of this project is to develop new non-chemical methods for control of different seedborne-and soilborne pathogens. Aerated steam treatment (ThermoSeed) is a modern and environmentally friendly method for seedborne pathogen sanitation, mainly used on cereals. We intend to develop the …

Läs mer

Från hav till mule - alger minskar metanemissioner från mjölkkor
Rebecca Danielsson

Projektnummer: O-20-23-461 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Meat
Milk

The purpose of this project is to investigate to what extent substances in algae inhibit microbial methane formation in cows. Several substances, so-called bioactive substances, in red, green and brown algae, have a significant methane reducing effect. These are promising results but in order to …

Läs mer

Ny teknik och regional strategi för recirkulering av växtnäring i stallgödsel
Helena Aronsson

Projektnummer: O-20-23-457 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass
Milk

A main challenge for regions with intensive livestock production is phosphorus (P) surplus on farms, resulting in low P use efficiency and losses to waters. The project will provide solutions to increase P recycling from animal manure. This will decrease our dependency on imported P fertilizers, …

Läs mer

Förbättrad utvärdering av officiella fältförsök genom bildanalys av drönarfoton med maskininlärning
Aakash Chawade

Projektnummer: O-20-23-462 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass

The goal of the project is to digitize the data from the Swedish official field trials through automated estimates of important traits such as germination, growth, resistance, maturity and the effect of plant protection products. The purpose is to streamline and improve scoring of both diseases but …

Läs mer

Förbättrad rengöring och desinfektion på köttanläggningar - minskad spridning av livsmedelsförstörande, patogena och antibiotikaresistenta bakterier
Sofia Boqvist

Projektnummer: O-20-20-447 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Poultry
Meat

Cleaning and disinfection are critical elements for meat premises when it comes to production of safe food of high quality. It is the responsibility of the meat premises to ensure this is done efficiently to keep levels of pathogenic, spoilage and antimicrobial resistant bacteria low. This can be …

Läs mer

Grovfodrets betydelse för uppkomst av önskvärda och oönskade smaker i mjölk och mejeriprodukter
Åse Lundh, SLU

Projektnummer: R-18-26-005 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

The sensory attributes of the raw milk are of major importance for the quality of the resulting dairy products. Since the early 90’ies, the so-called “blueberry off-flavour” has caused severe economic consequences for affected dairy farmers. The mechanism behind is still unclear, although forages …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev