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: 1676

Blad som sporfällor för förbättrade prognostiseringsmetoder
Anna Berlin

Projektnummer: O-16-20-767 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Växtodling

Knowledge of disease development in wheat is a prerequisite for good advice on economically and environmentally
adapted control strategies. This project is based on knowledge from a previous SLF project about molecular detection
and spore traps, which showed that the different spore traps catch …

Läs mer

Förekomst av fotrötebakterien och smittsam digital dermatit (CODD) hos svenska slaktlamm
Sara Frosth

Projektnummer: O-19-20-310 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Meat

Both footrot and contagious ovine digital dermatitis (CODD) can cause extensive damage to the feet of affected sheep, and cause both suffering and financial losses. The aim of the proposed one-year project is to gain new knowledge about these two infectious feet diseases and their respective …

Läs mer

Integrerad bekämpning av klumprotsjuka-avgörande för hållbar höstrapsproduktion
Ann-Charlotte Wallenhammar

Projektnummer: O-16-20-765 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Växtodling

Clubroot disease is a serious threat to OSR production in Sweden and genetic resistance is the most important factor in a cropping strategy. The aim is to develop a concept for integrated production of winter OSR supported by DNA technology. Infestation levels and yield of resistant and susceptible …

Läs mer

UTVÄRDERING AV EN NY PROFYLAKTISK METOD FÖR ATT MINSKA LIDANDET HOS HÄSTAR MED SOMMAREKSEM
Rickard Ignell, Swedish University of Agricultural Sciences, SLU

Projektnummer: H-17-47-282 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Insect bite hypersensitivity (IBH) associated with Culicoides biting midges is the most common allergic skin disease in
horses, seriously reducing welfare of affected horses. The main symptom is severe pruritus, with risk of self-infected
open wounds. The choice for treatment and prevention of this …

Läs mer

Finding key parameters for improved forage utilization and lowered methane emissions in dairy cows
Rebecca Danielsson

Projektnummer: O-16-23-762 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Mjölk

The aim of this project is to investigate individual differences in the rate of passage of feed, feed efficiency, microbial flora and methane production in cows with different ability to consume large proportion of roughage.
Our previous studies show that methane production differs between cows …

Läs mer

Utvärdering av funktion och ekonomi för alternativa golvlösningar i nötkreatursstall
Christer Bergsten

Projektnummer: O-18-20-161 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Kött
Mjölk

We aim to continue an ongoing study to increase knowledge of cattle locomotion on different floors, how they work in practice and what the long term consequences are for welfare and for farmers´ economy. For that purpose advanced biomechanical methods will be used to assess dairy cows´ …

Läs mer

Nya mått i aveln för förbättrad fruktsamhet hos nordiska mjölkkor
Britt Berglund

Projektnummer: O-15-20-587 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2015

Mjölk

This project is the Swedish part of the Nordic 4-year project Improving Nordic dairy cow fertility through genetics, the only prioritized research project from Nordic Dairy Cattle R&D, 2015. Research funding is applied for within each country. The focus area of our Swedish part is to investigate …

Läs mer

Precisionsodling: Beslutsstöd för implementering i svenskt lantbruk
Anders Jonsson

Projektnummer: O-16-21-772 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Växtodling
Potatis

The project aims to develop a decision support tool to aid farmers when investing in precision agriculture technology. The project will develop a model to assess the profitability of investments in precision agriculture technology. Within the project data from Swedish and international field trials …

Läs mer

Precisionsodlingsmästaren – ett projekt för att fånga in och utvärdera teknik och kunskapsläget inom lantbrukets digitalisering på växtodlingssidan
Carl-Otto Swartz, SLU

Projektnummer: R-19-62-182 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Digitization in agriculture sweeps like a tsunami over Swedish agriculture. Knowledge of its components and, above all, the profitability of investing in digitization is very low. The purpose of the project is to hold a competition in digitizing plant cultivation. The competition will be carried …

Läs mer

Halksäkra golv förebygger skador hos nötkreatur; Minskar rillning halkrisken på betonggolv?
Christer Bergsten, SLU

Projektnummer: S-17-24-784 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 juli 2021

Slippery floors results in falls and injuries which can be fatal. Moreover, on dairy farms slippery floors impede oestrus behaviour and ease of heat detection and as result cause economical losses due to impaired fertility. Grooving is the most common way to treat concrete floors to reduce …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev