Co je IR?

Inzulínová rezistence (IR) je stav, kdy tkáně vykazují sníženou citlivost na inzulín, a to i přes jeho normální nebo dokonce zvýšenou koncentraci v krvi. IR způsobuje neschopnost periferních tkání reagovat na hormon a zvyšovat příjem glukózy z krve a zvyšovat rychlost metabolismu. 

Inzulin je zodpovědný za udržování homeostázy regulací metabolismu glukózy. Tento hormon stimuluje příjem glukózy buňkami kosterního svalstva a tukové tkáně, stejně jako syntézu glykogenu v játrech a svalových buňkách. Kromě toho inzulín stimuluje syntézu mastných kyselin a triglyceridů v játrech a tukové tkáni a inhibuje lipolýzu. Hormon je zodpovědný za anabolismus bílkovin, růst a přežití buněk, reguluje cévní endotel a má protizánětlivé účinky. 

Příznaky IR a diagnostika

Příznaky jsou především viditelné jako nadměrné ukládání tuku v horní linii, lenost, otupělost, chronickou laminitidu, ale i třeba nadměrné pití a močení. Diagnostikuje se formou krevních testů, kdy se měří hladina inzulinu a glukózy.

Obezita

Obezita koní se stává stále větším problémem po celém světě. Odhaduje se, že 45 % hodnocené populace koní je obézních (Wyse a kol., citace 2008). Pozdější studie z roku 2006 ukázala, že rozsah problému je mnohem větší a týká se 51 % koní (19 % obézních, 32 % s nadváhou) (Thatcher a kol., citace 2007). Zkoumané populace koní zahrnovaly převážně zvířata používaná k nesoutěžnímu rekreačnímu ježdění nebo chovaná jako domácí mazlíčci. 

Za přirozených podmínek má krmivo pro koně nízký obsah tuku, ale nadměrné množství nestrukturálních sacharidů může způsobit jejich přeměnu na tuky během lipogeneze. Vysoký příjem energie, omezení pohybu a stres proto přispívají k ukládání tuku v adipocytech v množství přesahujícím jejich skladovací a liporegulační kapacitu. Akumulace tukových zásob pozorovaná v době chronického stresu je zřejmě způsobena neustále zvýšenou hladinou kortizolu, který jako antagonista inzulínu blokuje inzulín-dependentní příjem glukózy tkáněmi. V krátkodobé stresové situaci je účelem metabolické blokády omezit příjem glukózy jinými tkáněmi než mozkem. Na druhou stranu chronické zvýšení hladiny kortizolu vede k neustálé hyperglykémii. V důsledku toho organismus uvolňuje více inzulínu, což stimuluje lipogenezi a ukládání tukové tkáně. Trvale zvýšená hladina kortizolu může také vyvolat leptinovou rezistenci, to je stav, kdy mozek přestává reagovat na hormon leptin, což zjednodušeně způsobuje neustály pocit hladu. Uvolňování leptinu u koní má cirkadiánní rytmus, vrcholí v noci a klesá během dne. Denní kolísání hladin leptinu však může být důsledkem jak krmného schématu, tak složení krmiva. Hladina leptinu se u koní zvyšuje již 8–10 hodin po konzumaci krmiva s vysokým obsahem sacharidů a dále se zvyšuje se zvyšující se hladinou inzulínu. Bylo zjištěno, že kolísání koncentrací leptinu i inzulinu je potlačeno u koní, kteří často jedí, a u koní s volným přístupem k senu nebo pastvě. 

Nadbytek živin v krvi může vést k přetížení a hypertrofii tukové tkáně, což má za následek hypoxii, nekrózu buněk a infiltraci tukové tkáně makrofágy, což spouští zánětlivou reakci.

IR a laminitida

Inzulín primárně reguluje hladinu cukru v krvi, ale ve vyšších koncentracích, často spojených s inzulínovou rezistencí, může nepřímo přispívat k vazokonstrikci (zúžení cév). Za fyziologických podmínek je udržována rovnováha díky oběma signálním drahám inzulinu PI3K a MAPK, protože jsou stejně aktivní. Vlivem IR je narušen účinek inzulinu na cévy a PI3K je blokována, zatímco aktivita MAPK vede k uvolňování endotelinu-1 a ten je zodpovědný za stimulaci sympatického nervového systému a následného stažení cév. Bylo zjištěno, že již po 12 hodinách po podání sacharidů, které způsobují laminitidu se u koní zvyšují hladiny endotelinu-1. 

Patogeneze laminitidy a dalších zánětlivých stavů je doprovázena zvýšenou aktivitou metaloproteináz. Neregulovaná aktivita metaloproteináz, zejména MMP-2 a MMP-9, které jsou zodpovědné za degradaci kolagenu typu IV, může vést k poškození kopytní tkáně – destrukci bazální membrány – a následně k poškození distálního úponového aparátu falangy. Produkce a pozdější aktivace metaloproteináz jsou pozorovány během lokálních nebo systémových zánětlivých stavů, ischemie nebo v důsledku přítomnosti bakteriálních toxinů. Zvýšená aktivita MMP-2 a MMP-9 byla zaznamenána během laminitidy vyvolané alimentárními sacharidy a laminitidy vyvolané extraktem z černého vlašského ořechu. Výzkum inzulínem indukované laminitidy prokázal, že během vývojové a akutní fáze laminitidy nedochází ke spuštění exprese genů kódujících MMP-2. Nebyla pozorována ani aktivace enzymů a jejich zvýšená koncentrace v kopytních lamelách. To naznačuje, že MMP-2 nehraje významnou roli ve vývoji inzulínem indukované laminitidy a přítomnost těchto enzymů v pozdějších fázích souvisí s opravou bazální membrány, nikoli s její degradací.

Prevence a léčba inzulínové rezistenci (IR)

Prevence IR by měla být založena na způsobu ustájení a krmení. U obézních koní se jedná především o omezení krmení nestrukturálních sacharidu a naopak zařazení vyššího množství strukturálních sacharidů do KD. Ve většině případů se jedná o omezení volného přístupu k pastvě. KD by se měla skládat především z objemného krmiva, méně výživného sena a minerálně vitaminového doplňku. Zlepšení tkáňové odpovědi na inzulín se připisuje zvýšenému příjmu a využití glukózy ve svalech, tzn. součástí by měl byt i pohyb, trénink (výsledky vlivu tréninku na IR se bohužel u jednotlivých studií liší).

Levothyroxin sodný a metformin se u koní nejčastěji používají k léčbě. Levothyroxin sodný urychluje úbytek tělesné hmotnosti zvýšením koncentrace cirkulujícího tyroxinu a stimulací bazálního metabolismu, což vede ke zvýšení citlivosti na inzulín. Metformin snižuje produkci glukózy v játrech aktivací proteinkinázy aktivované adenosinmonofosfátem, která inhibuje glukoneogenezi a lipogenezi.

L-karnitin - jeho doplňování může mít pozitivní vliv na metabolismus glukózy, inzulínu a leptinu u koní. Zařazení L-karnitinu do stravy také zvyšuje koncentraci leptinu v plazmě. 

Omega-3 mastné kyseliny - zejména suplementace omega-3 mastnými kyselinami(např. řepkový olej), vitamíny, specifickými aminokyselinami, chromem, kvasnicemi a prebiotickými sloučeninami má příznivé účinky na dynamiku glukózy a inzulínu.

Další suroviny, které mohou příznivě ovlivňovat metabolismus cukrů 

• lněné semínko a lněný olej, 
• ženšen, 
• pískavice řecké seno, 
• gel z listů aloe vera, 
• sója, 
• ostropestřec mariánský,
• kurkuma - na 500g/20g jemně mletého černého pepře,
• skořice - pomáhá stabilizovat hladinu cukru v krvi, v dávce 5g na 100kg živé hmotnosti.