تأثير عناصر المسار على تحويل الإشارة إلى الإنسولين

مقدمة: الدور المغفل للمصابين بأمراض بالغة الصغر في الصحة العقلية

ويُعدّ هذا التغيّر في الإشارة الجزيئية أساساً يتيح للخلايا الاستجابة للإندولين والحفاظ على الترسبات الرئوية، ويمكن لأي تعطل في هذا الممر أن يؤدي إلى مقاومة الانسولين، وهي علامة بارزة على الداء السكري من النوع 2 وما يتصل به من اضطرابات الأيض، وفي حين أن معظم البحوث تركز على المغذيات الكلية والهرمونات الرئيسية، فإن مجموعة متزايدة من النقاط التي تُتّبّتّتّت بها تتطلب عناصراً.

تحديد عناصر المسارات وحاجاتها البيولوجية

وتشكل عناصر المسارات المعادن الغذائية التي تتطلبها الهيئة البشرية بكميات تقل عن 100 ملليغرام يومياً، ورغم انخفاض تركيزها، فإنها تشكل عناصر هيكلية من الانزيمات، والمركبات التي تعمل في ردود الفعل الحفازة، والجزئات التي تشير إلى أن أدوارها في بيولوجيا الأنسولين عميقة للغاية، حيث أن الإشارة إلى الأنسولين تعتمد اعتماداً كبيراً على أكاديميات الفوسفور والتوازن الأمثل معدني.

Zinc: The Master Regulator of Insulin Storage and Receptor Activity

زينك في انسولين سينثيسيس وسكرتير

وتتركز الزنك في خلايا البقاع البنكية حيث يعمل كمفاعل أساسي لتشكيل سداسيات الإنسولين، كما يُخزَّن الإنسولين كثيف مركب بطنين من الزنك لكل هكتار، وهو شكل يثبّت الهرمون وييسر عبئته في فرسانات سرية.

تأثير الزنك على مُستقبِل الإنسولين والإشارة العُقَرية

(أ) إضافة إلى إنتاج المواد المخدرة، فإن الزنك يُحدث تحولاً مباشراً في الإشارات الإنسولينية في الأنسجة المحيطة، كما أن مُستقبِل الأنسولين هو الكينازينة التي تعمل بالهيدروا، ويمكن للزنك أن يعزز حساسيته من حيث النسيج، مما يُضخم الإشارات إلى أسفل المجرى.

وبالإضافة إلى ذلك، يملك الزنك خصائص مضادة للالتهاب ومضادة للأكسدة تحمي عناصر الانسولين التي تبث الإشارة من الضرر، ومن المعروف أن التهاب المزمن والإجهاد الأكسجيني يعطلان عمل الأنسولين؛ وقدرة الزنك على إعاقة تنشيط الفلور الوطني - المصرفي والحد من أنواع الأكسجين الرجعية تساعد على الحفاظ على بيئة إشارة مواتية.

الآثار السريرية لوضع الزنك

ويسود نقص الزنك في الأفراد المصابين بمرض السكر، ويرجح أن يعزى ذلك إلى زيادة البول وسوء التغذية، وتجد الدراسات المراقبة باستمرار مستويات منخفضة من الزنك في مرضى السكر من النوع 2 مقارنة بالضوابط الصحية، وقد أظهرت التجارب المتداخلة أن تكميل الزنك (15-30 ملغم في اليوم) يمكن أن يحسن سرعة سد الغلوكوس، وحساسية الميض، وينعكس على الديزوين(1).

المصادر الغذائية

ومن مصادر الزنك الغنية المحار واللحوم الحمراء والدواجن والفول السوداني والجوز والمصنوعات المصنوعة، ويمكن أن تقلل المواد الخام في الحبوب والجزر من الامتصاص، وبالتالي قد يكون التضافر الغذائي المتأنق أو المكمل المتواضع مفيدا لمن يواجهون خطر النقص.

الكروم: تعزيز القدرة على الحساسية في إنسولين

الكروم وسلسلة الإنسولين للإشارة

وقد تم الاعتراف منذ فترة طويلة بالكروميوم، ولا سيما في شكله الثلاثي (Cr3+)، بوصفه محركاً للداء الأيضي في الغلوكوس، وهو الشكل النشط بيولوجياً هو مادة الكرومولين، وهي مادة ذات وزن صافٍ منخفض، وتربط بين متلقي النسيج الرئوي استجابة للتحفيز الرئوي.

آلية العمل على المستوى المناظيري

ويجمع الكرومودولين ويخزن في الخلايا في شكلها غير النشط، وعندما يربط الإنسولين بجهاز الاستقبال، يخضع المُستقبِل للسيوف النسيج، مما يؤدي إلى تغيير مطابق، وهذا التغيير يسمح للكرومولين بأن يربطا بالوسيلة المُنشَّطة، ويُغلقانها في حالة من النشاط المتروك من مادة الترميز.

الأدلة المستمدة من الدراسات الإنسانية

وتختلط الأدلة السريرية الخاصة بتكميل الكروم، ولكنها تدعم عموماً فائدة متواضعة في السكان الذين يعانون من سوء السيطرة على الجليد أو من السكري من النوع 2، وتشير تحليلات النيتروز إلى أن البيكولينات الكرومية، وهي أكثر النماذج دراسة، يمكن أن تقلل من سرعة الجليد والهبلوغ من خلال هوامش صغيرة ولكنها ذات أهمية إحصائية، وأن الأثر المكمل للدموزيوم هو أكثر وضوحاً في تلك التي توجد فيها تحسينات صحية أقل على مدى الكروم.

السلامة والطعام

وقد ارتبطت نسبة التقاط الكروم الكرومية العالية الجرعة المزمنة )أكثر من ٠٠٠ ١ ملغ( بالسمية الكلوية في تقارير الحالات النادرة، وهذا أمر يستحق الحذر، وتشمل مصادر الديتية البروكولي وعصير العنب والحبوب الكاملة واللحوم والوحل البراري، ويقدر أن كمية الوجبات الغذائية الكافية تبلغ ٣٥ ملغم/يوم للرجال و ٢٥ ملغم/يوم للمرأة، وهي مستويات تتباين بسهولة.

Magnesium: The Gatekeeper of ATP and Insulin Signaling

The Pervasive Role of Magnesium in Cellular Metabolism

ويشترك في ماغنسيوم أكثر من 300 رد فعل انزيمي، كثير منها أساسي في الأيضية في الطاقة وتنظيم الغلوكوس، وكعامل للهيكسينات، يلزم أن تكون المغنيزيوم أول خطوة من التحلل الجليدي - الفوسفوري للغلوكوس إلى الغدد الصماء - 6 - الفوسفات.

Magnesium and Insulin Receptor Tyrosine Kinase

وتحتاج الكينات المصنوعة من مضمار الإندوسلين إلى تركيزات من المغنيزيوم على النشاط الأمثل، وتنظم بشدة مستويات المغنيزيوم الحرة العالية؛ وعندما يحدث نقص في المغنزيوم، تعمل الكيناسي بشكل دون المستوى الأمثل، وتبين التجارب المميتة أن انخفاض تركيزات المغنيزيوم يقلل من كمية التلوينات المحتوية على الإسنانات الفلورية بنسبة تتراوح بين 20 و30 في المائة، علاوة على ذلك.

الأدلة الوبائية والعيادية

وتربط الدراسات السكانية باستمرار بين انخفاض كمية المغنزينيوم وارتفاع معدل الإصابة بمرض السكري من النوع 2، وقد أفادت الدراسة الصحية للممرضات والمهن الصحية التي أجريت في إطار متابعة الدراسة بأن كمية أكبر من الماغنيسيوم ترتبط بخطر أقل بنسبة 33 في المائة من الإصابة بمرض السكري، وقد أفادت التجارب السريرية للسكري المغنزيون (300 إلى 500 ملغم في اليوم) عن حدوث تحسن في الحساسية المسببة للمرضات، وتسريع في التأثيرات الجليدية.

المصادر والآراء الغذائية

إن الخضروات المطاطية الخضراء، والجوز، والبذور، والقطع، والحبوب كلها هي مصادر ممتازة للمغنيزيوم، غير أن نضوب التربة وتجهيز الأغذية يمكن أن يقلل من محتوى المغنيزيوم، وقد يؤدي الأفراد الذين يلتقطون مضخات البروتون أو المطاط إلى زيادة فقدان المغنزيوم وينبغي أن يرصدوا وضعهم، أما التكمل فهو آمن عموما، ولكن الإفراط في الترزم (أكثر من 350 ملغم من المكملات وحدها) يمكن أن يتسبب في الإكسيدات.

سيلينيوم: الدرع المضاد للأكسدة من أجل ملعب إنسولين

S Selenium and the Redox Balance of Insulin Target Tissues

ويمارس السيلينيوم آثاره البيولوجية أساساً من خلال السيلينوبروتينات، مثل الأوكسيدات البكتيرية، ومواد الثيومريدوكسين (TrxR)، وأجهزة الإرسال الرئوي المحتوية على السيلينولبروتين P. وتحمي هذه الأنزيمات من الضرر الأكسدة عن طريق الحد من الأكسيد الهيدروجيني وأكسيد اللوجين.

الدور المزدوج: الحماية مقابل الإفراط في الضغط

وفي حين أن المتناول المعتدل للسيلينيوم هو أمر وقائي، فقد تبين أن السيلينيوم المفرط يحفز على مقاومة الأنسولين في نماذج الحيوانات، وأن ارتفاع مستويات الإفراط في الضغط السيلينيبروتيني يمكن أن يزيد من المفارقات في توليد الروسات المقاوم للدواء ويعطل الإشارات إلى التكاثر الطبيعي، وقد حددت الدراسات الوبائية علاقة موحَّدة بين حالة السيلينيوم والخطر بالسكر: إذ أن الإصابة بالمرض الشديد والارتفاع الشديد هي تركيزات المرتبطة به.

المصادر والمبالغ المقبوضة الموصى بها

والجوز البرازيلي هو أغنى مصدر غذائي؛ ويمكن للراهبة الواحدة أن توفر المتناول اليومي الموصى به وهو 55 ملغم، وتشمل مصادر أخرى الأغذية البحرية، واللحوم العضوية، والبيض، والبذور المزروعة، ويبلغ مستوى المتناول الأعلى الذي يمكن تحمله 400 ملغم يوميا، ونظرا للنافذة العلاجية الضيقة، ينبغي للأفراد أن يتجنبوا مكملات السالينيوم العالية الجرعات ما لم ينصح بها مقدم الرعاية الصحية.

التفاعل بين عناصر المسار: التآزر والانتاغونية

ومن ثم فإن آثار العناصر التي تُتَبَع على الإشارة إلى الأنسولين لا تحدث بمعزل عن بعضها البعض، فالزنك والكروميوم غالباً ما يكونان معاً، وتشير بعض الدراسات إلى وجود فوائد إضافية على التحكم في الجليد، ويحسن ماغنزيون نشاط المقبوض، ويُمكن أن يُنَزِّل نُهج الديوبائية العالية الاستجابة للكروميوم المكمِّل.

ويوجز الجدول أدناه العناصر الرئيسية التي نوقشت وآلياتها المقترحة والأدلة السريرية ومصادر الغذاء:

• Zinc] – Insulin synthesis/storage, receptor kinase activation, PTP inhibition – Improves fasting glucose and HbA1c – Oysters, red meat, beans
• Chromium] - Enhances receptor tyrosine kinase via chromodulin - Modest improvement in glucose control — Broccoli, whole grains, brewer’s yeast
• Magnesium] – Cofactor for insulin receptor kinase and glysis – Reduces insulin resistance and diabetes risk – Leafy greens, nuts, seeds
• Selenium] — Antioxidant defense via selenoproteins — U--shaped risk: low and high levels harmful — Brazil nuts, seafood, eggs

النُهج الغذائية لتحقيق الوضع الأمثل في مجال الاستشعار عن بعد

ولا يتطلب الحفاظ على حساسية شديدة من الأنسولين حبوباً لكل معدن، كما أن نظام غذائي متطور جداً يشمل مجموعة متنوعة من الأغذية المغذية - المغذية يمكن أن يوفر مستويات كافية من العناصر الأربعة، مثل غذاء من الخضار المختلط، والدجاج المشوي (الزنك)، والكينوايا (الكروميوم)، والآلون (الدمنسييوم)، وجانب من بروكولي المكمل يوفر كل مادة معدنية.

المستقبل

وتستكشف الدراسات الناشئة دور العناصر الأخرى التي تتبع، مثل الفاناديوم والمنغنيز والنحاس، في الإشارة إلى الإنسولين، وتمتلك فانادام خصائص مميتة في ثقافة الخلايا، ولكن ملامحها المتعلقة بالسلامة في البشر لا تزال موضع خلاف، ويُطلب من النحاس أن يُمارس نشاطاً مزيّزاً من أكسيد الفوقية، بل يمكن أيضاً أن يعجلوا بضرر أكسيدي إذا ما تُزِّد.

خاتمة

إن عناصر الترسب بعيدة عن اللاعبين الطفوليين في مجال الصحة الأيضية، وقد يؤدي تأثيرها الدقيق على نقل إشارات الأنسولين من تفعيل الاستلام إلى التقاط الغلوكوزي وحمايته الفوقية إلى زيادة أهمية التوازن بين المغذيات الدقيقة، كما أن الزنك والكروم والمغنزيوم والسيلينيوم يسهم في آليات متميزة، عند التفاؤل، في دعم الإجراءات الفعالة في مجال الإصابة بالمرض وحماية من زيادة مقاومة نوع الأنسولين.