Insulin dysregulation in horses with induced obesity Translated title: Desregulação da insulina em equinos com obesidade induzida

Abstract

ABSTRACT: Insulin deregulation (ID) is a central player in the pathophysiology of equine metabolic syndrome (EMS), which is associated with generalized and/or regional obesity. The objective of this experiment was to characterize the alterations in the hormonal profile in horses exposed to a hypercaloric diet. A total of nine Mangalarga Marchador adult horses with initial body condition score (BCS) of 2.9±1/9 (mean±SD) were submitted to a high calorie grain-rich diet for 5 months. The data was collected before the start of the experiment and every 15 days until the end of the experiment and glucose and insulin concentrations were measured in the plasma. Proxies G:I, RISQI, HOMA-IR and MIRG were calculated. The low-dose oral glucose tolerance test (OGTT) was performed and the total area under the glucose (GTA) and insulin (ITA) curves at three different timepoints (before inducing obesity, after 90 days and after 150 days) was used. Analysis of variance of the results was performed considering the time effects and the means were compared with repeated measures by the Tukey’s test (P≤0.05). The ID was observed during the first 90 days of the experiment and was characterized as a decompensated ID, showing an increase of basal glucose and insulin plasma levels, changes in all proxies and a significant increase in GTA (P<0.001) and ITA (P<0.05). However, a clear compensation of the ID was evident after 150 days of experiment, which was supported by data from the insulin secretory response of β cells of the pancreas that showed an increase in insulin plasma levels, after fasting or exposure to gastric glucose, with a concomitant decrease in fasting glucose and fructosamine levels, and a decrease of GTA and marked increase of ITA (P<0.0001) in the dynamic test. These findings confirm the occurrence of hyperinsulinemia associated with insulin deregulation in Mangalarga Marchador horses exposed to hypercaloric diets.

Translated abstract

RESUMO: A desregulação insulínica (DI) é o ponto central dos mecanismos fisiopatológicos da síndrome metabólica equina (SME), que é associada à obesidade generalizada e/ou regional. O objetivo deste experimento foi caracterizar as alterações no perfil hormonal em equinos submetidos à dieta hipercalórica. Foram utilizados nove equinos Mangalarga Marchador adultos com escore corporal (EC) médio (±DP) inicial de 2,9±1 (escala de 1-9) submetidos à dieta hipercalórica atingindo um EC de 8,3±1 após cinco meses. Os dados foram coletados antes do início do experimento e com o intervalo de 15 dias até o final do experimento, os valores plasmáticos foram obtidos para mensuração das concentrações de glicose e insulina. Foram calculados os proxies G:I, RISQI, HOMA-IR e o MIRG. Foi realizado o teste de baixa dose de glicose oral (TBDGO) utilizando a área total sob a curva de glicose (ATG) e insulina (ATI) em três momentos, antes da indução a obesidade, após 90 e 150 dias. Os resultados foram submetidos à análise de variância considerando-se os efeitos de tempo e as médias comparadas com medidas repetidas pelo teste de Tukey, com o valor P≤0,05. A DI foi observada nos primeiros 90 dias de experimento, se caracterizando como um quadro de DI descompensada, apresentando um aumento dos níveis plasmáticos basais de glicose e insulina, pelas alterações em todos os proxies e com um aumento significativo da ATG (P<0,001) e ATI (P<0,05). Contudo, ficou evidente uma compensação do quadro de DI após 150 dias de experimento, sendo demonstrado pelos dados da resposta secretória insulínica das células β do pâncreas, que se manifestaram pelo aumento dos níveis plasmáticos de insulina pós-jejum ou exposição à glicose gástrica com concomitante redução nos níveis de glicose e frutosamina pós-jejum e pela redução da ATG e pela marcada elevação de ATI (P<0,0001) no teste dinâmico. Tais achados comprovam a ocorrência de hiperinsulinemia associada à desregulação insulínica em equinos Mangalarga Marchador expostos a dietas à dieta hipercalórica.