Table of Contents

Въведение: Разширяването на ролята на естествените антиоксиданти в управлението на диабета

Захарният диабет в момента засяга над 537 милиона възрастни в световен мащаб, а прогнозите показват, че този брой ще продължи да нараства. Докато контролирането на кръвната глюкоза остава основната цел на терапията, управлението на основния оксидативен стрес и хронично възпаление е еднакво критично за предотвратяване на дългосрочни усложнения като ретинопатия, невропатия, нефропатия и сърдечно-съдови заболявания. Конвенционални фармактерапии метформин, сулфауреи, инсулин, SGLT2 инхибитори, и GLP-1 рецепторни агонисти го правят в гръбнака на лечението, но те не неутрализират напълно вредните ефекти на индуцираната от хипергликемия нереализирани видове кислород (ROS). Тази разлика предизвика силен интерес към естествените съединения, които могат да допълват стандартната грижа. В тази статия се предвижда по-задълбочен преглед на астаксантинатин, keto-carotenoid отговорен за розовия нюн на сьомга и скариди, се откроява поради изключителния си антиоксидантен капацитет и много-необвързана дейност.

Астаксантин: Структура, Източници и уникални антиоксидантни свойства

Астаксантинът е ксантофил каротеноид, произведен предимно от микроалга Хематококи плувиалис като защитен отговор на стреса на околната среда като интензивна светлина и хранителни лишения. Молекулната му структура разполага с дълга конюгиран полиенова верига с две крайни групи кето и хидроксил, което позволява да се внедрява в липидния биладер на клетъчни мембрани, докато полярните му краища се простират във водната среда. Тази уникална ориентация позволява астаксантин да неутрализира ROS както във хидрофобни, така и хидрофилни отделения, способност, рядка сред антиоксидантите. По отношение на утахлаждането на неединения кислород, атксантенът е приблизително 6000 пъти по-силен от витамин С, 800 пъти по-силен от коензим Q10, и 100 пъти по-силен от витамин Е. Освен това, атaxantine не показва прооксидантна активност при високи концентрации, за разлика от други антиоксиданти като бета-кодони или витамин.

Физическите източници на храна включват дивата сьомга Sockey (не се прилага за около 3 . 4 mg на 150 g сервиране), crust oil, скариди, омари и дъга пъстърва. Въпреки това, количествата, получени от диета самостоятелно са обикновено недостатъчни за постигане на концентрациите, използвани в клиничните проучвания. Следователно, добавки, получени от H. pluvialis са най-практичен път за терапевтична употреба. Тъй като астаксантинът е мастноразтворим, неговото усвояване е значително подобрено, когато се приема с храна, съдържаща здравословни мазнини като авокадо, маслиново масло или фриц рибор, когато се формулира в система за доставка на базата на масти, като мекогел капсули с добавени масла.

Окислителен стрес като обединяващ механизъм при диабетните усложнения

Хроничната хипергликемия предизвиква множество метаболитни пътища, които препродуцират ROS. Полиолният път превръща излишната глюкоза в сорбитол, разрушава NADPH и намалява регенерацията на глутатион. Повишеното образуване на напреднали крайни продукти (AGES) активира рецепторите, които насърчават оксидативния стрес. Преоактивирането на протеин киназата C (PKC) изоформи допълнително усилва производството на ROS. Едновременно с това хексозаминовият път отклонява глюкозните метаболити към провъзпалителни медиатори. В резултат на това дисбалансът между ROS и ендогенните антиоксидантни защити води до увреждане на клетъчните липиди, протеини и ДНК. Този процес се признава като обща връзка между хипергликемията и развитието на диабетни усложнения [FLT:] . В допълнение към оксидирането, диабетът се характеризира със състояние на нискостепенно системно възпаление, с повишени нива на тумор-алфа (ThLacticFi], които се борят с плазметно действие на инсулина (Zi].

Механизъм на астаксантина при диабетна патофизиология

Астаксантин също така се дължи на няколко добре елуцидни молекулярни механизми, които са насочени както към кореновите причини, така и към последиците от хипогликемията надолу по веригата.

Директна поддръжка на ROS Scavenging и антиоксидантен ензим

Астаксантинът директно неутрализира широк спектър от ROS, включително и необвързан кислород, супероксиден анион, водороден пероксид и пероксилни радикали. Освен това, той ъпрегулира ендогенните антиоксидантни ензими като свръхоксид дисмутаза, каталаза и глутатион пероксидаза. В панкреасните бета-клетки, които имат вътрешно ниски нива на антиоксидантна защита, тази защита е от решаващо значение.

Антивъзпалително действие чрез NF-κB Inhibition

Астаксантинът е показал, че потиска активирането на NF-κB, като по този начин намалява производството на цитокини като TNF-α, IL- 1β и IL- 6, както и адхезионни молекули като ICAM-1. Този противовъзпалително действие директно подобрява чувствителността на инсулина и намалява съдовото възпаление (PMC).

Повишаване на инсулиновия сигнал и приемането на глюкоза

Чрез намаляване на оксидативния стрес и възпалението, астаксантинът подобрява инсулиновата сигнална каскада. Проучванията върху инсулиноустойчивите адипоцити и скелетните мускулни клетки показват, че астаксантинът стимулира транслокацията на GLUT4 глюкозните транспортери към клетъчната мембрана, вероятно чрез активиране на AMP- активираната протеин киназа (AMPK) и PI3K/Akt пътища. Това повишава усвояването на глюкоза и спомага за понижаването на нивата на кръвната захар.

Защита на панкреатичната бета-касети

Бета-клетките са особено уязвими към оксидативната вреда, защото те изразяват ниски нива на антиоксидантните ензими. In vitro и in vivo проучвания показват, че астаксантинът предпазва бета-клетките от глюкозо- и цитокина- индуцирана апоптоза. Например при стрептотоцин индуцирани диабетни плъхове, астаксантин лечение съхранена изолетна морфология и възстановена инсулинова имунореактивност.

Подобряване на липидния метаболизъм

Диабетна дислипидемия, която се характеризира с повишени триглицериди, нискокалибрен липопротеин (LDL) холестерол и намален високотемпературни липопротеини (HDL) холестерол го повишава значително сърдечно-съдовия риск. Астаксантинът е показал, че понижава плазмените триглицериди и LDL, докато повишава LDL както при проучвания при животни, така и при хора. Този ефект се медиира частично чрез регулация на пероксизомния пролифератор- активиран рецептор алфа (PPAR- α) и инхибиране на чернодробната липогенеза.

Ендотелиална защита и микроваскуларни ползи

Астаксантинът намалява оксидативния стрес в съдовия ендотел, подобрява бионаличността на азотния оксид и инхибира експресията на адхезионните молекули. Тези действия спомагат за запазване на ендотелната функция и могат да намалят риска от микроваскуларни усложнения като ретинопатия и нефропатия. Предклиничните данни показват, че астaxantinthin може да намали оксидативните увреждания на ретината и да предотврати увреждане на диабета чрез потискане на TSF-β1 и фибронектин експресия.

Преглед на клиничните доказателства: Астаксантин при изпитвания на диабет при хора

Докато повечето механистични данни идват от проучвания върху животни и клетки, нарастващият брой клинични изпитвания при хора подкрепя превода на тези находки в клинична полза.

Ключови изследвания на човека

Едно двойно- сляпо, плацебо контролирано проучване, проведено при 44 пациенти с диабет тип 2, приложен 8 mg/ ден естествен астаксантин в продължение на осем седмици. Резултатите показват значително намаляване на кръвната захар на гладно, HbA1c и малондиалдехид (MDA), биомаркер на липидната пероксидация, в сравнение с групата на плацебо. Друго рандомизирано проучване, включващо 52 участници с диабет тип 2, използвани 12 mg/ ден астаксантин в продължение на 12 седмици. Активната група показва подобрение на инсулина на гладно, хомеостатичен модел на оценка на инсулиновата резистентност (HOMA- IR) и нива на адипонектин. Освен това маркерите за системно възпаление, включително CRP и TNF- α, са значително намалени (PubMed)[[FLT:].

След осем седмици от 6 mg/ден, участниците показват намален серумен триглицериди и LDL холестерол, заедно с повишен холестерол и подобрения в активност на параоксоназа-1 ензим, който предпазва от окисление на LDL. Не всички проучвания са били равномерно положителни; някои по-малки проучвания не са постигнали статистическа значимост за някои крайни точки, вероятно поради кратка продължителност, ниски дози или променлив базов метаболитен контрол. Въпреки това, метаанализ на наличните проучвания заключи, че астаксантин добавки значително намалява глюкозата на гладно, HbA1c и C-реактивен протеин при пациенти с диабет тип 2, въпреки че авторите призоваха за по- големи, по-дълги проучвания, за да потвърдят тези ефекти.

Резюме на клиничните констатации

  • Глюкозен метаболизъм:[[[FLT:]] Намаления на кръвната захар на гладно (...) (16 mg/dL) и HbA1c (0.3 .0.5%) след 8 . 12. седмици на добавяне на храна.
  • Инсулинна чувствителност: Подобрена HOMA-IR и увеличена адипонектин, инсулин-сенсибилизиращ хормон.
  • Оксидативни стресови маркери:[ Намалени MDA и 8-хидрокси-2-деоксигуанозин (8-OHdG), с повишена активност на SOD и GPx.
  • Възпаление:[ Понижени нива на CRP и TNF-α.
  • Липидни профили: [ Намалени триглицериди и LDL, повдигнати HDL.

Важно е да се подчертае, че астаксантинът е допълнителна стратегия, а не заместител на предписаните лекарства за диабет. Всякакви добавки трябва да бъдат обсъдени с доставчик на здравеопазване, особено за пациенти на инсулин или сулфанилуреи, за да се избегне хипогликемия.

Практически препоръки за допълнение към диабета при пациенти

Астаксантинът най-често се предлага като меки капсули, съдържащи естествен астаксантин, извлечен от Haematococcus pluvialis. Синтетичен астаксантин, често използван в аквакултурите, е химически различен и има по-ниска бионаличност при хората. За терапевтични цели естественият астаксантин е силно предпочитан.

Препоръки за дозиране

Клиничните проучвания, изследващи метаболитните ефекти при диабета, обикновено използват дози от 4 mg до 12 mg дневно. Разумна начална доза за обща здравна подкрепа е 4 mg дневно, приемана с храна. За пациенти, търсещи допълнителна подкрепа при лечението на диабета, обикновено се използват 8 ... ... 12 mg дневно. Дози до 40 mg/ дневно са изследвани при здрави доброволци без сериозни нежелани ефекти, въпреки че такива високи дози не се препоръчват рутинно.

Повишаване на абсорбцията

Като мастноразтворимо съединение, абсорбцията на астаксантин се подобрява значително, когато се приема с мазна храна. Softgels формулирани с масла (напр. кокосово масло, маслиново масло или липидна матрица) допълнително се увеличава бионаличността. Типична препоръка е да се вземе астаксантин с най-голямото хранене за деня, което често съдържа най-високото количество диетични мазнини.

Диетични източници

  • несплавен сьомга (особено соки): най-малко 3 ... 4 mg на 150 g порция.
  • Крилови масла добавки:[ Представете комбинация от астаксантин и омега-3 мастни киселини, предлагащи синергични противовъзпалителни ефекти.
  • Скариди и омари:[ Съдържат по-ниски нива; значителни количества ще изискват големи порции.
  • Микроводорасли:[ Формулиране на Haematococcus pluvialis във форма на прах, масло или таблетка.

Въпреки че включването на тези храни в диетата може да допринесе за цялостното антиоксидант прием, постигане на клинично значими нива обикновено изисква добавки.

Профил на безопасност и съображения за диабет

Астаксантинът се понася добре, с профил на безопасност, който го е спечелил GRAS (общо признати за безопасен) статус от САЩ FDA за употреба като хранителна съставка. Най-честите нежелани реакции са незначителни и включват преходно оранжево-червено оцветяване на изпражненията, леко храносмилателно разстройство или случайни став дискомфорт.

Специфични предпазни мерки за лицата с диабет

  • Риск от хипогликемия: [[[FLT:] Астаксантин може да понижи кръвната захар. Пациентите, приемащи инсулин или сулфанилурейни продукти, трябва да следят глюкозата по- често при започване на приема на добавки и дозите инсулин може да се нуждаят от корекция под лекарско наблюдение.
  • Понижаване на кръвното налягане: Някои данни предполагат леки антихипертензивни ефекти.
  • Стабилизация и кърмене:[ Поради недостатъчни данни за безопасност, астаксантинните добавки трябва да се избягват от бременни или кърмещи жени, освен ако не са насочени от лекар.
  • Тироидна функция:[ Малък брой проучвания върху животни показват възможни тиреоидни стимулиращи ефекти.
  • Ливър или бъбречно увреждане:[ Астаксантинът се елиминира главно чрез жлъчката и изпражненията. Пациентите със значително хепатобилиарно заболяване могат да получат натрупване.

Астаксантин в сравнение с други антиоксиданти използвани при диабет

Разнообразието от антиоксиданти се насърчава за диабет, включително витамин С, витамин Е, алфа-липоева киселина (АЛА), коензим Q10, и различни флавоноиди. Докато всеки има заслуги, астаксантин предлага няколко различни предимства. За разлика от витамин С (водоразтворим) и витамин Е (липидоразтворим), астаксантинът действа във водната и липидната отделения. Неговата способност за утаяване на един кислород надвишава повечето други по категории. Освен това, астаксантинът не проявява прооксидантна активност, загриженост с витамин С и бета-каротин при високи дози.

Alpha-липоева киселина е изследвана в най-голяма степен за диабетна невропатия и подобрява инсулиновата чувствителност чрез активиране на AMPK. Въпреки това, ALA може да предизвика стомашно-чревно разстройство и взаимодействие с химиотерапевтични лекарства. Астаксантин обикновено е по-добре толериран и предлага по-широка защита, включително ретинална и бъбречна полза. Coenzyme Q10 е от съществено значение за митохондриалната функция, но абсорбцията му е променлива и тя основно се стреми към митохондриална ROS. Астаксантин го прави силен кандидат, но той трябва да се разглежда като допълнение към диетата, богата на плодове, зеленчуци и цели храни, които осигуряват спектър от фитонутриенти.

Бъдещи изследователски насоки и въпроси без отговор

Въпреки че настоящата база от доказателства, обещаващи, е ограничена от относително малки размери на пробите, кратки периоди на проследяване и хетерогенност в дизайна на проучванията. За да се втвърди ролята на астаксантина в грижите за диабета, се появяват няколко изследователски приоритета:

  • Дългосрочни, мултицентрови рандомизирани контролирани проучвания[[[FLT:]] (12 . . 24 месеца), които оценяват не само гликемичните маркери, но и честотата на диабетните усложнения, като нефропатия, ретинопатия и сърдечно- съдови събития.
  • Изследвания за определяне на определяне на оптималната доза за различни резултати от контрола на глюкозата, управлението на липидите, намаляването на възпалението и да се определи дали съществува прагов ефект.
  • Изследвания на свързване със стандартни фармакотерпии (напр. метформин, инхибитори SGLT2, GLP- 1 рецепторни агонисти) за оценка на потенциалните допълнителни или синергични ефекти.
  • Механистични проучвания при хора с помощта на хиперинсулинемични-евгликемични скоби или мускулни биопсии, за да се потвърди подобряването на инсулиновата чувствителност и функцията на бета- клетките, наблюдавана при животни.
  • Проучвания при диабет тип 1] за оценка дали астаксантинът може да запази остатъчната функция на бета-клетките или да намали оксидативните усложнения, свързани със стреса.
  • ]Безопасно проследяване при популации с бъбречно или чернодробно увреждане[, особено предвид факта, че астаксантинът се екскретира чрез жлъчката.

С глобалното разпространение на диабета, който продължава да се изкачва, достъпни и достъпни допълнителни терапии като астаксантин може да играе значима роля за намаляване на тежестта на усложненията. Въпреки това, е от решаващо значение пациентите и клиниките да основават решенията си на строги доказателства и да продължат да приоритизират доказани медицински терапии.

Заключение

Астаксантинът е естествено срещащ се каротеноид с изключителни антиоксидантни и противовъзпалителни свойства, които пряко противодействат на основните патологични водачи на диабетни усложнения и оксидативни заболявания. Чрез механизми, включително неутрализация на ROS, инхибирането на NF-κB, подобряване на инсулина сигнализира, бета-клетъчна защита и модулация на липидите, астаксантинът предлага многостранен подход, който допълва конвенционалния диабетен мениджмънт. Клиничните проучвания, макар и все още ограничени по размер и продължителност, са показали значителни подобрения в глюкозата на гладно, HbA1c, оксидативни стрес-маркери и възпалителни цитокини. Когато се използват като част от цялостен план, който включва диетични модификации, физическа активност, контрол на кръвната захар, и фармакотерапия, атуксантен може да осигури ценни поддържащи ползи. Както винаги, лицата с диабет трябва да се консултира със своя екип за лечение, като се налага.