Ролята при повишаване на имунната функция при диабетици

Захарният диабет, хронично метаболитно заболяване, засягащо около 537 милиона възрастни в световен мащаб, се определя от персистираща хипергликемия, резултат от дефекти в инсулиновата секреция, инсулиновото действие или и двете. Освен добре познатите сърдечно-съдови и бъбречни усложнения диабетът дълбоко компрометира имунната функция, оставяйки пациентите уязвими към спектър от инфекции, от общи респираторни патогени до бавно-изтласкване на кожни язви. Този имунодефицит е многофакторен, воден от хипергликемията-индуциран оксидативен стрес, нарушена неутрофилна активност и дисрегулирани цитокини сигнали. Сред микронутриентите, които могат да помогнат за компенсиране на тези дефицити, цинкът се е появил като съществена следа с изтекла върху имунната компетентност, особено при диабетна популация.

Цинкът е каталитичен, структурен и регулаторен кофактор за над 300 ензими и 2,500 фактора на транскрипция, което го прави незаменим за клетъчна хомеостаза. Ролята му в имунната функция обхваща както вродените, така и адаптивните оръжия, от стабилизиращите неутрофили извънклетъчни капани до улесняване на T-клетъчните сигнали за рецептор. При диабетни индивиди, дефицитът на цинк е тревожно често срещано ниво на разпространение в диапазона от 30% до 60% в зависимост от географския регион и вида на диабета годежен поради хиперцинкурия, индуцирана от осмотична диуреза, лош хранителен прием и променена стомашно-чревна абсорбция. Този дефицит допълнително се състои в съществуващите имунни смущения. Тази статия изследва механистичните свойства на цинка имуномодулиращи ефекти в диабета, отзиви в подкрепа на клиничните данни и осигурява практическо ръководство за оптимизиране на състоянието на цинка за подобряване на резултатите.

Мултифазираната биохимия на цинка в имунитета

За да се разбере защо цинкът е особено важен за диабетичното имунно здраве, първо трябва да се оценят неговите биохимични роли. Цинковите йони (Zn2+) действат като Луис киселини, стабилизиращи протеинови структури и позволяващи ензимна катализа. В рамките на имунните клетки цинкът служи като сигнална молекула чрез фактора на цинк-реагираща транскрипция като MTF-1, който регулира гените, участващи в антиоксидантната защита и металната хомеостаза. Цинковите транспортьори, включително ZIP (SLC39A) и ZnT (SLC30A) поетества, контролират динамично вътреклетъчните концентрации на цинка, като се регулират йона до специфични субклетъчни отделения по време на имунно активиране.

Цинков и вроден имунитет

Неутрофилова функция:[ Неутрофилите са първите, които се повлияват от бактериални и гъбични инфекции. Цинкът е от съществено значение за неутрофилите химиотоксичност, фагоцитоза и генерирането на реактивни кислородни видове (ROS) чрез NADPH оксидаза. Дефицит води до намален капацитет на респираторен излив и смутено убиване на патогени като Стафилококи аурея и Кандида албиканс[. При диабетни пациенти, където изходната неутрофилна дисфункция е често срещана, ниски нива на цинка усилват тази уязвимост.

Естествените клетки на убийците (NK): NK клетките осигуряват бърз антивирусни и антитуморен имунитет. Цинковият дефицит намалява НК клетъчната литическа активност и цитотоксичност чрез промяна на гранулата екзоцитоза и перфорин израз. Доказано е, че добавянето на NK функция при възрастни и диабетни популации.

Monocytes and macrophages: Zinc modulates the balance between pro-inflammatory (M1) and anti-inflammatory (M2) macrophage polarization. Adequate zinc promotes M2 phenotypes, which dampen chronic inflammation—a hallmark of insulin resistance and diabetic complications. Additionally, zinc inhibits nuclear factor-κB (NF-κB) activation, reducing the production of pro-inflammatory cytokines such as interleukin-1β (IL-1β) and tumor necrosis factor-alpha (TNF-α).

Цинк и адаптивно имунитет

Т-лимфоцитна развитие и функция: Цинкът е от решаващо значение за тимичната профилактика на инволюцията и узряването на Т- клетките. Активира тимулиновия хормон, който води до ненаивна диференциация на Т- клетките. В периферната кръв цинкът повишава пролиферацията на CD4+ помощниците Т-клетките и CD8+ цитотоксични Т-клетки, отчасти чрез регулация на IL- 2 рецепторите. Диабетните пациенти често проявяват изравнен T-клетки пролиферативен отговор; цинкът допълва частично това.

B-клетъчно образуване на антитела:[ Цинк влияе на хуморалния имунитет чрез подкрепа на производството на имуноглобулини. Изследванията показват, че цинк-непредизвиканите животни произвеждат по-ниски титри антитела при ваксинация, а проучванията на човека показват по-добър отговор към грипните и пневмококовите ваксини след цинково реплеция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Компрометираният имунен пейзаж на диабета

Диабетът създава постоянна среда за инфекции чрез множество преплетени механизми. Хипергликемията директно уврежда бактерицидната активност на неутрофилите чрез неензимна гликация на протеини, участващи в оксидативните убийства. Разширената гликация крайни продукти (AGES) се свързват с рецепторите (РАГ) на имунните клетки, предизвиквайки хронично нискостепенно възпаление и митохондриална дисфункция. Освен това диабетната микроангиопатия намалява тъканната перфузия, забавяйки набирането на имунни клетки към места на инфекция.

В същото време, цинк метаболизъм става дисрегулиран в диабет. Хипергликемия причинява значителни загуби на цинк в урината до 2 год. нормални стойности на цинка, поради намалена тубулна реабсорбция, задвижвана от полиурия и потенциално повишена металотионеин израз. Интестинална абсорбция на цинк може да бъде нарушена от богатите на фитат диети, често срещани при много популации диабет. Серумните нива на цинка са последователно по-ниски при индивиди с тип 1 и диабет тип 2, в сравнение със здрави контроли ([Вашум и др., 2015; Янсен и др., 2017. Този дефицит създава обратна връзка: ниска цинкова изостря инсулиновата резистентност и панкреатичната β-клетъчна функция, докато лошият метаболитен контрол ускорява загубите на цинка.

Клинични доказателства в подкрепа на добавката на цинка при пациенти с диабет

Изследвания за наблюдение

Метаанализ на 20 кръстосани проучвания, включващи над 15 000 участници съобщават, че пациентите с диабет са имали значително по- ниски серумни концентрации на цинк (претеглена средна разлика −0.76 μmol/ L, 95% CI −0.93 до −0.60) в сравнение с недиабетните контроли. Важно е степента на цинков дефицит да съответства на нивата на хемоглобин A1c (HbA1c) и показва, че по- ниският гликемичен контрол е свързан с по- голям недостиг на цинк (de Carvalho et al., 2019). Друго кохортно проучване на пациенти с диабет тип 2 в Китай установи, че тези в най- ниския tertrile на диетичния прием на цинк има 1, 8 пъти по- висок риск от развитие на язви на диабетните крака за тригодишен период в сравнение с тези в най- високите tertrile ()]Lu et al., 2020).

Интервенционални рандомизирани контролирани изпитвания (RCTs)

Няколко РCT са изследвали ефекта на добавки цинк върху имунните маркери и клиничния резултат при пациенти с диабет:

  • < strong>Ranjit et al. (2018) дава на възрастни пациенти с диабет тип 2 30 mg/ ден елементарен цинк (като цинков глюконат) в продължение на 12 седмици. В сравнение с плацебо, групата с цинк показва значително повишаване на серумните нива на цинка и намаляване на високочувствителния C- реактивен протеин (hs- CRP) (- 1, 2 mg/ L, p < 0, 01). CD4+ T- клетки се увеличават с 15%, а естествената активност на убийствените клетки се подобрява с 22%.
  • Jafar лет и ал. (2019) провежда двойно- сляпо RCT на 60 пациенти с диабет тип 1 на възраст 10 год., прилагайки 25 mg/ден цинк в продължение на 8 седмици. Интервенционната група има 30% намаление на честотата на инфекциите на горните дихателни пътища (URTIs) и 40% подобрение на неутрофилния фагоцитичен индекс в сравнение с изходните стойности.
  • Seet et al. (2020) оценява ефекта на 20 mg/ден цинк върху заздравяването на раните при 80 пациенти с диабет с хронични язви на краката. След 12 седмици групата с цинк- supplemented има 52% по- голямо намаление на раната в сравнение с плацебо, наред с по- високи нива на серумния цинк и трансформиращ растежен фактор- бета 1 (TGF-β1).

Изчерпателен мета-анализ от Wang et al. (2021), че сборен 22 RCTs (1,068 участници) заключи, че цинк добавки значително намалява кръвната глюкоза на гладно, HbA1c, и възпалителни маркери (TNF-α, IL-6, CRP) като същевременно се увеличава свръхоксидната дисмутаза на ензима, зависим от цинка.

Практически препоръки за допълване на цинка

Преди започване на добавянето доставчиците на здравни грижи трябва да оценят изходния цинков статус. Серумният цинк е най-широко използван биомаркер, въпреки че надеждността е ограничена от циркадни различия, възпаление и нива на албумин. серумната концентрация на цинк под 70 μg/ dL (10.7 μmol/L) в сутрин на гладно пробите обикновено се считат за недостатъчни. Червените кръвни клетки или косата цинк може да предложи по-дългосрочна перспектива, но не се препоръчва рутинно.

Диетични източници на цинк

Най-богатите източници включват стриди (74 mg на 100 g), говеждо месо (4.8 mg/100 g), раци (5.3 mg/100 g) и свинско месо. За растителна диета, тиквено семе (7.8 mg/100 g), нахут (1.5 mg/100 g), кашу (5.6 mg/100 g) и укрепени зърнени култури са важни, въпреки че съдържанието на фитат намалява бионаличността на цинка.

Допълване на дозата и формулярите

Препоръчителното освобождаване от диета (RDA) за цинк е 11 mg/ден за възрастни мъже и 8 mg/ден за възрастни жени. За диабетици с потвърден дефицит, терапевтичните дози обикновено варират от 15 до 30 mg/ден елементен цинк, като в идеалния случай с храна за свеждане до минимум на стомашно-чревното дразнене. Честите форми включват цинк (не повече от 0,95 елементаен цинк) и цинк пиколинат (21% елементен цинк; често по-добре абсорбирани). Цинков цитрат, докато по-ниско съдържание на елемент, също се понася добре.

Продължителното добавяне на повече от 40 mg/ ден трябва да се избягва без медицинско наблюдение поради риск от недостиг на мед (цинк се конкурира за абсорбция), неутропения и стомашно- чревни смущения.

Взаимодействие с лекарства за диабет

Цинкът може да увеличи умерено хипогликемичното въздействие на метформин и сулфамедиани, което потенциално изисква адаптиране на дозата. Освен това цинкът се свързва с някои антибиотици (напр. ципрофлоксацин, тетрациклини) и пенициламин, налагайки 2 ... 4 часово отделяне. Цинкът взаимодейства и с тиазидни диуретици и АСЕ инхибитори, увеличавайки уринния цинк в урината, отделяйки внимание на диабета при тези общи лекарства.

Специални популации и съображения

Диабет тип 1

Пациентите с диабет тип 1 имат автоимунен компонент, който може да се възползва от имунорегулаторните ефекти на цинка. Цинкът е от решаващо значение за преживяемостта на панкреаса β- клетките; проучванията при животни предполагат, че добавянето на цинк може да намали автоимунното унищожаване на β- клетките, въпреки че проучванията при хора са ограничени. Младите пациенти трябва да бъдат внимателно наблюдавани, тъй като цинковият дефицит е свързан със забавяне на растежа и забавена пубертет.

Бременност и кърмене

Диабетни бременни жени са увеличили изискванията на цинка . . . . 13 mg / ден . Ниско майчин цинк е свързан с преждевременно раждане и ниско тегло раждане . Доплащане в безопасни граници . . 25 mg / ден) изглежда полезно, но високи дози могат да бъдат тератогенен . Консултации с акушерка е от съществено значение.

Хронично бъбречно заболяване (ХБЗ)

Диабетната нефропатия е често срещана и хрущяла променя метаболизма на цинка. Нивата на цинка могат да бъдат парадоксално нормални или високи в крайна степен на бъбречно заболяване, поради намалена уринарна екскреция; излишъкът на цинк може да предизвика невропатия и анемия. Следователно, цинк добавки при диабет пациенти с етап 3 год. трябва да се ръководи от нефролог.

Потенциални рискове и нежелани ефекти

Докато цинкът обикновено е безопасен при препоръчваните дози, нежеланите реакции включват:

  • Гастро-чревно разстроен: [ Гадене, повръщане, метален вкус .Може да бъде минимизиран чрез приемане с храна.
  • Недостиг на мед: Хроничната висока доза цинк (>40 mg/ден) индуцира чревна синтеза на металотионеин, който свързва медта и предотвратява абсорбцията, водеща до анемия и неутропения.
  • Имунна дисрегулация: Парадоксално, прекомерно цинк може да потисне функцията на T-клетките и да стимулира възпаление чрез претоварване на цинка в макрофагите.
  • Дермативни взаимодействия:[ Както е отбелязано, намалена абсорбция на антибиотици и някои лекарства.

За да се намалят тези рискове, при пациенти с диабет не трябва да се самоназначат добавки с цинк без оценка на изходните стойности и проследяване. Препоръчва се подход готварско-първо, с добавки, запазени за тези с потвърден дефицит или недостатъчен хранителен прием.

Бъдещи насоки и въпроси без отговор

Въпреки неопровержими доказателства, остават няколко въпроса. Оптимални цели за постигане на диабетна имунна функция не са установени . Най-много проучвания използват прагове, получени от здрави популации. В взаимодействието между цинк и други микроелементи (напр. селен, витамин D) в диабетния имунитет се нуждае от допълнително проучване. Освен това ролята на цинка като адювантна терапия за лечение на диабетна рана, особено при пациенти с периферна невропатия и периферна артериална болест, гарантира по-големи прагматични проучвания.

При все това, при възникване на проучвания, се фокусират и върху потенциалните антивирусни ефекти на цинка, които са извън SARS-CoV-2. Като се има предвид, че пациентите с диабет са били непропорционално засегнати от тежката COVID-19, и че цинкът инхибира вирусната репликация чрез намеса в РНК-независима РНК ламбдия, клиничните проучвания са в ход да се оцени ролята на защита на цинка в тази високорискова група.

Заключение

Цинкът стои като крайъгълен камък за поддържане на имунната бдителност, и значението му се увеличава при диабетици, които се сблъскват с двойна тежест на имунна дисфункция и широко разпространен цинк дефицит. От засилване на неутрофилната и НК клетъчна активност до модулиране на хронично възпаление и подкрепа за заздравяване на рани, цинк действа на множество фронтове, за да се засили защитата домакин. Нарастващото тяло от клинични доказателства подкрепя, че цинка, когато се използва разумно и под медицинско ръководство, може да намали риска от инфекция, подобряване на възпалителни маркери, и помощ гликемичен контрол.

Клиницистите трябва да включват оценка на състоянието на цинка в рутинните грижи за диабет, особено за пациенти с повтарящи се инфекции, лошо заздравяване на раните или неоптимален метаболитен контрол.

Външни ресурси: