Селениум и потенциалът му за намаляване на свързаните с диабета оксидативни щети

Селениум и потенциалът му да намали свързаната с диабета оксидативна повреда

Селенът е следа от минерали, която е от съществено значение за човешкото здраве, но остава недооценена в дискусиите за управление на диабета. Докато ролята му в метаболизма на тиреоидния хормон и имунната функция са добре установени, способността на селена да засили антиоксидантната защита на организма е привлякла все по-голямо внимание от изследователите, които изучават свързани с диабета оксидативни щети. Тази статия изследва как селенът може да помогне за намаляване на клетъчната вреда, причинена от хроничната хипергликемия, преглежда настоящите научни доказателства както от епидемиологични, така и интервенционни проучвания и предоставя практически насоки за хората с диабет, които обмислят приема на селен.

Разбиране Оксидативни увреждания при диабет

Хроничната хипергликемия предизвиква поредица от биохимични промени, които водят до свръхпроизводство на ненатоварени кислородни видове (ROS) год. високо реактивни молекули, които могат да увредят ДНК, протеини и липиди. Това състояние на оксидативен стрес е централен двигател на диабетни усложнения, от микроваскуларни заболявания до ускорена атеросклероза.

Механизъм на индуцирания от глюкозата оксидативен стрес

Няколко взаимосвързани пътища допринасят за оксидативните щети при диабета. Пътеката на полиол увеличава натрупването на сорбитол, което намалява NADPH и намалява способността на клетката да неутрализира свободните радикали. Разширената гликационна крайна продукция (AGES) форма, когато глюкозата реагира с протеини и липиди; тези AGES предизвикват по-нататъшно производство на РОС чрез рецепторно медиирани сигнали. Освен това, активирането на протеин киназата C (PKC) и пътя на хексозамин насърчава възпалителни цитокини и оксидиращи ензими. Митохондриалното супероксидно производство също се повишава при хипергликемични условия, създавайки порочен цикъл на генериране на ROS и нарушен антиоксидантен капацитет. С течение на времето естествените антиоксидантни защитни защити на клетките стават претоварени, като се поставя етап за прогресивна тъканна травма.

Ключови усложнения, свързани с оксидативно увреждане

Сърдечносъдова болест: ROS окислява липопротеините с ниска плътност (LDL), насърчава образуването на дунапренови клетки и нестабилност на плаката. Ендотелиалната дисфункция, движена от оксидативен стрес, е отличителен белег на диабетната васкулопатия.
Диабетна нефропатия:[ Свободни радикали увреждат гломерулни подокити и мезангиални клетки, което води до протеинурия и прогресиращ бъбречно понижение. Оксидативен стрес също активира фибротични пътища, които ускоряват бъбречната фиброза.
Периферна невропатия: Окислителна травма на клетките на Шван и аксоните води до демиелинация, загуба на нервно проводимост и клинични симптоми като болка, изтръпване и двигателен дефицит.
Ретинопатия: Ретиналната капилярна перицити са особено уязвими към глюкозо- движена оксидативна травма, водеща до капилярна отпадане, исхемия и неоваскуларизация.

Тъй като оксидативните увреждания са толкова широко разпространени при диабета, интервенциите, които подобряват ендогенната антиоксидантна защита на организма, съдържат значително терапевтично обещание.

Ролята на Селен в антиоксидантната отбрана

Селенът функционира главно чрез селенопротеини, които включват селен като аминокиселинен селеноцистеин. От 25 известни селенопротеини при хората, няколко са пряко ангажирани в антиоксидантната защита и редоксална регулация. Адекватният прием на селен осигурява оптималното им изразяване и активност.

Глутатионни пероксидази (GPXs)

GPX семейството намалява водородния пероксид и органичния хидропероксид на вода и алкохоли, използвайки глутатион като съ-поддържащ. GPX1, най-разпространената изоформа, се изразява в почти всички тъкани и е силно отзивчива към приема на селен. GPX4 е специализирана за намаляване на фосфолипидните хидропероксиди в клетъчни мембрани, защита срещу пероксидация на липидите. При диабет, поддържането на висока активност на GPX може да помогне за предотвратяване на натрупването на пероксиди, които увреждат клетъчните мембрани и насърчават възпалението. Клиничните проучвания показват, че добавки на селен увеличава активността на GPX в червените кръвни клетки и плазмата, коригиращи с намалени маркери на оксидативен стрес.

Тиоредоксинни редуциращи вещества (ТХНРД)

Тези селеноензими намаляват окислен тиоредоксин, ключов регулатор на клетъчния редоксален баланс. TXNRD активността влияе върху много процеси, включително възстановяване на ДНК, клетъчна пролиферация и апоптоза. В панкреасните бета-клетки, правилната функция TXNRD предпазва от цитокин-индуциран оксидативен стрес и запазва инсулиновата секреция капацитет.

Други селенопротеини

Селенопротеин P (SelP) пренася селен от черния дроб до периферните тъкани и също така притежава антиоксидантни свойства чрез своята тиоредоксин-подобна област. Метионин сулфоксид редуктаза B1 (MsrB1) намалява окислените остатъци от метионин в протеините, като по този начин възстановява оксидативните увреждания и възстановява протеиновата функция. Селенопротеин S (SelS) участва в разгърнатата протеинова реакция и може да предпази от ендоплазмения ретикулаторен стрес, който се повишава в инсулиноустойчиви тъкани. Заедно тези селенопротеини създават координирана мрежа, която защитава от оксидативния анолаз, свързан с диабета.

Важно е да се отбележи, че антиоксидантните ефекти на селена не са линейни и двете недостатъци и излишък може да наруши клетъчната функция. Балансиран селен статус е от решаващо значение за оптималната активност на тези ензими, а връзката между селен прием и здравни резултати често следва U . оформена крива.

Научни констатации относно селен и диабет

Научните изследвания на селен и диабет са довели до интересни, но понякога противоречиви резултати. Разбирането на нюансите е от съществено значение за всеки, който счита селена за част от план за управление на диабета.

Епидемиологични изследвания

В проучването на национално здраве и хранене (NHANES) в Съединените щати са установени позитивна асоциация между по-високи нива на серни серни и неточности на диабета. Националната здравна и хранителна проверка (NHANES) в Съединените щати установи позитивна асоциация между по-високи нива на серните и неточно изразените от диабета (неточно) индивиди с по-висок селен. Обратно, проучванията от селен-дефициентните региони (напр. части от Китай и Централна Европа) са свързани с нисък селен с повишен оксидативен стрес и по-лощен гликемичен контрол. Например, надлъжно проучване при възрастни във френския възраст е наблюдавано, че ниско изходно ниво прогнозира влошаване на глюкозата на гладното над девет години. Тези контрастни находки предполагат, че U-образована връзка: както ниските, така и умерено високите нива на селена могат да бъдат вредни, а умерените нива са оптимални.

Интервенционни изпитания

Няколко малки проучвания показват, че добавянето (напр. 200 μg/ден на селен като селен) може да намали маркерите на оксидативен стрес, като например малондиалдехид (MDA) и F2-изопростан, като същевременно повиши активността на глутатион пероксидазата. Метаанализ на осем изпитвания при пациенти с диабет установи значително намаляване на серумния MDA след добавяне на селен. Въпреки това, други проучвания, докладвани не са значителни промени в HbA1c, глюкоза на гладно или инсулинова резистентност.

Механизъм за потенциална вреда с излишък на селен

Високият прием на селен може да стимулира оксидативния стрес косвено. Когато нивата на селен са надфизиологични, селенопротеините могат да станат прооксидантни, катализирайки образуването на ROS. Превишения селен може да попречи на сигнала на инсулин чрез ъпгрегиране на селенопротеин Р, което при животински модели индуцира инсулинова резистентност. Проучванията на животните показват, че предозирането със селен уврежда синтеза на инсулин и секрецията в бета-клетките на панкреаса. Освен това, високият селен е свързан с повишената експресия на възпалителни цитокини в мастната тъкан. Ето защо, безразборното добавяне не се препоръчва и употребата трябва да се ръководи от индивидуална оценка.

Селениеви източници, входящи и оценки

Повечето хора могат да получат достатъчно сенсибилизация чрез диета самостоятелно. Препоръчителната диета е 55 μg/ден за възрастни, с по-високи нужди от 60 год. по време на бременност и кърмене. Толерантната горна граница на захващане (UL) е 400 μg/ден за възрастни .

Food Source	Serving	Selenium Content (μg)
Brazil nuts	1 nut (approx. 5 g)	68–91
Tuna (yellowfin, cooked)	3 oz (85 g)	92
Sardines (canned in oil)	3 oz	45
Ham (roasted)	3 oz	31
Brown rice (cooked)	1 cup	19
Eggs (hard-boiled)	1 large	15
Sunflower seeds	¼ cup	19
Portabella mushrooms (grilled)	1 cup	12

За хората с диабет, източниците на храна са за предпочитане пред добавки, защото те осигуряват селен в естествена матрица с по-ниски, по-безопасни дози. Бразилските ядки са изключително високи; само един орех може да надхвърли дневния изискване, така умереността е от ключово значение. Съдържанието на селен на растителна основа храни зависи от почвата, в която те са отглеждани, което води до географски различия.

Тестване на състоянието на селен

Серумът или плазменият селен е най-често използваният биомаркер, отразяващ скорошния прием. Целият кръвен селен осигурява по-дългосрочен индекс. Глутатионната пероксидаза активност в еритроцитите може също да покаже функционален селен статус. За хората с диабет може да се счита, ако се планира добавяне, особено при тези с малабсорбция, хронично бъбречно заболяване или ограничителни диети. Много търговски лаборатории предлагат селен тестове, но това не е рутинно обхванати от застраховка без специфично клинично показание.

Потенциални ползи и предпазни мерки за селен и диабет

Потенциални ползи

Редуцирани маркери на оксидативен стрес:[ Множество проучвания показват, че добавки на селен понижава липидната пероксидация продукти като MDA и F2-изопростан, като същевременно се увеличава активността на GPX.
Противоформирана антиоксидантна ензимна активност:[ Увеличаване на глутатион пероксидазата и тиоредоксин редуктазата укрепва организма .
Възможен намален риск от усложнения:[ Някои данни от наблюдение свързват по-високия селенов статус с по- ниска честота на диабетна нефропатия и сърдечно-съдови събития, въпреки че липсват доказателства от големи проучвания.
Синергия с други антиоксиданти: Селенът работи с витамин Е за защита на клетъчните мембрани; адекватното приемане на двата хранителни вещества може да донесе по-големи ползи от двете. В комбинация с витамин С и полифеноли, селен може да помогне за рециклирането на окислен глутатион.

Предпазители

Избягвайте прекомерен прием: Хроничната консумация над 400 μg/ден може да предизвика селеноза гонди симптоми включват дъх на чесън, косопад, чупливи нокти, кожен обрив, и стомашно-чревни разстроен. Тежка токсичност е рядкост от храна, но е възможно с неподходящо дозиране добавка.
Консултирайте се за доставчик на здравно обслужване преди допълването на: Хората с диабет често имат съпътстващи състояния (напр. нарушения на щитовидната жлеза, бъбречно заболяване, чернодробна дисфункция), които могат да променят метаболизма на селена. Тези за лекарства, засягащи глюкозата или бъбречната функция трябва да получават персонализирани съвети.
Бъдете наясно с индивидуалния базов статус: Добавъчните ползи се появяват най-вероятно при лица с ниски нива на селен.При добре изхранени популации, екстра селен може да не предлага предимство и дори да бъде вреден, особено при мъже с високи изходни нива.
Междуакции с лекарства: Високодозовият селен може да попречи на антикоагулантите и антитромбоцитните лекарства чрез потенциране на ефектите им върху тромбоцитната функция.
Помислете за формата: Селенометионин е по-добре абсорбиран и включен в протеини, отколкото селенит, но може да се натрупва в тъканите.За добавки, ниски дози (...100 μg/ден) обикновено са по-безопасни от по-високи дози.

Селен и специфични усложнения на диабета

Сърдечно- съдови заболявания

Окисляването на LDL е ключова стъпка в атерогенезата. Селенопротеините като GPX1 и SelP помагат за предпазването на LDL от окисление чрез намаляване на липидните хидропероксиди. При пациенти с диабет поддържането на адекватно състояние на селен може да намали липидната пероксидация, което допринася за нестабилността на плаката и ендотелната дисфункция. Метаанализ на наблюдаваните проучвания от 2019 г. установихме, че по-високите нива на селен са свързани с по-нисък риск от коронарна болест на сърцето при популации с нисък прием на селен, но не и при популациите на селен- реплети. Необходими са клинични проучвания, за да се потвърди дали селен-целевите интервенции могат да намалят сърдечно-съдовите събития при диабет.

Диабетна нефропатия

Бъбреците са особено податливи на оксидативен стрес поради високата си метаболитна активност и приток на кръв. При диабетна бъбречна болест, селен-независимите ензими в бъбречната тъкан често са регулирани. Проучванията при животни показват, че добавянето на селен намалява протеинурията, гломерулната склероза и тубулоинтерстициалната фиброза при диабетици. Човешките данни са ограничени, но обещаващи: 12-седмично рандомизирано проучване при възрастни с диабетна нефропатия установи, че 200 μg/ден на селен намалява екскрецията на албумин в урината и серумната MDA в сравнение с плацебо. По- големи, по-дългосрочни проучвания могат да бъдат направени, но данните подкрепят потенциална ренопротективна роля.

Периферна невропатия

Окисляването на нервите е основна причина за болка и увреждане на диабета. Доказано е, че добавки на селена за подобряване на скоростта на проводимост на нервите и намаляване на оксидативните стрес-маркери при животински модели на диабетна невропатия. В пилотно проучване при хора шест месеца добавяне на селен (200 μg/ден) водят до скромни подобрения в субективните резултати от болката и качеството на живот, въпреки че обективните параметри на нерв проводимост не се променят значително. Ролята на селена в профилактиката на невропатията и лечението остава активна област на изследване, като няколко продължителни проучвания, изследващи комбинирана терапия с алфа-липоова киселина и други антиоксиданти.

Бъдещи изследователски насоки

Съществуващата база данни за селен и диабет е фрагментирана. Основните въпроси, които остават без отговор, включват:

Оптимална доза и форма: Повечето изпитвания използват селенометионин при 200 μg/ден, но селенова мая и неорганични соли (натриев селенит, селенат) имат различна фармакокинетика и тъканно разпределение. Необходими са проучвания за реакция на дозата, които се стратират от изходния селенов статус.
Генетична вариабилност: Единични нуклеотидни полиморфизми (SNPs) в гените на селенопротеините (напр. GPX1, SEPP1, TXNRD2) влияят върху начина, по който индивидите реагират на приема на селен. Персонализираните добавки към селена въз основа на генотипа могат да подобрят резултатите и да намалят риска.
Роле селен в инсулиновата резистентност: Механистичните проучвания трябва да изяснят дали високият селен може да стимулира инсулиновата резистентност и дали това се медиира от селенопротеин P или други възпалителни пътища. Разбирането на молекулярния превключвател от антиоксидант към про гооксидант е от решаващо значение.
Комбинация с други антиоксиданти: Витамин Е, витамин С, алфа годна липоева киселина и полифеноли могат да се синтезират със селен. Изследвания, изследващи комбинирани терапии при диабетни усложнения . Особено нефропатия и невропатия .
Дългосрочна безопасност:[ Необходими са проучвания с разширени последващи действия, за да се определи дали добавянето на селен влияе върху честотата на рак, сърдечно-съдовата смъртност или всички причини за смъртност при хора с диабет. Данните от проучването SELECT предполагат повишено внимание, но липсва по- продължително наблюдение на диабетните кохорти.

Заключение

Селенът е двуостен меч в контекста на диабета. От една страна, той е необходим за дейността на антиоксидантните ензими, които се борят с глюкозо-индуцирания оксидативен стрес, и доказателства предполагат, че поддържането на адекватното селенско състояние може да намали оксидативните щети и потенциално да забави прогресирането на диабетните усложнения. От друга страна, прекомерното количество на прием големо съдържание . Дали от добавки или свръхконсумиране на високоселенови храни .

За повечето лица с диабет, балансирана диета, която включва богати на селен храни като бразилски ядки в умереност, риба тон, яйца, сардини, и пълнозърнести храни ще осигури 55 год. на ден, необходими за оптимално селенопротеин функция. Допълването трябва да се разглежда само след тестване на селен статус и под надзора на доставчик на здравни грижи. Тъй като изследванията продължават да се развиват, селен ще остане очарователен, но внимателно подхожда играч в борбата срещу свързани с диабет оксидативни щети.

Външни ресурси за допълнително четене: