Въведение

Захарният диабет достигна епидемични пропорции в световен мащаб, като Международната федерация по диабет (Международната федерация по диабет) установи, че над 537 милиона възрастни са живели със състоянието през 2021 г., като броят на израстващите протеини и количеството на протеините в тялото, което се очаква да достигне 783 милиона до 2045 г. Докато голяма част от публичния дискурс около диабета е съсредоточен върху макронутриентното управление год. Минералите, като магнезий, цинк, хром, желязо и мед, не са само пасивни компоненти на човешката диета; те са активни кофактори в стотици технически реакции, които регулират инсулиновата секреция, усвояването на глюкозата и антиоксидантните защитни механизми.

Както минералната токсичност, така и минералният дефицит могат да дерайлират тези фино настроени процеси, често по начини, които остават неразкрити до появата на значителни метаболитни увреждания. Разбирането на това как дисбалансът на тези основни хранителни вещества може да влоши инсулиновата резистентност, да наруши функцията на панкреаса бета-клетките и да ускори диабета предлага на клиникарите и пациентите мощен лост за подобряване на резултатите.

Ролята на минералите в диабета

В контекста на диабета, няколко минерали са особено важни, защото те пряко влияят върху инсулина действие, метаболизма на глюкозата и целостта на панкреаса клетки. По-долу са ключовите минерали и техните механизми:

  • Магний: Служи като кофактор за над 300 ензими, включително и тези, участващи в окислението на глюкозата и сигнализирането на инсулин. Магнезият също така помага за регулиране на калциевите канали в клетките, което е от съществено значение за инсулиностимулиращия глюкозен транспорт.
  • Zinc:[ Концентриран в панкреатичните бета-клетки, където играе структурна роля в кристализацията на инсулина в секретните гранули. Цинкът има антиоксидантни свойства, които защитават бета-клетките от оксидативен стрес.
  • Хром:[ Увеличава способността на инсулина да се свързва с рецептора си и улеснява поемането на глюкоза в клетките. Хромовият дефицит е свързан с нарушената глюкозна поносимост.
  • Калций и витамин D:[ Калцият е необходим за екзоцитоза на инсулина везикулите, докато витамин D регулира функцията на панкреаса бета- клетките и намалява системното възпаление.
  • Ирон: Докато е от съществено значение за преноса на кислород и производството на клетъчна енергия, излишното желязо може да катализира образуването на свободни радикали, уврежда бета-клетки и насърчава инсулиновата резистентност.
  • Копър: Участва в антиоксидантна защита чрез супероксидна дисмутаза, но излишната мед допринася за оксидиращи увреждания и може да влоши диабетната нефропатия.

Когато тези минерали присъстват в оптимални диапазони, те работят синергично, за да поддържат гликемична стабилност. Въпреки това, отклонения в нито посока гол или токсини могат да разрушат този баланс и да ускорят прогресията от преддиабетите до откровен диабет и неговите усложнения.

Минерални недъзи и прогресиране на диабета

В редки случаи, поради липса на урина, всички те допринасят за изчерпване на минералните запаси.

Магнезиева недостатъчност

Магнезий дефицит е един от най-добре документираните минерални нарушения при диабет тип 2. Проучванията показват, че до 38% от лицата с диабет тип 2 имат ниски серумни нива на магнезий, в сравнение с приблизително 2 год. от общата популация. Изчерпаването на магнезий намалява инсулин- медиираното усвояване на глюкоза чрез намаляване на активността на тирозин киназата, ключов ензим в инсулин сигнализиращата каскада.

Мета-анализ на бъдещите проучвания за неточности, публикувани в Американския вестник на клиничното хранене, установи, че по-висок прием на магнезий е свързан със значително намаляване на риска от развитие на диабет тип 2 . 15 . 20% по-нисък риск за всеки 100 mg/ден увеличение. При пациентите, вече диагностицирани с диабет, магнезий добавки е доказано, че подобряване на глюкозата на гладно, HbA1c, и инсулинова чувствителност. Храните, богати на магнезий включват тъмно листни зелени, ядки, семена, цели зърна и бобови растения.

Забележка: За по-нататъшно четене на магнезий и метаболитно здраве, вж. ]NiH Office of Dietary Additions fact shitle on maginium.

Недостиг на цинк

Цинкът е от съществено значение за инсулиновия синтез, съхранение и секреция. Панкреатичните бета- клетки съдържат най-висока концентрация на цинк в организма, а цинков транспортер-8 (ZnT8) е основен автоантиген при диабет тип 1. При диабет тип 2, ниските серумни нива на цинка са свързани с намалена секреция на инсулин и повишен оксидативен стрес. Цинков дефицит също така нарушава активността на супероксид дисмутазата, основен антиоксидантен ензим, което оставя бета-клетките уязвими към увреждане.

Проучванията на наблюдение показват, че пациентите с диабет имат значително по-ниски нива на цинк в сравнение с контролите без диабет. Допълващите проучвания показват скромни ползи: метаанализ от 2013 г. показва, че добавянето на цинк намалява глюкозата на гладно с около 12 mg/dL и HbA1c с 0,4 точки, особено при тези с изходен дефицит. Богатите на цинк храни включват стриди, червено месо, домашни птици, боб и ядки. Въпреки това, предпазливостта е оправдано, защото прекомерното прием на цинк (>40 mg/ден) може да предизвика меден дефицит, който има свои метаболитни последици.

Недостиг на хром

Хромът е следа минерал, който потенцира действието на инсулина чрез свързване с хромодулин протеин, който улеснява сигнализирането на инсулиновите рецептори. Макар че при общата популация е рядък хромен дефицит, се наблюдава при пациенти на дългосрочно общо парентерално хранене или с лош хранителен прием. Някои проучвания предполагат, че хромо- пиколинат добавки могат да подобрят гликемичния контрол при хора с диабет тип 2, въпреки че резултатите са смесени.

Като се имат предвид непоследователните доказателства, настоящият консенсус е, че хром добавки е вероятно да се възползват само от тези с доказан дефицит. Добри източници на храна включват броколи, ечемик, овес, зелен фасул, и пълнозърнести храни. Тестване за хром статус не е рутинно на разположение в клиничната практика, което прави оптимизиране на хранителните навици най-безопасният подход.

Калций и витамин D

Витамин D насърчава усвояването на калций и модулира инсулиновата секреция чрез свързване с рецепторите на бета- клетките. Епидемиологичните проучвания показват, че ниските нива на витамин D са свързани с по-висок риск от диабет тип 2. Метаанализ на кохортата на изследвания A 2017 установи, че лицата с най-високи нива на витамин D имат 33% по-нисък риск от развитие на диабет в сравнение с тези в най-ниската категория.

Калцият от диетични източници трябва да бъде приоритизиран; добавянето без витамин D е по-малко ефективно. Млечните продукти, укрепени растителни мляко, сардини и листни зеленина са отлични източници. Разлагането на слънце остава най-ефективният начин за поддържане на витамин D нива, но добавки могат да бъдат необходими в северната ширина или за тези с ограничена слънчева експозиция.

Минерална токсичност и диабет

Докато недостатъците са по-често срещани при диабета, прекомерното натрупване на определени минерали може да бъде също толкова вредно. Токсичността обикновено възниква от генетични нарушения (напр. хемохроматоза), хронично свръхподуване или излагане на околната среда. Резултатът често е повишена оксидативен стрес, възпаление, и пряко увреждане на клетките, което влошава инсулиновата резистентност и ускорява диабетни усложнения.

Желязо, претоварен

Наследственото хемохроматоза, състояние, причиняващо прекомерна абсорбция на желязо, води до отлагането на желязо в панкреаса и черния дроб. Това увреждане нарушава бета-клетките функция и насърчава инсулиновата резистентност. Проучванията показват, че до 50% от пациентите с хемохроматоза развиват диабет. Дори и в общата популация, повишени нива на феритин също и неточности на железните магазини са свързани с по-висока честота на диабет тип 2. Механично, желязото катализира реакцията на Фентон, генерирайки ненатоварен кислороден вид, който уврежда митохоналната ДНК и нарушава сигнала на инсулина.

За да се избегне приемането на добавки от желязо, пациентите с диабет трябва да избягват да приемат добавки, освен ако не е документиран истински дефицит. Избягването на прекомерна консумация на червено месо и готвене в чугунени съдове може да помогне за поддържане на нивата на желязо в здравословен диапазон. За повече на риска от желязо и диабет, вж. проучване, публикувано в Diabetes Care].

Излишък от мед

Медта е двуостър меч. Като компонент на антиоксидантния ензим супероксид дисмутазата, е необходимо за клетъчна защита. Въпреки това, свободните медни йони в излишък могат да генерират хидроксилни радикали, които увреждат липидите, протеините и ДНК. Повишени нива на медта в серума са съобщени при пациенти с диабет в сравнение със здрави контроли, и по-висока мед е свързана с прогресията на диабетна нефропатия и ретинопатия.

Причините за излишъка на мед могат да включват излагане на околната среда (медови тръби, индустриално замърсяване), дългосрочно използване на мед-съдържащи вътрематочно оборудване, или редки генетични разстройства като болестта на Уилсън. Повечето хора не изискват мед добавки, тъй като типичната западна диета осигурява подходящи количества. Пациентите с диабет трябва да бъдат предпазливи с мултивитамини, съдържащи мед, освен ако не се потвърди дефицит.

Други токсични минерали: кадмий, олово и арсен

Екологичната експозиция на тежки метали като кадмий, олово и арсен е свързана с повишен риск от диабет. Тези метали могат да се натрупват в тялото и да наруши сигнала инсулин чрез механизми, включително оксидативен стрес, възпаление, и намеса в цинк-обвързващи протеини. Например, арсенова експозиция гонение чрез замърсени подземни води в някои региони . е свързано с по-висока неточност на диабет тип 2. Ktarc, намерени в цигарен дим и някои торове, може да се намали усвояването на глюкоза от адипоцити и скелетни мускули.

Въпреки че избягването на тези токсични вещества изисква интервенции на ниво население, индивидуалните мерки включват тестване на добре водата, избор на органична продукция, когато е възможно, и избягване на тютюнопушенето.

Постигане на оптимален минерален баланс

Като се има предвид дълбокият ефект на минералния дисбаланс върху прогресирането на диабета, постигането и поддържането на оптимално минерално състояние трябва да бъде крайъгълен камък на управлението на диабета. Това изисква многостранен подход, който подчертава качеството на храната, предвидливите добавки, когато е необходимо, и редовно наблюдение.

Диетични стратегии

Най-добрият начин да се поддържа балансирана минерална диета е чрез хранителен режим. Средиземноморски стил хранене модел, богат на зеленчуци, плодове, бобови растения, цели зърна, ядки, семена и постно протеини, естествено осигурява изобилие от магнезий, цинк, калций и хром, докато се ограничават източниците на излишък на желязо и мед. Например, една чаша сготвен спанак предлага около 157 mg магнезий, докато сервирането на тиквени семена доставя над 150 mg магнезий и значително количество цинк. Стридите са един от най-богатите източници на храна на цинк, осигурявайки до 500% от дневната стойност в една единствена порция.

Фитати в пълнозърнести храни и бобови растения могат да се свързват цинк и желязо, така че накисването или ферментирането на тези храни може да подобри бионаличността. Витамин С подобрява абсорбцията на желязо, което е полезно за тези с дефицит, но потенциално проблемни за тези, които са склонни към претоварване.

Разгледани допълнителни въпроси

Доплащането може да бъде полезно в случаи на потвърден дефицит, но тя трябва да се подхожда с повишено внимание. Много минерални добавки взаимодействат помежду си и с лекарства. Например, цинк и мед се конкурират за абсорбция, така че висока доза цинк може да предизвика недостиг на мед. Калциевите добавки могат да се намесват с абсорбция на желязо и може да не е подходящо за всички. Обикновено се препоръчва да се получат минерали от храната първо и да се използват едноминерални добавки само когато кръвни тестове показват специфичен дефицит.

При допълване, изберете форми, които са добре погълнати: магнезиев глицинат или цитрат, а не магнезиев оксид; цинков пиколинат или глюконат; и хром пиколинат (въпреки че ефикасността остава дебат). Витамин D трябва да се приема с източник на мазнини за оптимална абсорбция. Винаги се консултирайте с доставчик на здравеопазване преди започване на всеки режим на добавяне, особено за лица с бъбречно заболяване, тъй като някои минерали (напр. калий, магнезий) могат да се натрупват опасно, ако бъбречната функция е нарушена.

За цялостен преглед на минералните добавки при диабет Категоризацията на Американската асоциация по диабета относно храненето предоставя насоки, основани на доказателства.

Мониторинг и изпитване

Рутинните кръвни тестове могат да помогнат за идентифициране на минерални дисбаланси, преди да причинят значителна метаболитна вреда. Серум магнезий, цинк, мед, федрин, и калций трябва да се измерва най-малко веднъж годишно при пациенти с диабет, особено тези с лош гликемичен контрол или съществуващи усложнения. Въпреки това, серумните нива не винаги отразяват общите магазини на тялото; например, вътреклетъчен магнезий може да бъде нисък дори с нормални серумни стойности. В такива случаи, 24-часов тест на уринарен магнезий екскреция може да осигури допълнителна информация.

Пациентите с необяснимо влошаване на гликемичен контрол, невропатия или сърдечно-съдови заболявания трябва да бъдат оценени за минерални нарушения.

Заключение

Минералните не са пасивни страни при диабета; те са активни определящи фактори за траекторията на заболяването. И дефицитът, и токсичността могат да създадат среда за непропусклива инсулинова резистентност, неуспех на бета-клетките и развитие на усложнения като невропатия, нефропатия и сърдечно-съдови заболявания. Доказателствата, разгледани тук, подчертават, че магнезиевите, цинка и хромовите недостатъци, както и претоварването с желязо и мед, не са само лабораторните куриози, но и клинично значими фактори, които могат да ускорят прогресирането на диабета.

Оптималният минерален баланс е постижим чрез комбинация от богата на хранителни вещества диета, разумни добавки, основани на обективни тестове и избягване на токсини от околната среда. За здравни специалисти, интегриране на оценката на минералния статус в рутинното управление на диабета предлага практичен и мощен начин за подобряване на резултатите от лечението на пациентите. Тъй като изследванията продължават да усъвършенстват разбирането ни за тези отношения, посланието е ясно: обръщането на внимание на минералите може да бъде една от най-пренебрегнатите, но все пак въздействащи интервенции в борбата срещу диабета.