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

Ökad hållbarhet i mjölkproduktionen genom förbättrad fodereffektivitet
Pekka Huhtanen, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-18-26-129 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Improved feed efficiency (FE) is a key parameter for increased sustainability in modern diary production. The project aims to increase the efficiency of converting feed into milk and reducing the environmental impact of dairy production. In order for farmers and breeding companies to include FE as …

Läs mer

Nutritions- och hälsoindikatorer inom Livscykelanalyser (LCA) av livsmedel
Ulf Sonesson, RISE Research Institutes of Sweden

Projektnummer: R-18-26-133 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Food is a central component for a sustainable society, environmentally but also for public health. To make sound decisions on sustainable food choices, methods that combine environmental impact, nutritional supply and health impacts need to be developed. Currently, evidence based methods for such …

Läs mer

Skötselåtgärder för ökad effektivitet genom ökad livslängd i mjölkkobesättningar
Mikaela Lindberg, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-18-26-131 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

In the proposed project, we will explore the benefits of increasing the longevity of dairy cows under Swedish conditions by changes in herd management. We will focus on effects on methane emissions by modelling, using existing data from the Swedish Official Milk Recording Scheme and results from an …

Läs mer

Den mångfunktionella mjölkgården: Indikatorer och verktyg för ekosystemtjänster och biodiversitet
Pernilla Tidåker, SLU

Projektnummer: R-18-26-136 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Sustainable dairy systems must strive for practices that reduce the negative impacts and enhance the positive impacts, and find measures to track changes in relation to different goals. The aim of this project is to investigate how indicators and tools for ecosystem services and biodiversity can be …

Läs mer

Nya hortikulturella substrat från den fasta fraktionen av biogas produktion
Håkan Asp, Sveriges lantbruks universitet

Projektnummer: R-18-25-143 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Green house production depends or reliable substrates and fertilizers. Peat is the dominating substrate in Sweden and internationally. There is a debate about reducing the peat use since the mining for peat may increase climate gas emissions and disturb sensitive ecosystems. Thus, alternative for …

Läs mer

Target-N: Sentinel-2-baserad kväveoptimering i höstvete och maltkorn
Kristin Piikki

Projektnummer: O-18-20-162 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Växtodling

The goal is models for translating satellite data from the time of supplementary fertilisation directly to nitrogen (N) recommendation maps. The crops are winter wheat (Triticum aestivum L.) and malting barley (Hordeum vulgare L.). A new multispectral camera for drones, with nine bands of the same …

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

Mjölk som källa för biologiskt aktiva selenoproteiner
Björn Åkesson, Lunds Universitet

Projektnummer: V0530011 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport:

Sammanfattning saknas

Läs mer

Kolfastläggningspotential i matjorden och alven - analys av markdatabaser och långliggande försök
Thomas Kätterer

Projektnummer: O-18-23-141 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Växtodling
Energi & biomassa
Kött
Mjölk

Humus is an important indicator of soil quality and soil organic carbon (SOC) sequestration is a cost-effective measure to reduce the climatic impact of food production systems. The national soil-monitoring program (SMP) show an upward trend in SOC during the past 20 years, mostly attributed to an …

Läs mer

Fältförutsättningar för lyckad löklagring med minskat svinn
Lars Mogren, SLU

Projektnummer: R-18-25-146 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Consumers appreciate onions in all kinds of cooking. Onions can be grown in Sweden with good results. Onions can be stored for a long period. There is a potential to increase the self-sufficiency in onions. To achieve this, a better knowledge of long-term-storage potential indicator factors that …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev