Einfluss von Insulindysregulation auf die Expression von Schlüsselproteinen der equinen Insulinsignalkaskade

Hintergrund und Ziel Der Begriff Insulindysregulation (ID) vereint verschiedene Aspekte einer gestörten Insulinhomöostase, wie u. a. die periphere Insulinresistenz (IR). Der zugrunde liegende Pathomechanismus für die Entstehung einer IR im Kontext einer ID ist unbekannt. Ziel dieser Studie war zu untersuchen, ob eine ID mit einer veränderten Expression von Schlüsselproteinen der Insulinsignalkaskade (ISK) in verschiedenen Geweben des Pferdes einhergeht.

Material und Methoden Hierfür wurden 12 Islandpferde einem oralen Glukosetest (OGT) mit 1 g/kg Glukose unterzogen. Bioptate aus Leber-, Muskel- und Fettgewebe (LG, MG, FG) wurden unter basalen Bedingungen ohne Stimulation und nach 120 Minuten im OGT entnommen. Expressionsniveaus verschiedener Schlüsselproteine wurden semiquantitativ mittels Western Blot untersucht. Die Bestimmung korrespondierender Seruminsulinkonzentrationen erfolgte durch einen für Pferde optimierten ELISA (Mercodia, Uppsala).

Ergebnisse und Diskussion Bei 6 Pferden konnte während des OGT ein Insulinspiegel ≥ 110 μIE/ml nach 120 Minuten ermittelt werden, sodass 6 Pferde als insulindysreguliert und 6 Pferde als insulinsensitiv klassifiziert wurden. Sowohl der definierte Insulinstatus als auch die Stimulation mit oral applizierter Glukose hatten keinen Einfluss auf die basale Proteinexpression. Die Phosphorylierung von Schlüsselproteinen der ISK nach oraler Stimulation mit Glukose zeigte jedoch Unterschiede in den verschiedenen Geweben. Mittels linearer Regression des phosphorylierten Insulinrezeptors (InsR) gegen Insulin unter stimulierten Bedingungen im LG konnte eine signifikant positive lineare Beziehung zwischen beiden Variablen (p = 0,021) bei insulinsensitiven Pferden gezeigt werden, während sie bei insulindysregulierten Pferden negativ war (p = 0,015). Somit scheint die Phosphorylierung des InsR in LG bei Pferden mit ID beeinträchtigt zu sein und die Leber spezifisch zum Pathomechanismus der IR beizutragen.