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Ciclosporin A therapy is associated with disturbances in glucose metabolism in dogs with atopic dermatitis

Authors

  • Marcel Kovalik,

    1. Division of Veterinary Clinical Sciences, The Roslin Institute and Royal (Dick) School of Veterinary Studies, Easter Bush Veterinary Centre, The University of Edinburgh, Hospital for Small Animals, Roslin, Midlothian EH25 9RG, UK
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  • Keith L. Thoday,

    1. Division of Veterinary Clinical Sciences, The Roslin Institute and Royal (Dick) School of Veterinary Studies, Easter Bush Veterinary Centre, The University of Edinburgh, Hospital for Small Animals, Roslin, Midlothian EH25 9RG, UK
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  • Ian G. Handel,

    1. The Epidemiology, Economics and Risk Assessment Group, The Roslin Institute and Royal (Dick) School of Veterinary Studies, The University of Edinburgh, Roslin, Midlothian EH25 9PS, UK
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  • Barend M. de C. Bronsvoort,

    1. The Epidemiology, Economics and Risk Assessment Group, The Roslin Institute and Royal (Dick) School of Veterinary Studies, The University of Edinburgh, Roslin, Midlothian EH25 9PS, UK
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  • Helen Evans,

    1. Cambridge Specialist Laboratory Services, Stapleford, Cambridge, UK
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  • Adri H. M. van den Broek,

    1. Division of Veterinary Clinical Sciences, The Roslin Institute and Royal (Dick) School of Veterinary Studies, Easter Bush Veterinary Centre, The University of Edinburgh, Hospital for Small Animals, Roslin, Midlothian EH25 9RG, UK
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  • Richard J. Mellanby

    1. Division of Veterinary Clinical Sciences, The Roslin Institute and Royal (Dick) School of Veterinary Studies, Easter Bush Veterinary Centre, The University of Edinburgh, Hospital for Small Animals, Roslin, Midlothian EH25 9RG, UK
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  • Sources of Funding
    The study was funded by the Petplan Charitable Trust.

  • Conflict of Interest
    No conflicts of interest have been declared.

Dr Richard Mellanby, The University of Edinburgh, Division of Veterinary Clinical Sciences, Hospital for Small Animals, Easter Bush Veterinary Centre, Roslin, Midlothian EH25 9RG, UK. E-mail: richard.mellanby@ed.ac.uk

Abstract

The effect of ciclosporin A (CsA) on glucose homeostasis was investigated in 16 dogs with atopic dermatitis by determining plasma glucose, serum fructosamine and insulin concentrations, and serial insulin and glucose concentrations following a glucagon stimulation test, before and 6 weeks after CsA therapy at 5 mg/kg once daily. All dogs completed the study. Following CsA treatment, the median serum fructosamine concentrations were significantly higher (pretreatment 227.5 μmol/L; post-treatment 246.5 μmol/L; P = 0.001; reference range 162–310 μmol/L). Based on analyses of the areas under concentration-time curves (AUC) pre- and post-CsA treatment, plasma glucose concentrations were significantly higher (AUC without baseline correction 31.0 mmol/L/min greater; P = 0.021) and serum insulin concentrations were significantly lower (AUC without baseline correction 217.1 μIU/mL/min lower; P = 0.044) following CsA treatment. Peak glucose concentrations after glucagon stimulation test were significantly higher following CsA treatment (10.75 versus 12.05 mmol/L; P = 0.021), but there was no significant difference in peak serum insulin (52.0 versus 35.0 μIU/mL; P = 0.052). There was a negative correlation between baseline uncorrected insulin AUC and trough serum log CsA concentrations (r = −0.70, P = 0.005). The administration of CsA to dogs with atopic dermatitis leads to disturbances in glucose homeostasis. The clinical significance of this is unclear, but it should be taken into account when considering CsA treatment in dogs that already have such impairments.

Résumé

Les effets de la ciclosporine A (CsA) sur l’homéostasie du glucose ont étéétudiés chez 16 chiens atteints de dermatite atopique (DAC) en mesurant les concentrations en glucose plasmatique, en fructosamine sérique et en insuline ainsi que les concentrations d’insuline et de glucose suivant un test de stimulation au glucagon (GST), avant et six semaines après un traitement de CsA à 5 mg/kg une fois par jour. Tous les chiens ont finalisé l’étude. A la suite du traitement à la CsA, les concentrations moyennes en fructosamine sérique étaient significativement plus élevées (prétraitement 227.5 μmol/L; post-traitement 246.5 μmol/L; P = 0.001; valeurs de référence 162–310 μmol/L). A partir des analyses des aires sous les courbes temps-concentration (AUC) pré- et post-traitement, les concentrations de glucose plasmatique étaient significativement plus élevées (AUC avec une correction des données de base de 27.0 mmol/min de plus ; P = 0.017) et des concentrations en insuline sérique significativement plus basses (AUC avec une correction des données de base de 291.5 μIU/min/mL de moins ; P = 0.062) suivant le traitement à la CsA. Un pic de concentrations de glucose après GST était significativement plus élevé suivant le traitement de CsA (10.75 mmol/L versus 12.05 mmol/L, P = 0.021), mais il n’y avait aucune différence significative dans les pics d’insuline sérique (52.0 μIU/mL versus 35.0 μIU/mL; P = 0.052). Il y avait une corrélation négative entre l’AUC d’insuline et les creux de concentrations de CsA sériques (−0.73; P = 0.003). L’administration de CsA aux chiens atopiques mène à des déséquilibres de l’homéostasie du glucose. La signification clinique n’est pas claire mais elle doit être prise en compte pour la mise sous traitement de CsA des chiens ayant déjà de tels troubles.

Resumen

Se investigo el efecto de la ciclosporina A (CsA) en la homeostasis de glucosa en 16 perros con dermatitis atópica (cAD) mediante la determinación de la glucosa en plasma, fructosamina en suero y las concentraciones de insulina, así como concentraciones seriadas de insulina y glucosa tras una prueba de estimulación con glucagón (GST), antes y 6 semanas después del tratamiento con CsA a 5 mg/kg una vez al día. Todos los perros completaron el estudio. Tras el tratamiento con CsA, las concentraciones medias de fructosamina fueron significativamente mayores (pre- tratamiento 227,5 μmol/L; post-tratamiento 246,5 μmol/L; P = 0,001; rango de referencia 162–310 μmol/L). Basado en el análisis de las áreas bajo las curvas de concentración-tiempo (AUC) pre y post-tratamiento, las concentraciones en el plasma de glucosa fueron significativamente mayores (AUC con corrección de nivel basal 27,0 mmol/min mayor; P = 0.017) y las de insulina en el suero fueron significativamente menores (AUC con corrección de nivel basal 291,5 μIU/min/ml menor; P = 0,062) tras el tratamiento con CsA. Las concentraciones mayores de glucosa tras GST fueron significativamente mayores tras el tratamiento con CsA (10,75 mmol/L versus 12,05 mmol/L, P = 0,021), pero no hubo diferencia significativa en los niveles más altos de insulina (52,0 μIU/mL versus 35,0 μIU/mL; P = 0,052). Hubo una correlación negativa entre el AUC de la insulina y los niveles en suero de CsA (−0,73; P–0,003). La administración de CsA a perros con AD conlleva alteraciones en la homeostasis de la glucosa. El significado clínico de este hallazgo no esta claro, pero se debe tener en cuenta cuando se considera el tratamiento con CsA en perros que ya presentan una alteración previa.

Zusamenfassung

Die Auswirkung von Ciclosporin A (CsA) auf die Homöostase der Glukose wurde bei 16 Hunden mit atopischer Dermatitis (cAD) mittels Bestimmung der Plasma-Glukose, des Serum-Fruktosamins und der Insulinkonzentrationen, sowie mittels fortlaufender Insulin- und Glukosekonzentrationen nach einem Glukagon Stimulationstest (GST) vor und 6 Wochen nach CsA Behandlung mit einer Dosis von einmal täglich 5 mg/kg untersucht. Alle Hunde beendeten die Studie. Nach der CsA Behandlung waren die mittleren Serum-Fruktosamin Konzentrationen signifikant höher (vor der Behandlung 227,5 μmol/L; nach der Behandlung 246,5 μmol/L; P = 0,001; Normalwerte 162–310 μmol/L). Basierend auf einer Analyse der Flächen unter den Konzentrations-Zeitkurven (AUC) vor und nach CsA-Behandlung, waren die Plasma-Glukose Konzentrationen nach CsA Behandlung signifikant erhöht (AUC nach Baseline-Korrektur um 27,0 mmol/min höher; P = 0,017) und Serum Insulinkonzentrationen signifikant vermindert (AUC nach Baseline-Korrektur um 291,5 μlU/min/mL niedriger; P = 0,062). Die Peak Glukose-Konzentrationen nach dem GST waren signifikant höher nach der CsA Behandlung (10,75 mmol/L versus 12.05 mmol/L, P = 0,021), aber es gab keinen signifikanten Unterschied beim Höchstwert des Serum Insulins (52,0 μlU/mL versus 35,0 μlU/mL; P = 0,052). Es bestand eine negative Korrelation zwischen Insulin AUC und den niedrigsten Serum CsA Konzentrationen (−0,73; P = 0,003). Die Verabreichung von CsA bei Hunden mit AD führt zu Störungen in der Homöostase der Glukose. Die klinische Signifikanz dieser Tatsache ist unklar, sollte aber beachtet werden, wenn eine CsA Behandlung bei Hunden in Erwägung gezogen wird, die bereits eine derartige gesundheitliche Beeinträchtigung haben.

Abstract

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