Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Vergleich der Aussagekraft unterschiedlich dosierter oraler Glukose-Toleranztests zur Diagnose einer Insulindysregulation als Bestandteil des Equinen Metabolischen Syndroms

Schenzel, Svenja

Das Equine Metabolische Syndrom (EMS) ist ein Symptomkomplex, der mit lokalisierter oder generalisierter Adipositas, einer durch Insulinresistenz und/ oder Insulindysregulation hervorgerufenen Hyperinsulinämie und einer Prädisposition für Hufrehe einhergeht. Besonders die Folgeerkrankung Hufrehe macht das EMS zu einem teilweise sehr schwerwiegenden Krankheitsbild und erfordert eine akkurate und praxistaugliche Diagnostik, um anschließend eine optimale Therapie einleiten zu können. Neben dem Goldstandard zur Diagnostik einer Insulinresistenz mittels intravenösen Glukose-Insulin-Test kann auf orale Testverfahren zurückgegriffen werden, die zudem den Vorteil haben, über das Miteinbeziehen der enteroinsularen Achse eine Aussage über eine eventuell vorliegende Insulindysregulation liefern zu können. Diese Tests reichen von der oralen Eingabe einer definierten Glukosemenge (Oraler Glukose Toleranztest; OGT) oder der Aufnahme der Glukose auf zuckerarmen Trägerstoffen (in-feed OGT), über die Eingabe von Sirup ins Maul per Spritze (Oral Sugar Test; OST) bis hin zur Verabreichung von Glukoselösungen per Magensonde (MS). Beim in-feed OGT stellt es sich als nachteilig heraus, dass die benötigten Zuckermengen oft nicht freiwillig aufgenommen wurden, während der OST eine geringere Sensitivität hat. Bisher wurde für den OGT eine Zuckermenge von 1g Glukose/kg KGW empfohlen, sodass auch immer wieder das Risiko für eine Exazerbation einer bisher subklinischen oder chronischen Hufreheerkrankung diskutiert wurde. Ziel dieser Studie war es, zu vergleichen, ob die bisher übliche Glukosemenge reduziert werden kann, ohne dass der Test an diagnostischer Aussagekraft verliert. Dafür wurden bei 18 Islandpferden im Abstand von einer Woche jeweils drei OGTs (0, 25g Glukose/ kg; 0, 5g Glukose/ kg und 1g Glukose/ kg) durchgeführt. Vor der Eingabe der Glukose per MS wurde ein Venenverweilkatheter gelegt, um eine basale und auf die Eingabe folgend noch 14 weitere Blutproben nehmen zu können. Das aus den Blutproben gewonnene Serum diente der Bestimmung von Insulin und wurde direkt bei -80 °C eingefroren. Nach Beendung der Versuchsphase wurde das Insulin mittels des Mercodia Equine Insulin ELISA® gemessen. Im Folgenden wurden die Insulin-Mittelwerte aller Pferde an allen Messzeitpunkten zwischen den drei Testarten verglichen. Des Weiteren wurden die Insulinniveaus einer „EMS-“ und einer „EMS-unauffälligen Gruppe“ bei allen Testarten gegenübergestellt und die Insulin-pro-Glukose-Quotienten aller Pferde pro Zeitpunkt und Testart berechnet. Weiterhin wurde die Korrelation von Insulinspitzenwerten mit dem BCS und CNI ausgewertet. Die statistische Analyse mittels t-Test zeigte, dass die 18 Pferde im MOGT ein ähnliches Insulinniveau erreichten wie im OGT. Erst ab einem Zeitpunkt von 135 min nach Glukoseeingabe wurden die Werte zwischen diesen beiden Tests signifikant unterschiedlich. Im Vergleich dazu zeigten die Pferde im LOGT bereits ab dem Zeitpunkt 45 min nach Glukoseeingabe ein vom MOGT und OGT signifikant unterschiedliches Insulinniveau. Daraus ergibt sich die Schlussfolgerung, dass eine Glukosedosis von 0,5 g/ kg KGW für eine hinreichend sichere Diagnostik eines EMS ausreichend ist, während eine Reduktion auf 0,25 g Glukose/ kg KGW klinisch nicht anwendbar ist. An den Ergebnissen der Insulin-pro-Glukose-Quotienten konnte gezeigt werden, dass dieser bei den insulindysregulierten Pferden mit zunehmender Glukose-Dosierung größer wird, während er bei insulinsensitiven Pferden unabhängig von der Glukosedosis stabil bleibt. Korrelationen zwischen der Höhe der Insulinwerte eines Pferdes und seinem CNI waren nur im LOGT und im MOGT schwach vorhanden, während in keinem der drei Testarten eine Korrelation zum BCS festgestellt werden konnte. Aus den Ergebnissen der Arbeit wurde geschlossen, dass das Verwenden des MOGT anstelle des OGT in der klinischen Diagnostik möglich ist und dass 120 min nach Glukoseapplikation die gleichen Referenzwerte wie beim OGT verwendet werden können. Des Weiteren wurde gezeigt, dass es möglich ist, durch das Feststellen einer Insulindysregulation mittels oralem Glukosetoleranztest auf das Vorliegen eines EMS-Komplexes bei einem Pferd zu schließen, während es nicht möglich ist, durch den Phänotyp eines Pferdes (BCS, CNI) das Vorliegen einer Insulindysregulation festzustellen.

The Equine Metabolic Syndrome is characterised by localised body fat accumulation, hyperinsulinemia due to insulin resistance or insulin dysregulation and a tendency for the development of laminitis, which could become a life-threatening disease, illustrates the need for an exact and practical diagnostic tool as a requirement for an adequate therapy. Combined intravenous glucose-insulin tests have been used to diagnose EMS. Additionally oral glucose tolerance tests (OGT) can be used. One benefit of oral tests is that they do not only evaluate the insulin sensitivity of tissue but also the balance of the enteroinsular axis. Variations of oral tests have been the in-feed glucose tolerance test (in-feed OGT), which is based on a voluntarily ingested meal, the oral sugar test (OST), where syrup is applied orally via a syringe and the insufflation of 1g/ kg bodyweight (bwt) glucose solution via nasogastric tube (OGT). As a voluntary ingestion of glucose in the in-feed OGT is difficult and due to the reported lack of sensitivity of the OST, the OGT is used more often. For this reason and because of the possibility to exacerbate a subclinical laminitis, the aim of this study was to examine whether a reduction of glucose would lead to similar test results. Therefore three different oral glucose tolerance tests (low-dosed OGT (LOGT): 0,25g glucose/ kg bwt, medium-dosed OGT (MOGT): 0,5g glucose/ kg bwt; OGT: 1g glucose/ kg bwt) were performed in 18 Icelandic horses at intervals of one week. After placement of a catheter in the jugular vein a basal blood sample and 14 further samples were drawn every 15 min after the application of glucose via nasogastric tube. Serum was separated and glucose and insulin (Mercodia Equine Insulin ELISA®) were measured in all samples. The mean insulin values of all horses were compared on every timepoint between the three tests. Also a comparison was made between the mean insulin of an “EMS-“ and a “non-EMS-“ group in all three tests. The insulin-to-glucose ratio was determined for every horse on all timepoints in all three tests and the correlation between insulin values and BCS and CNI was evaluated, respectively. The mean insulin levels during MOGT and OGT after the first 120 min after glucose application were similar. MOGT and OGT significantly differed from 135 min onwards, LOGT differed from MOGT and OGT from timepoint 45 min onwards. The difference of “EMS-“ and “non-EMS-“horses was significant at many timepoints in all three test. The insulin-to-glucose ratio showed insulin-dysregulated horses to have an increasing ratio if they had to deal with a higher amount of glucose, whereas the ratio of insulin sensitive horses remained at basal levels. Insulin and CNI showed a low correlation in LOGT and MOGT, but there was no correlation with BCS in all tests. In conclusion the results of this study indicate that a glucose dosage of 0,5 g/ kg bwt is suitable to identify horses with insulin dysregulation, while 0,25 g/ kg bwt is not. Also study results emphasise the possibility to distinguish between “EMS-“ and “non-EMS”-horses by oral glucose tolerance testing and the impossibility to identify insulin-dysregulated horses by measurement of their BCS or CNI.

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Schenzel, Svenja: Vergleich der Aussagekraft unterschiedlich dosierter oraler Glukose-Toleranztests zur Diagnose einer Insulindysregulation als Bestandteil des Equinen Metabolischen Syndroms. Göttingen 1. Auflage 2018. CUVILLIER VERLAG.

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