Разбиране Диабетна ретинопатия: нарастваща загриженост

Диабетна ретинопатия (ДР) е един от най-честите и сериозни микроваскуларни усложнения както на диабет тип 1 и тип 2, и тя остава водеща причина за предотвратима слепота сред възрастните хора в целия свят. Състоянието възниква, когато хронично повишени нива на кръвната глюкоза уврежда микровакултурата на ретината, предизвиквайки поредица от патологични промени, които в крайна сметка могат да доведат до необратима загуба на зрение. В ранния си етап, известен като непролиферативна диабетна ретинопатия (НПДР), признаците на олефините включват микроаневрации, дот- и лот хемоизмати, твърди ексудати и памук-вълнови петна. Тъй като заболяването прогресира, капилярна закриване и ретинална исхемия стимулират освобождаването на васкуларен растежен фактор (VEG), което води до образуването на необичайни нови кръвни съдове, фазирани ферментирани ферментирани ферментивна ретинопатия (PDR).

Според Международната федерация по диабет, приблизително 463 милиона възрастни са живели с диабет през 2019 г. и този брой се очаква да достигне 700 милиона до 2045 г. Само между тези индивиди около една трета ще се развие някаква форма на ДР, а около 10% ще прогресират до застрашен от зрението етап. Докато те се контролират от гликемично, кръвното налягане и оптимизирането на липидите остават крайъгълните камъни на превенцията, тези стратегии често са недостатъчни за спиране на прогресията на заболяването. Това подхранва нарастващ интерес към променящите се хранителни фактори, които биха могли да допълват конвенционалните терапии. Сред микронутриентите, които се изследват, цинкът се очертава като особено обещаващ кандидат поради своите мултимодализирани роли в областта на ретиналната физиология, антиоксидантната отбрана и възпалителната модулация.

Критичната роля на цинка в очната физиология

Цинкът е основна следа минерал, която служи като структурно или каталитично кофактор за повече от 300 ензими, включително тези, участващи в ДНК синтеза, протеин сгъване, клетъчни сигнали, и генен израз. В окото, цинк се намира в изключително високи концентрации в рамките на ретината пигмент епител (RPE) и хориоиди. RPE образува външната кръвно-ретинална бариера и е отговорен за фагоцитолген хвърли фоторецептивни външни сегменти, рециклиране на ретиноиди, поддържане на йонохомеостаза, и секретиране на трофичните фактори, които подкрепят оцеляването на фоторецепта. Цинкът е неразделна част от дейността на супероксид дисмутаза (SOD), каталаза и други антиоксидантни ензими, които неутрализират реактивните кислородни видове (ROS), генерирани от високата метаболитна активност и светлопоянието на ретината.

Цинк и визуалния цикъл

Освен общите си роли, цинкът е пряко включен във визуалния цикъл. RPE съдържа специфичен цинк-независим ензим, RPE65, който е от съществено значение за преобразуване на всички-транс-ретинил естери до 11-cis[cis[[3]-ретинал, хромофорът, необходим за фототрансдукция. Адекватната наличност на цинк осигурява ефективно рециклиране на ретината, което е от решаващо значение за адаптиране към промените в интензитета на светлината и за поддържане на чувствителността на фоторецепторите. Проучванията на животните показват, че дефицитът на цинк води до нарушена тъмна адаптация, намалена електроретинограма и ускорена фотодекомпресионна дегенация, които са независими от гликемичен контрол. Тези констатации предполагат, че подвредът може да компрометира функцията на ретината дори преди клинично да се развие.

Риск от диабетна ретинопатия и диабетна недостатъчност

Няколко епидемиологични проучвания показват връзка между ниските серумни нива на цинка и повишеното неточно съдържание и тежест на DR. A метаанализ на 14 проучвания за контрол на случаите и кръстосания дял, включващи над 2,500 участници установиха, че лицата с диабет и DR са имали значително по-ниски серумни концентрации на цинк в сравнение с тези без DR (стандартизирана средна разлика год., p < 0, 001). Цинковият дефицит е по-често срещан при диабет поради множество фактори: хипергликемията- индуцирана полиурия води до повишена екскреция на цинк в урината; хранителният прием може да бъде недостатъчен, особено при пациенти в напреднала възраст или институционализирани пациенти; а нарушената стомашно-чревна абсорбция може да възникне вследствие на диабетна автономна невропатия, засягаща чревната подвижност. Освен това инсулиновата резистентност променя цинковата хомеостаза чрез намаляване на изразяването на цинковите транспортери в ключовите тъкани. Цинл се изисква също за правилното инсулинов синтез, съхранение и секреция на йоните на инсулина, секретния йони, които се координиратха хексаверилност в бета клетките.

При плъховете с лептозотоцин, индуцирани от цинка, намаляващ ретината капилярна дегенерация, повишава левкостазата (забавяне на левкоцитите към ендотела), и увеличава експресията на VEGF и междуклетъчната адхезия молекула- 1 (ICAM- 1). Обратно, е доказано, че цинкът при диабетните гризачи запазва ретиналната структура, намалява оксидативните маркери като малондиалдехид и 8- хидрокси-2- дезоксигуанозин, потиска VEGF и възпалителните нива на цитокина и поддържа целостта на кръвно- ретинеалната бариера.

Клинични доказателства: Как цинкът намалява риска от диабетна ретинопатия

В контролирани проучвания с awardized (RCT) са представени обнадеждаващи резултати по отношение на добавки на цинк при пациенти с диабет. 12- месечно двойно- сляпо RCT, включващо 40 лица с диабет тип 2 и леко до средно- тежко NFDR, съобщава, че ежедневното добавяне на 30 mg цинк глутам значително подобрява серумните нива на цинка, намалява маркерите на оксидативен стрес (включително малондиалдехид и протеинови карбонили) и увеличава общия антиоксидантен капацитет. Важно е, че прогресията на ретинопатията, която се наблюдава от fundus фотографията и флуоресцеин ангиографията, е значително по- бавно в групата с цинк в сравнение с плацебо, като по- малко пациенти достигат до пролиферативния стадий (12% срещу 40%, p = 0, 04).

Друго проучване на забележителността, проучването на възрастните пациенти с диабет (AREDS2) включваше подгрупа участници с диабет. Въпреки че първичната крайна точка е свързана с възрастта макуларна дегенерация (AMD), проучването установи, че добавянето на цинк (80 mg цинков оксид) в комбинация с мед, витамини С и Е, лутеин и зеаксантин намалява риска от прогресия до напреднал AMD с около 25% над пет години. AMD и DR споделят няколко патогенни пътища, включително оксидативен стрес, възпаление и активиране на комплемента. Докато AREDS2 изключва пациенти с напреднало ДР, механистичното припокриване прави силен случай на цинко-защитна роля при диабетна очна болест.

В последно време, систематичен преглед 2021 и метаанализ на 12 RCTs заключават, че добавянето на цинк значително намалява кръвната захар на гладно, HbA1c и възпалителни маркери (C- реактивен протеин, IL-6) при пациенти с диабет тип 2, с тенденция към подобряване на липидните профили. Въпреки че няколко проучвания директно оценяват резултатите от DR, подобренията в гликемичния контрол и системното възпаление вероятно ще доведат до намален риск DR в дългосрочен план.

Механизъм на цинка действие на ниво клетки

Механистичните проучвания на човешките ендотелни клетки (HREEC) и RPE клетки са оборили няколко пътя, чрез които цинкът упражнява своите защитни ефекти. Предлечението на цинка предпазва от високоглюкозна апоптоза чрез запазване на потенциала на митохондриалната мембрана и намаляване на освобождаването на цитохромни c. Той също така запазва изразяването на тесните свързващи протеини като оклудин и ОРO-1, като по този начин поддържа целостта на кръвно-ретиналната бариера. Цинкът намалява секрецията на VEGF чрез инхибиране на протеин киназата C (PKC) и митоген-активиран протеин киназа (MPAK) сигнализира, като и двете се активират от висока глюкоза и допринасят за патологичната ангиогенеза. Освен това цинкът повишава процеса на съхранение на автофагия в клетъчни клетки, който изчиства повредените органи и протеиновите агрегати. Дефективната автофагия се засича в DR, и цинкът повишава автофагичната активност, подпомагайки клетките на ретината, като се справят с ендоплазмичното и предотвратява натрупването на липосумите и предотвратява натрупването на липофузите и други токсични продукти

Синергия с други хранителни вещества

Цинкът не работи в изолация; неговата ефикасност се влияе от взаимодействията с други хранителни компоненти. Абсорбцията на цинка се повишава от животински протеини и органични киселини (цитрат, малат), но инхибира от фитати (намерени в цели зърна, бобови растения и ядки) и калций, когато се приема едновременно. Дългосрочното натрупване на цинк се конкурира с мед за абсорбция, и съотношение 10 .15 mg цинк на 1 mg мед често се препоръчва да се предотврати медна недостатъчност анемия. Други хранителни вещества, които синергично поддържат здравето на ретината включват:

  • Лутеин и зеаксантин[ . . каротеноиди, които филтрират синя светлина и утоляват ROS в маврита; те са концентрирани в RPE и работят заедно с цинка, за да се запази функцията на фоторецепторите.
  • Витамин D го има противовъзпалителни, антиангиогенни и анти-фитотични свойства; ниските нива на витамин D са свързани с по-висок риск ДР.
  • Омега-3 мастни киселини (EPA и DHA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Магнизий го поддържа чувствителност към инсулин и ендотелна функция; магнезиев дефицит е често срещан при диабета и може да изостри загубите на цинк.
  • Витамин С и витамин Е[[[FLT:]] ... класически антиоксиданти, които предпазват клетъчните мембрани от липидна пероксидация; те помагат за рециклирането на други антиоксиданти, включително цинк-независими ензими.

Комбиниран хранителен модел като средиземноморската диета, богата на зеленчуци, плодове, пълнозърнести храни, риба, ядки и зехтин, естествено осигурява тези хранителни вещества в балансирани пропорции. Проучването PREDIMED установи, че средиземноморската диета, допълнена с екстра-вирус зехтин или смесени ядки, намалява честотата на DR с приблизително 43% за шест години, което предполага, че синергичният ефект на множество хранителни вещества надминава едноплодни интервенции.

Оптимален цинк и хранителни източници

За лица с диабет, някои експерти препоръчват прием на 15 mg дневно от диета и добавки, комбинирани, докато допустимото ниво на прием (UL) на по-високо ниво на прием (UL) от 40 mg/ден не е превишено. Над 40 mg/ден, особено в дългосрочен план, може да предизвика недостиг на мед, имунна подтискане, и неврологични симптоми. Цинкови добавки идват в различни форми: цинков глюконат, цинков цитрат, цинков пиколинат и цинков сулфат. Цинков пиколинат може да има малко по-висока бионаличност, но всички са ефективни, когато се приема по подходящ начин.

Хранителните източници, богати на цинк, включват:

  • Ойстъри . . най-богатият източник, осигуряващ над 50 mg на 3 унция сервиране (варени).
  • Месо и агнешко ...червеното месо предлага високо бионалично вързан цинк; 3 унция говеждо Пати осигурява около 5 mg.
  • Краб, омар и скариди[ по-добра морска храна; рак осигурява около 6 mg на 3 унции.
  • Семе от памперс
  • Кашу и бадеми[[FLT:]] ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Лентили и чикпии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Дейри продукти ... сирене (chedar, mozzarella) и кисело мляко допринасят скромни суми; 1 чаша кисело мляко осигурява около 1.4 mg.
  • Подсилени зърнени култури за закуска ... . много осигуряват 25% от дневната стойност (около 2,5 mg) на порция.

За вегетарианци и вегани внимателното планиране е от съществено значение. Обработването на богати на цинк растителни храни с витамин С (напр. добавяне на лимонов сок към супа от леща или люти чушки към салата от лешници) може да подобри усвояването чрез противодействие на фитат инхибиране. Избягването на храни с висока степен на фитат (като трици, пълнозърнести храни и бобови растения) на същото хранене, както и богати на цинк храни също помага.

Практически съображения за лицата с диабет

Преди да започнете цинкови добавки, пациентите трябва да имат своите серумни нива на цинк измерени; както дефицит и излишък могат да бъдат вредни. Ниско ниво на цинк (< 70 μg/dL за повечето лаборатории) в комбинация с диета с ниско съдържание на цинк храни или условия, които увеличават загубите (беднчен контрол диабет, хронична диария, стомашно-чревни операции, използване на диуретици или инхибитори на протонната помпа) може да доведе до добавяне. Обратно, нормалните или високи нива показват, че добавянето може да не е необходимо и може да представлява риск. Пациентите с хронично бъбречно заболяване (CSD) се нуждаят от внимателно наблюдение, защото увредена бъбречна екскреция може да доведе до натрупване и токсичност на цинк.

Цинковите добавки могат да взаимодействат с лекарства. Те намаляват абсорбцията на някои антибиотици (квинолони като ципрофлоксацин, тетрациклини като доксициклин) и пенициламин (използвани за ревматоиден артрит и болест на Уилсън). Като цинк най-малко два часа, освен тези лекарства минимизира смущения. Цинк може да попречи на усвояването на желязо и мед, така че дългосрочната употреба трябва да бъде балансирана с подходящо проследяване на нивата на федрин и серумната мед.

Също така е от решаващо значение да се подчертае, че цинкът сам по себе си не замества стандартните мерки за превенция на ДР. Стандартите на Американската асоциация по диабет по диабет препоръчват строг гликемичен контрол (HbA1c < 7% за повечето възрастни, освен ако не е противопоказано), за управление на кръвното налягане (< 130/80 mmHg), оптимизация на липидите (LDL холестерол < 100 mg/dL), годишни разширени очни прегледи и навременно лечение (anti-VEGF инжекции, лазерна фотокоагулация или витректомия), когато е посочено. Оптимизацията на цинка е допълнителна стратегия, а не заместител. В клиничната практика, насърчаване на пациентите да консумират богати на цинк храни като част от балансирана диета, като например средиземноморски модел на диетичната схема на хранене е безопасна и ефективна начална точка.

Потенциални рискове и противопоказания

Докато цинкът обикновено е безопасен при препоръчваните дози, прекомерното приемане (особено дългосрочен) може да причини стомашно- чревни дистрес, гадене, повръщане и метален вкус. Хронични високи дози (> 40 mg/ден в продължение на месеци) могат да подтиснат имунната система чрез промяна на функцията на Т- клетките, по- нисък HDL холестерол и индуциране на недостиг на мед, което може да доведе до анемия, левкопения и периферна невропатия. Пациентите с хемохроматоза или други условия на желязо- натоварване трябва да използват цинк предпазливо, тъй като цинкът може да се намесва в метаболизма на желязото и може да увеличи недостиг на желязо. Винаги се консултирайте с доставчик на здравеопазване преди да започнете да добавяте, особено за лица със съпътстващи заболявания или такива, които приемат много лекарства. Бременните и кърмещи жени трябва да се придържат към РДА и да избягват превишаване на UL, освен ако изрично се препоръчва от техните астетриктични.

Нарастващи изследвания и бъдещи насоки

Прозрачните проучвания разследват ролята на цинка в ранните биомаркери на ДР, като циркулиращи ендотелни прогениторни клетки, диаметър на ретината, измерван чрез фунду фотография и нива на възпалителни цитокини във витреозните. Предклиничните данни предполагат, че цинкът може да защитава не само ретината, но и зрителния нерв, потенциално намалява риска от диабетна некротична невропатия, по-рядко, но опустошаващо усложнение. Комбинираните терапии, използващи цинк с други антиоксиданти (като алфа-липоева киселина, таурин, ресвератрол и N-ацетилципрол) се изследват в ранни клинични изпитвания за ДРА, с обещаващи предварителни резултати за намаляване на дебелината на ретината и подобряване на визуалната функция.

Някои стомашни бактерии произвеждат късоверижни мастни киселини (SCFAs), които подобряват минералната абсорбция и подобряват функцията на чревната бариера, намаляват ендотоксемията и намаляват недната до диабетни микроваскуларни усложнения. Цинкът може да модулира състава на червата микробиота, като стимулира полезни видове като Lactobacillus и Bifidobacterium, като същевременно инхибира патогенните щамове, които могат допълнително да заглушат системното възпаление. Разбирането на тези двупосочни взаимодействия може да доведе до нови пробиотични или предбиотични стратегии, които да стимулират цинковата бионаличност и да усилят антивъзпалителните му ефекти.

Все още са необходими мащабни, дългосрочни бъдещи проучвания, за да се потвърди оптималната доза, продължителност и дългосрочната безопасност на цинка, специално за превенцията на ДР. Генетични полиморфизми при цинковите транспортьори (като ZnT8) могат да повлияят на индивидуалния отговор към добавките; бъдещите персонализирани подходи на хранене могат да пригодят цинковите препоръки въз основа на генотипа. Въпреки това съществуващата база данни за данни подкрепя цинка като обещаваща, ниска цена и достъпна хранителна интервенция, която може да допълни медицинската терапия за намаляване на тежестта на диабетната ретинопатия.

Синтезиране на доказателствата

Цинк играе жизненоважна роля за поддържане на здравето на ретината чрез антиоксидантните, противовъзпалителните и анти-ангиогенните свойства. Епидемиологичните данни последователно свързват ниското ниво на цинк с по-висок риск от ДР, а интервенционните проучвания показват, че коригирането на дефицитите може да забави прогресията на заболяването. Като предпазват епителиума на ретиналния пигмент, запазват целостта на кръвно-ретиналната бариера, потискат експресията на VEGF и засилват автофагия, цинкът поставя ключови пътища в патофизиологията на диабетната ретинопатия. Заедно с цялостен план за управление на диабета, който включва оптимално хранене, физическа активност и редовно скрининг, адекватен прием на цинк е практична и икономически ефективна стратегия за намаляване на тежестта на загубата на зрението при диабетните популации.

Пациентите следва да се стремят да получат цинк от различни хранителни източници, като добавките, които се разглеждат само когато приема на храна е недостатъчен и под медицинско наблюдение, за да се избегне прекомерното дозиране и недостиг на мед. Тъй като глобалното разпространение на диабета продължава да се покачва, интегрирането на хранителните стратегии като оптимизиране на цинка в стандартната грижа предлага овластяващо, пациент-центрирано средство за клиницисти и лица. За по-нататъшно четене Диабети UK Retinopathy guide, на Националния институт за очите DR page и NIH Cincle Fact Sheet предоставя авторитетна информация. Този метаанализ на цинка и диабетната ретинопатия и наскоро преглед на микронутриентите в DR предлага по-дълбоки прозрения за клини и изследователи.