Diagnostika IR: vědci odpovídají na naše otázky

Autor původního textu: Kathryn Watts, BS
28. srpna 2008, článek č. 12588

Před několika lety vědci objevili významnou souvislost mezi rezistencí na inzulín (IR) a laminitidou (schvácení kopyt) u koní. Nyní se snaží definovat standardní protokoly a interpretace testů, aby identifikovali koně s nejvyšším rizikem vzniku laminitidy. Zůstává nezodpovězeno mnoho otázek. Jak by se měla definovat a diagnostikovat IR? Jak vědci interpretují výsledky testů? Mohou samotné krevní testy určit riziko ohrožení našich koní nebo poníků laminitidou?

Výzkum z USA ukázal, že laminitidou jsou postižena 2 % všech koní, přičemž její výskyt se zvyšuje až na 5 % na jaře, kdy obsah cukrů v travinách dosahuje svého vrcholu. Majitelé musí být schopni identifikovat ohrožené koně ještě před tím, než se u nich laminitida projeví, aby jim mohli zajistit vhodný management, který zabrání vzniku tohoto onemocnění. Pokles nebo rotace kopytní kosti vyžaduje léčbu a rahabilitaci, které mohou být velmi náročné, dlouhé, drahé a emočně vyčerpávající - a přes všechnu snahu často selžou.

Jak ale identifikovat ohrožené jedince? Samozřejmě každý kůň, který prošel epizodou laminitidy, by měl být vyšetřen na možný primární endokrinní (hormonální) problém, ale majitel může nechat udělat testy na IR i na základě určitých fyzických znaků.

Krk s výrazným tukovým hřebenem je klasickým příznakem IR a vědci poznamenávají, že existuje pevný vztah mezi obvodem krku a výživným stavem koně. "Dobře krmitelní" jedinci, kteří přibírají na hmotnosti lépe, než jejich stádoví kolegové za stejných podmínek, jsou také kandidáty pro toto vyšetření, především tehdy, když vykazují příznaky citlivosti kopyt. Dalšími příznaky jsou kroužky na kopytní stěně nebo rozšířená bílá čára s krvavými skvrnkami, což může být známka proběhlé mírné laminitidy.

Ne všichni obézní koně jsou rezistentní na inzulín a ne všichni IR koně jsou obézní. Typické parametry určování výživného stavu nemusí být aplikovatelné na všechny IR koně. Dokonce i jedinci, kterým se rýsují žebra, mohou mít IR. I když dosáhnou vhodné tělesné hmotnosti pomoci restrikce krmení, mohou stále mít na těle viditelné znaky lokálního ukládání tuku, čili tukové polštářky za lopatkami, okolo kořene ocasu, na bedrech nebo tukový hřeben na krku s prohlubní před kohoutkem. Tato abnormální tuková depozita mohou vypadat jako boule nebo jako důlky.

Z klinického hlediska se za nejpřesnější diagnostickou metodu endokrinní funkce považují dynamické testy. Kombinovaný glukózový a inzulínový toleranční test (CGIT) měří odpověď koně na standardní dávku glukózy a inzulínu během několika hodin s několika odběry krve. IR koně dosahují vysokých hladin glukózy a inzulínu delší dobu, než normálně. Ve srovnání s testy, které spočívají pouze na jednom odběru krve, však nelze CGIT provádět v polních podmínkách, je dražší a pokud je kůň ve stresu, protože ho zavřeli do stáje daleko od domova, může to ovlivnit výsledky. Proto se stává důležitým získat co nejvíce informací z takových diagnostických testů, které lze provést z jednoho vzorku krve. Velmi dobré informace mohou podat základní hladiny inzulínu a glukózy.

Přestože vědecká komunita ještě zdaleka nezná všechny odpovědi, dva přední vědci se s námi podělí o své poznatky a názory na to, jak by se měla diagnostikovat IR.

Nicholas Frank, DVM, PhD, Dipl. ACVIM, profesor vnitřní medicíny velkých zvířat na University of Tennessee provádí výzkumy na stádě IR koní s chronickou laminitidou. Majitelé, kteří musí pečovat o schvácené koně, se jistě ztotožní s jeho popisem tohoto stáda jako „snaha udržet flotilu děravých lodí na vodě".

Ray Geor, BVSc, MVSc, PhD, Dipl. ACVIM, ředitel výzkumu ve Virginia Tech's Middleburg Agricultural Research and Extension Center byl členem týmu, který jako první popsal pre-laminitický metabolický syndrom u stáda welšských a dartmoorských ponyů. Poníci s největším rizikem laminitidy mohli být identifikováni na základě hladin inzulínu, glukózy a triglyceridů v krvi ještě předtím, než jarní pastva spustila jejich první epizodu laminitidy.

Otázka: Jaký je váš názor na hladovku před odběrem krve pro stanovení hladin inzulínu a glukózy? Někdo říká, že stres následkem hladovění může ovlivnit výsledky, především u koní, kteří mají jinak volný přístup k senu.

Dr. Frank: Jsou dva přístupy, které v souvislosti s krmením a hladověním před odběrem krve osobně doporučuji. Pokud kůň zůstane klidný, když se mu odebere krmení na několik hodin, doporučuji nakrmit ho trochou sena ve 22 hodin a pak mu odebrat krev následující ráno. Zjistili jsme však, že někteří obézní koně, které jsme testovali, byli velmi rozčílení, když se jim odebralo krmení. To způsobuje stres, který ovlivňuje výsledky měření, protože stresové hormony jako kortizol a epinefrin (adrenalin) vyvolávají dočasnou rezistenci na inzulín. Stres během odběru krve proto může způsobit chybnou diagnostiku IR. Nedetekovali jsme žádný krátkodobý efekt krmení sena na klidové koncentrace glukózy a inzulínu v krvi, takže doporučujeme, aby takoví koně byli před a během testování krmeni senem jako normálně. Je možné, že pokud by se jim podalo během 12 hodin před testováním seno bohaté na cukry, mohlo by zvýšit koncentrace nad hodnoty vyskytující se při hladovění, ale my jsme tuto možnost zvolili jako menší zlo než komplikace vyvolané stresem. Nikdy se nesmí krmit jádrem méně než 12 hodin před testováním.

Dr. Geor: Standardizace postupu při odběru krve je extrémně důležitá, především pokud kůň během 12 hodin před odběrem ještě dostal krmení. Naše výzkumy ukázaly, že cukry v pastevní trávě mohou výrazně ovlivnit hladinu krevního inzulínu (a v menší míře i glukózy), což může vést k falešné diagnostice IR. Zdá se, že krmení senem není problém, i když je v něm obsah nestrukturálních cukrů mírně zvýšený. Proto doporučujeme, aby koně byli odvedeni z pastvy do stáje nebo do hliněného výběhu asi 12 hodin před odběrem krve. Nemá se jim během té doby podávat žádné jádro a lze jim nabídnout seno. Hladovění není pro koně normální stav a může vyvolat stres, který ovlivní výsledky.

Je nějaká doba, kdy není vhodné provádět vyšetření na inzulín a glukózu?

Dr. Frank: Nejdůležitější pro rozhodnutí, zda koni odebírat k tomuto vyšetření krev, je zjištění, zda ho něco nebolí - například kopyta při laminitidě. Pokud je tomu tak, stresové hormony mohou způsobit IR a hladiny inzulínu v krevním séru budou vysoké. Proto je velmi důležité s testy na IR počkat, dokud bolest neustoupí.

Pokud je testovaný kůň krmen pouze senem a hladiny inzulínu a glukózy v krvi jsou nad „normálním" rozmezím testovací laboratoře, lze považovat diagnózu hyperinzulinémie nebo hyperglykémie za pozitivní. Ale co to znamená „normální"? Různé laboratoře mají různé normální rozmezí. Analytické postupy pro stanovení inzulínu u koní nejsou standardizované a proto se mohou mezi laboratořemi lišit.
Proto je důležité vybrat laboratoř, která často měří hladiny inzulínu v koňské krvi a zůstat u ní během veškerého vyšetřování jednoho koně.

Lze koně stále považovat za IR pozitivního, pokud výsledky vyšetření jsou v mezích „normálu" dané laboratoře?

Dr. Frank: V naší laboratoři značí hladina inzulínu > 20 µU/ml (mikrojednotek na mililitr) podezření na IR a > 30 µU/ml definuje hyperinzulinémii a tedy i IR. Někdy máme koně, kteří mají hladiny inzulínu v normálu a abnormální výsledky intravenózního kombinovaného glukózového a inzulínového testu (CGIT). Tito koně jsou postiženi mírnou formou IR, která je pravděpodobně vyvolaná pastvou, krmením jádra nebo sezónními změnami.

Dr. Geor: Moc bych nevěřil referenčním hodnotám některých komerčních laboratoří. Jejich hranice se odvozují z příliš malého počtu zvířat. Obecně souhlasím s hodnotami > 20 µU/ml pro podezření na IR a > 30 µU/ml pro hyperinzulinémii a tedy potvrzení diagnózy IR, za předpokladu, že vzorek krve byl odebrán správným způsobem.

Definujte, prosím, „kompenzovanou" a „nekompenzovanou" rezistenci na inzulín.

Dr. Geor: Kompenzovaná IR zahrnuje stav, kdy jsou hodnoty glukózy regulovány tak, že jsou v normě. Jedná se o rezistenci na inzulín, ale protože se vylučuje více inzulínu, tento jeho nadbytek „překoná" rezistenci, takže glukóza je odvedená z krve do buněk a v krvi zůstává v mezích normy. Nekompenzovaná IR nastává tehdy, když už ani vysoká hladina inzulínu nezvládne „překonat" rezistenci a hladina glukózy v krvi vzroste nad normál.

Mohou nám samotné hodnoty glukózy poskytnout užitečnou informaci? Jaká hladina pak definuje hyperglykémii?

Dr. Frank: Většina koní s IR dokáže udržet hladinu glukózy v referenčním rozmezí, takže normální hodnota krevní glukózy není diagnostická. Jen vzácně stoupá její hladina nad referenční rozmezí (hyperglykémie). Pokud se však tento problém zjistí, je důvodem většího znepokojení. Hyperglykémie často ukazuje na to, že IR už trvá dlouho a lze se s ní setkat u starších pacientů. Pokud se zjistí, veterinář by měl vyšetřit pacienta na Cushingovu nemoc, protože naše výzkumná skupina detekovala hyperglykémii právě u takto postižených koní a poníků. Já používám hodnotu 100 mg/dl, ale není to obecně určená hranice.

Dr. Geor: Při posuzování IR je nutné vyšetřit i hladinu glukózy, nejen inzulínu, např. pro rozlišení kompenzované a nekompenzované IR. Koncentrace glukózy v krvi má tendenci velmi rychle stoupat jako reakce na bolest (např. následkem probíhající laminitidy) nebo stres, takže na tyto faktory je třeba brát ohled, když se interpretují naměřené hodnoty glukózy v krvi. Obecně lze považovat hodnotu < 100 mg/dl za normální. Cushingova nemoc může zapříčinit zvýšenou koncentraci glukózy v krvi, takže při nálezu hyperglykémie (> 100 mg/dl) u koně nebo poníka bez známky probíhající laminitidy by měl veterinář provést další vyšetření pro diagnostiku této nemoci.

Může nám dát více informací poměr glukóza:inzulín?

Dr. Frank: Přestože hladina krevní glukózy obvykle zůstává v normálním rozmezí, může být vyšší než by byla, kdyby byl kůň zdravý. To je jeden z důvodů pro výpočet poměru glukózy k inzulínu (G:I). Bohužel s měřením hladiny glukózy u koní se pojí několik problémů. Za prvé se její hladina zvyšuje při stresu, a to do několika málo minut. Na druhé straně množství glukózy v krvi klesá, pokud se s krevním vzorkem nemanipuluje správně. Pokud je mezi odběrem vzorku a jeho odstředěním velký časový interval, tato hodnota klesá, především pokud během té doby nebyl vzorek v lednici. Nakonec hlavním problémem G:I poměru je to, že nezahrnuje rozdíly mezi laboratořemi, jak již bylo řečeno ve stati o měření inzulínu. Měření glukózy je mezi laboratořemi velmi podobné, ale u inzulínu se hodnoty mohou hodně lišit. Pokud se pro diagnostiku IR použijí pouze hodnoty inzulínu, výsledky lze interpretovat na základě referenčních hodnot dané laboratoře. Ty si laboratoř upraví podle toho, jak měření provádí. Pokud by se však posuzoval poměr G:I, nebylo by možné brát ohled na tyto rozdíly mezi laboratořemi a kůň by na tom byl hůř nebo lépe podle toho, kterou laboratoř byste si vybrali.

Dr. Geor: Z důvodu, který vysvětlil Dr. Frank, nepoužíváme pro diagnostiku IR poměr G:I. V této souvislosti se zmíním, že byly snahy použít jiné náhradní markery IR, které spočívaly v měření inzulínu a glukózy. Skupina z Virginia Tech vyvinula náhradní marker IR (RISQI, vypočtený z krevní glukózy) a reakci sekrece inzulínu (MIRG, modifikovaný poměr G:I) a použila je pro posouzení predispozice k laminitidě stáda welšských a dartmoorských poníků. Poníci, kteří už dříve měli laminitidu, byli více rezistentní na inzulín, což ukázal nižší RISIQ a vyšší MIRG ve srovnání s poníky, kteří nikdy nebyli schvácení. Je však třeba upozornit, že hodnoty, které byly zvolené pro oddělení těchto dvou skupin, nelze použít pro klinickou diagnostiku IR v jiné populaci koní. Například hraniční hodnoty RISQI odpovídaly hladinám inzulínu 11-12 µU/ml - což je hodnota nižší, než naši pracovníci používají pro diagnostiku hyperinzulinémie.

Lze koně považovat za IR pozitivního pouze na základě G:I poměru, i když jsou jednotlivé parametry v mezích normálu?

Dr. Geor: Ne, tím by podle mě došlo k nadhodnocení diagnózy IR.

Dr. Frank: Poměr G:I používají někteří veterináři pro diagnostiku a charakterizaci IR u koní. Tuto hodnotu lze vypočítat tak, že se koncentrace glukózy v mg/dl vydělí koncentrací inzulínu v µU/ml (což je stejné jako mU/l). Pokud se koncentrace glukózy měří v mmol/l, je třeba tuto hodnotu vynásobit 18, aby se přepočetla na mg/dl, a koncentraci inzulínu měřenou v pmol/l je třeba vydělit 7, aby se převedla na µU/ml. Například kůň s koncentrací krevní glukózy 80 mg/dl a inzulínu 5,5 µU/m má poměr G:I 16.

Pro interpretaci G:I poměru byly stanovené dvě hraniční hodnoty. První je 10, kdy G:I < 10 potvrzuje IR. I když pokud se díváme na imaginární příklad, kdy bude koncentrace glukózy v krvi 90 mg/dl, poměr G:I 10 bude odpovídat krevnímu inzulínu v množství 9 µU/ml, což je v mezích námi uznávaného normálu. Pro diagnostiku IR byl také navržen poměr G:I < 4,5, který více odpovídá našim poznatkům. Pokud ho použijeme v našem příkladu, pak by takový kůň měl hodnoty glukózy a inzulínu 90 mg/dl a 20 µU/m. My považujeme za diagnostickou hodnotu krevního inzulínu > 20 µU/ml. Náš vědecký tým nepoužívá poměr G:I, protože jsme zjistili, že pokud je výsledek závislý na dvou hodnotách, bývá proměnlivější a navíc každá z těchto dvou hodnot může potenciálně podléhat chybě při odběru a měření. Naše skupina vědců diagnostikuje IR na základě klidových hodnot inzulínu v krvi, detekce hyperglykémie nebo podle výsledků intravenózního glukózového a inzulínového testu. Já sám bych nevyslovil podezření na IR na základě změněného poměru G:I, pokud by koncentrace krevního inzulínu nebyla zvýšená.

Laboratorní databáze hodnotí koně a poníky společně. Je normální hladina inzulínu u poníků stejná jako u velkých koní?

Dr. Frank: V současné době nerozlišujeme koně a poníky, ale pracuje se na tom.

Dr. Geor: Zjistilo se, že poníci jsou více rezistentní na inzulín, než velcí koně, což vysvětluje i jejich větší náchylnost na laminitidu. Klidové hodnoty inzulínu tedy bývají u poníků vyšší než u koní, ale potřebujeme více údajů, abychom z toho mohli vyvodit hraniční hodnoty pro diagnostiku IR.

Vědci doufají, že výzkumy jednou majitelům koní s podezřením na IR poskytnou mnohem přesnější, standardizované testy, které dokážou identifikovat a definovat koně vyžadující speciální management, díky kterému je možné předejít vzniku laminitidy. Hladiny inzulínu v krvi, které už jsou schopné vyvolat změny v kopytech, zatím nejsou známé. Mechanismus, jak inzulín spouští laminitidu, je také neznámý. Vědci potřebují standardizovat laboratorní metody pro zjišťování množství inzulínu v krvi koní a potřebují shromáždit databázi „normálních" hladin inzulínu v populaci s různou genetickou výbavou.

I když má kůň diagnostikovanou IR, neznamená to, že onemocní laminitidou. IR jako základní stav představuje predispozici zvířete k laminitidě, pokud se majiteli podaří vyhnout krmným praktikám a managementu, které spouštějí laminitidu, lze této nemoci předejít. Proto by majitelé měli vědět, zda jejich koně jsou nebo nejsou postiženi IR.

Odstranit jádro, zvýšit fyzickou zátěž, omezit přístup na pastvinu bohatou na cukry a najít takové seno, která má nízký obsah cukrů a škrobů - to vše předchází vzniku laminitidy i v případě, že kůň k ní má predispozice.

I když je váš pony nebo kůň na hranici IR, jak ji stanovují současné definice, které jsou stále předmětem zkoumání, výše uvedené praktiky mu rozhodně neublíží a naopak mohou zlepšit jeho zdraví i do budoucna.