Impact of body weight gain on liver metabolism and selected fat-soluble vitamins in ponies and horses

Einleitung Adipositas ist ein zunehmendes Problem bei Menschen und Haustieren, z.B. in Pferden. Ponyrassen sind dabei besonders prädisponiert, wobei die Gründe bisher nicht abschließend geklärt werden konnten. Humane Adipositas geht mit einer fettigen Infiltration der Leber einher, die sogenannte Non-Alcoholic Fatty Liver Disease, welche zu einer hepatozellulären Entzündung führt. Es ist bisher nicht bekannt, ob Adipositas in Equiden auch zu hepatischen Veränderungen führt. Menschliche Fettleibigkeit ist zusätzlich mit systemischer Entzündung und gesteigertem oxidativen Stress verbunden. Das führte zu intensiven Untersuchungen von anti-inflammatorischen und antioxidativen Faktoren (z.B. Vitamin A - Retinol und Vitamin E - α-Tocopherol) in der humanen Adipositas Forschung. Viele Studien konnten ein Absinken von Vitamin A und Vitamin E in fettleibigen Menschen feststellen. Ziele Die vorliegende Studie sollte den Einfluss von zunehmendem Körpergewicht (KG) in Ponys und Pferden auf mehrere Parameter untersuchen: (1) Serum Leberenzymaktivitäten und Serum Gallensäuren (GS), (2) Leberfettgehalt, (3) hepatische messenger Ribonukleinsäure (mRNA) Level von Entzündungsmarkern und Markern des Lipidmetabolismus und (4) Serum Konzentrationen von Retinol und α-Tocopherol. Zusätzlich sollten Ponys und Pferde im Verlauf dieser Studie verglichen werden, um eventuelle Gründe für die Rasseprädisposition der Ponys für metabolische Störungen zu identifizieren. Material und Methoden Zehn Shetland Ponys und 9 Warmblut Pferde, die initial nicht adipös waren, wurden über 2 Jahre mit 200% des Erhaltungsbedarfes für umsetzbare Energie gefüttert. Die Entwicklung des KG, des Body Condition Scores (BCS) und des Cresty Neck Scores (CNS) wurde wöchentlich erfasst. Während der Fütterungsphase wurde zu 6 Zeitpunkten (ZP) Blut für die Bestimmung von Serum Leberenzymaktivitäten (Alkaline Phosphatase (ALP), Aspartat Aminotransferase (AST), Glutamat Dehydrogenase (GLDH), Gamma-Glutamyl Transferase (GGT)) und Serum GS entnommen und zu 7 ZP wurde Blut für die Analyse von Serum Retinol und α-Tocopherol gewonnen. An 3 ZP wurde durch Laparotomie Lebergewebe in Vollnarkose entnommen. Die Leberbiopsien wurden histologisch auf ihren Fettgehalt untersucht und mittels quantitativer Echtzeit Polymerase-Kettenreaktion (RT-qPCR) wurden die mRNA Level von Entzündungsmarkern (Nuclear Factor-κB (NF-κB), Interleukin-1β (IL-1β), IL-6, Tumor Nekrose Faktor α (TNFα), Differenzierungsgruppe 68 (CD68), Chemerin) und Lipid Metabolismus Markern (Lipoprotein Lipase (LPL), Fettsäuren Bindungsprotein 1 (FABP1) bestimmt. Die Daten wurden mittels statistischem Software Programm ausgewertet (STATISTICA, version 12, StatSoft GmbH, Hamburg, Deutschland). Nach Prüfung auf Normalverteilung der Daten, wurden geeignete statistische Tests angewendet mit einem statistischen Signifikanzniveau bei P < 0,05. Die Tierschutzkommission des Bezirks Leipzig genehmigte das Projekt in Übereinstimmung mit deutschen Rechtsvorschriften (Nr. TVV 32/15). Ergebnisse Ponys und Pferde zeigten einen signifikanten Anstieg von KG (Mittelwert ± SD; Ponys: 29,9 ± 19,4%; Pferde: 17 ± 6,74%), BCS (Median (25./75. Perzentil); Ponys: 157% (115/349); Pferde: 142% (128/192)) und CNS (Median (25./75. Perzentil); Ponys: 165% (123/500); Pferde: 200% (160/225)) induziert durch die hyperkalorische Fütterung über 2 Jahre. Das ansteigende KG hat keine Steatosis in der Mehrheit der Equiden ausgelöst. Die mRNA Level von IL-6, TNFα, CD68 und IL-1β in der Leber wurden nicht beeinflusst. Die Leber mRNA Level von Chemerin sind signifikant angestiegen in Ponys (x-facher Anstieg: 1,89) und Pferden (x-facher Anstieg: 2,04). Signifikante Unterschiede zwischen den Rassen hinsichtlich der Serum GLDH Aktivitäten, Serum GS Konzentrationen und der hepatischen mRNA LPL Level konnten festgestellt werden. Die Serum α-Tocopherol Konzentrationen stiegen in Ponys und Pferden signifikant an und korrelierten positiv mit der Vitamin E Aufnahme. Die Serum Retinol Konzentrationen fluktuierten während der Studie, ohne mit der Aufnahme zu korrelieren. Schlussfolgerungen Frühe Fettleibigkeit in Equiden führt nicht zwangsläufig zu einer Steatose mit hepatozellulärer Entzündung. Gemäß der Hypothese zeigten Ponys und Pferde allerdings unterschiedliche hepatische Reaktionsmuster nach KG Zunahme. Das könnte die höhere Empfänglichkeit von Ponys für metabolische Erkrankungen erklären. Chemerin konnte als interessanter Marker für die equine Adipositas Forschung identifiziert werden. Serum Konzentrationen von Retinol und α-Tocopherol wurden durch die KG Zunahme nicht beeinflusst

Comparison of incisional complications between skin closures using a simple continuous or intradermal pattern: a pilot study in horses undergoing ventral median celiotomy

Background Development of incisional complications following ventral median celiotomy might depend on suture pattern for skin closure. Methods In this prospective study, 21 healthy male horses underwent celiotomy. Skin closure was either performed via a continuous percutaneous pattern (CO group; 5 warmbloods/5 ponies) or an intradermal pattern (ID group; 5 warmbloods/6 ponies). Follow-up examination of the incisional site included daily monitoring for edema, dehiscence, and drainage. Transcutaneous ultrasound was performed at Days 3, 6, and 10 as well as on Week 8 and 12 to evaluate size of edema and presence or absence of sinus formation, and hernia formation. Prevalence of incisional infection on base of positive microbiological analysis at any time up to Day 10 was evaluated and compared between ID and CO group. Furthermore, edema size was analysed by a linear mixed-effect model for group and time dependency. Results Observed incisional complications included edema (9/10 in CO, 10/11 in ID), suture sinus formation (2/10 in CO, 1/11 in ID), surgical site infection (2/10 in CO, 0/11 in ID), and incisional hernia (1/10 in CO, 0/11 in ID). The overall prevalence of incisional infection was 9.5% without significant differences between both groups (20% in CO, 0% in ID; p = 0.214). Edema size was not dependent on time or group (p = 0.545 and p = 0.627, respectively). Discussion CO and ID suture pattern are appropriate for skin closure following ventral median celiotomy in horses. None of the animals in the continuous ID group developed surgical site infections, even without the use of antibiotics

Impact of body weight gain on liver metabolism and selected fat-soluble vitamins in ponies and horses

Einleitung Adipositas ist ein zunehmendes Problem bei Menschen und Haustieren, z.B. in Pferden. Ponyrassen sind dabei besonders prädisponiert, wobei die Gründe bisher nicht abschließend geklärt werden konnten. Humane Adipositas geht mit einer fettigen Infiltration der Leber einher, die sogenannte Non-Alcoholic Fatty Liver Disease, welche zu einer hepatozellulären Entzündung führt. Es ist bisher nicht bekannt, ob Adipositas in Equiden auch zu hepatischen Veränderungen führt. Menschliche Fettleibigkeit ist zusätzlich mit systemischer Entzündung und gesteigertem oxidativen Stress verbunden. Das führte zu intensiven Untersuchungen von anti-inflammatorischen und antioxidativen Faktoren (z.B. Vitamin A - Retinol und Vitamin E - α-Tocopherol) in der humanen Adipositas Forschung. Viele Studien konnten ein Absinken von Vitamin A und Vitamin E in fettleibigen Menschen feststellen. Ziele Die vorliegende Studie sollte den Einfluss von zunehmendem Körpergewicht (KG) in Ponys und Pferden auf mehrere Parameter untersuchen: (1) Serum Leberenzymaktivitäten und Serum Gallensäuren (GS), (2) Leberfettgehalt, (3) hepatische messenger Ribonukleinsäure (mRNA) Level von Entzündungsmarkern und Markern des Lipidmetabolismus und (4) Serum Konzentrationen von Retinol und α-Tocopherol. Zusätzlich sollten Ponys und Pferde im Verlauf dieser Studie verglichen werden, um eventuelle Gründe für die Rasseprädisposition der Ponys für metabolische Störungen zu identifizieren. Material und Methoden Zehn Shetland Ponys und 9 Warmblut Pferde, die initial nicht adipös waren, wurden über 2 Jahre mit 200% des Erhaltungsbedarfes für umsetzbare Energie gefüttert. Die Entwicklung des KG, des Body Condition Scores (BCS) und des Cresty Neck Scores (CNS) wurde wöchentlich erfasst. Während der Fütterungsphase wurde zu 6 Zeitpunkten (ZP) Blut für die Bestimmung von Serum Leberenzymaktivitäten (Alkaline Phosphatase (ALP), Aspartat Aminotransferase (AST), Glutamat Dehydrogenase (GLDH), Gamma-Glutamyl Transferase (GGT)) und Serum GS entnommen und zu 7 ZP wurde Blut für die Analyse von Serum Retinol und α-Tocopherol gewonnen. An 3 ZP wurde durch Laparotomie Lebergewebe in Vollnarkose entnommen. Die Leberbiopsien wurden histologisch auf ihren Fettgehalt untersucht und mittels quantitativer Echtzeit Polymerase-Kettenreaktion (RT-qPCR) wurden die mRNA Level von Entzündungsmarkern (Nuclear Factor-κB (NF-κB), Interleukin-1β (IL-1β), IL-6, Tumor Nekrose Faktor α (TNFα), Differenzierungsgruppe 68 (CD68), Chemerin) und Lipid Metabolismus Markern (Lipoprotein Lipase (LPL), Fettsäuren Bindungsprotein 1 (FABP1) bestimmt. Die Daten wurden mittels statistischem Software Programm ausgewertet (STATISTICA, version 12, StatSoft GmbH, Hamburg, Deutschland). Nach Prüfung auf Normalverteilung der Daten, wurden geeignete statistische Tests angewendet mit einem statistischen Signifikanzniveau bei P < 0,05. Die Tierschutzkommission des Bezirks Leipzig genehmigte das Projekt in Übereinstimmung mit deutschen Rechtsvorschriften (Nr. TVV 32/15). Ergebnisse Ponys und Pferde zeigten einen signifikanten Anstieg von KG (Mittelwert ± SD; Ponys: 29,9 ± 19,4%; Pferde: 17 ± 6,74%), BCS (Median (25./75. Perzentil); Ponys: 157% (115/349); Pferde: 142% (128/192)) und CNS (Median (25./75. Perzentil); Ponys: 165% (123/500); Pferde: 200% (160/225)) induziert durch die hyperkalorische Fütterung über 2 Jahre. Das ansteigende KG hat keine Steatosis in der Mehrheit der Equiden ausgelöst. Die mRNA Level von IL-6, TNFα, CD68 und IL-1β in der Leber wurden nicht beeinflusst. Die Leber mRNA Level von Chemerin sind signifikant angestiegen in Ponys (x-facher Anstieg: 1,89) und Pferden (x-facher Anstieg: 2,04). Signifikante Unterschiede zwischen den Rassen hinsichtlich der Serum GLDH Aktivitäten, Serum GS Konzentrationen und der hepatischen mRNA LPL Level konnten festgestellt werden. Die Serum α-Tocopherol Konzentrationen stiegen in Ponys und Pferden signifikant an und korrelierten positiv mit der Vitamin E Aufnahme. Die Serum Retinol Konzentrationen fluktuierten während der Studie, ohne mit der Aufnahme zu korrelieren. Schlussfolgerungen Frühe Fettleibigkeit in Equiden führt nicht zwangsläufig zu einer Steatose mit hepatozellulärer Entzündung. Gemäß der Hypothese zeigten Ponys und Pferde allerdings unterschiedliche hepatische Reaktionsmuster nach KG Zunahme. Das könnte die höhere Empfänglichkeit von Ponys für metabolische Erkrankungen erklären. Chemerin konnte als interessanter Marker für die equine Adipositas Forschung identifiziert werden. Serum Konzentrationen von Retinol und α-Tocopherol wurden durch die KG Zunahme nicht beeinflusst

Changes in the faecal microbiota of horses and ponies during a two-year body weight gain programme

International audienceObesity is a major health concern in many domesticated equids animals since it is related to metabolic abnormalities such as insulin dysregulation, hyperlipidaemia or laminitis. Ponies especially are known as “easy keepers” and are often affected by obesity and its related metabolic disorders. Research in the last decade indicated that the intestinal microbiota may play an important role in the development of obesity, at least in humans. Therefore, the objective of our study was to characterize changes in the faecal microbiota during a two-year weight gain programme which compared ponies and warmblood horses. For this purpose, 10 Shetland ponies and ten warmblood horses were fed a ration which provided 200% of their maintenance energy requirement over two years. Feed intake, body weight, body condition and cresty neck score were recorded weekly. At three standardized time points faecal samples were collected to characterize the faecal microbiota and its fermentation products such as short chain fatty acids and lactate. Next generation sequencing was used for the analysis of the faecal microbiota. During body weight gain the richness of the faecal microbiota decreased in ponies. Besides changes in the phylum Firmicutes in ponies that were already described in human studies, we found a decrease of the phylum Fibrobacteres in horses and an increase of the phylum Actinobacteria. We were also able to show that the phylum Fibrobacteres is more common in the microbiota of horses than in the microbiota of ponies. Therefore, the fibrolytic phylum Fibrobacteres seems to be an interesting phylum in the equine microbiota that should receive more attention in future studies