Effects of peroral insulin and glucose on circulating insulin-like growth factor-1, its binding proteins and thyroid hormones in neonatal calves

Can J Vet Res. 2008 Apr;72(3):253-8.

Abstract

There is disagreement in the literature about the ability of neonatal calves to absorb perorally administered insulin. This study evaluated the absorption of a bolus of insulin administered alone or with an energy souce and its effects on the circulating insulin-like growth factor system and thyroid hormones in newborn Holstein-Friesian calves. Within 1 h of dosing, mean serum insulin and triiodothyronine (T3) concentrations had increased considerably, whether the insulin was applied alone (n = 4) or together with glucose (n = 4), accompanied by marked hypoglycemia. No significant changes were observed in control calves (n = 4) given the vehicle solution. Increased serum glucose and T3 concentrations with no change in insulinemia occurred in a 4th group of calves given glucose alone. At 32 h of age and after 3 meals of colostrum there were no differences in glycemia, insulinemia, or proteinemia among the 4 groups of calves examined. Mean serum insulin-like growth factor-I (IGF-I) tended to decrease over this period in the control group. The decrease was more pronounced in the insulin-treated group but absent in both groups that received glucose. These differences were associated with equivalent differences in abundance of the 40-45K IGF-binding protein-3 (IGFBP-3); however, lower molecular mass IGFBPs were not affected. The results show that a pharmacological peroral dose of insulin can lead to rapid systemic alterations in the IGF/IGFBP system in neonatal calves that can be modified by simultaneous administration of a small energy supply in the form of glucose.

Il y a désaccord dans la littérature quant à la capacité des veaux nouveaunés à absorber de l’insuline administrée per os. Cette étude visait à évaluer l’absorption d’un bolus d’insuline administré seul ou avec une source d’énergie et ses effets sur le système des facteurs de croissance apparentés à l’insuline et les hormones thyroïdiennes chez des veaux Holstein-Friesian nouveaunés. En moins d’une heure après l’administration, les concentrations sériques moyennes d’insuline et de triiodothyronine (T3) avaient augmenté considérablement, que l’insuline soit administrée seule (n = 4) ou avec du glucose (n = 4), et étaient accompagnées d’une hypoglycémie marquée. Aucun changement significatif n’a été observé chez des veaux témoins (n = 4) n’ayant reçu que le véhicule d’injection. Une augmentation des concentrations de glucose sérique et de T3 sans changement dans l’insulinémie a été notée dans un 4e groupe de veaux n’ayant reçu que du glucose. À 32 h d’âge et après 3 repas de colostrum il n’y avait pas de différence dans la glycémie, l’insulinémie et la protéinémie entre les 4 groupes de veaux examinés. La concentration sérique moyenne du facteur de croissance apparenté à l’insuline de type 1 (IGF-I) avait tendance à diminuer durant cette période dans le groupe témoin. La diminution était plus marquée parmi le groupe traité à l’insuline mais absente chez les deux groupes ayant reçu du glucose. Ces différences étaient associées avec des différences équivalentes dans l’abondance de la protéine liant l’IGF de type 3 de 40–45K (IGFBP-3); toutefois, les IGFBP de poids moléculaire plus faible n’étaient pas affectées. Les résultats montrent qu’une dose pharmacologique d’insuline administrée per os peut amener des altérations systémiques rapides dans le système IGF/IGFBP chez les veaux nouveaunés qui peuvent être modifiées par une administration simultanée d’une petite quantité d’apport énergétique sous la forme de glucose.

(Traduit par Docteur Serge Messier)

MeSH terms

  • Animals
  • Animals, Newborn / blood
  • Animals, Newborn / metabolism
  • Cattle* / blood
  • Cattle* / metabolism
  • Female
  • Glucose / pharmacology*
  • Insulin / blood
  • Insulin / pharmacokinetics*
  • Insulin-Like Growth Factor Binding Protein 3 / metabolism
  • Insulin-Like Growth Factor Binding Proteins / metabolism*
  • Insulin-Like Growth Factor I / metabolism*
  • Male
  • Molecular Weight
  • Random Allocation
  • Thyroid Hormones / blood*

Substances

  • Insulin
  • Insulin-Like Growth Factor Binding Protein 3
  • Insulin-Like Growth Factor Binding Proteins
  • Thyroid Hormones
  • Insulin-Like Growth Factor I
  • Glucose