Селенът е следа от минерал, която е натрупала все по-голямо внимание в хранителната наука за мощните си антиоксидантни свойства. За индивиди, управляващи диабет, ролята на селена за защита срещу съдови увреждания представлява обещаваща област от изследвания и клинично приложение. Диабетните съдови усложнения, включително атеросклероза, периферна артериална болест и ретинопатия, се движат от устойчив хипергликемия-индуциран оксидативен стрес и възпаление. Селен, чрез включването му в селенопротеини, директно противодейства на тези патологични процеси. Тази статия изследва механизмите, клиничните доказателства и практически съображения около защитните ефекти на селена срещу диабетно-съдови увреждания.

Ролята на Селен в човешката физиология

Селенът е съществен микронутриент, който функционира основно чрез включването му в селенопротеините. Човешкият геном кодира 25 селенопротеини, включително глутатион пероксидази (GPx), тиоредоксин редуктаза и селенопротеин P. Тези протеини са от решаващо значение за поддържането на клетъчния редоксален баланс, метаболизма на хормоните на щитовидната жлеза и имунната функция.

Най-характеризираните селенопротеини са глутатион пероксидазите, които използват глутатион за намаляване на водородния пероксид и органичните хидропероксиди във вода и алкохоли, като по този начин намаляват оксидативния стрес. GPx1 е повсеместно изразен и е особено важен в ендотелните клетки. Тиореноксините редуктори регулират редоксалното състояние на тиоредоксин, ключов протеин, който участва в синтеза на ДНК и клетъчни сигнали. Селенопротеин Р служи като транспортен протеин за селен, който го доставя на тъкани като мозъка и тестовете, и също има антиоксидантни свойства в собственото си право.

Неадекватният прием на селен води до намалена активност на GPx и тиоредоксин редуктаза, което компрометира способността на организма да се справя с оксидативни обиди. Обратно, свръххранителният прием на селен може да увеличи нивата на селен само до плато, отвъд което по-нататъшният прием не предлага допълнителна полза и може да стане токсичен.

Разбиране на диабетната съдова повреда

Захарният диабет, особено тип 2, се характеризира с хронична хипергликемия, която води до каскада от клетъчни увреждания. Съдови усложнения могат да бъдат класифицирани в микроваскуларна (ретинопатия, нефропатия, невропатия) и макроваскуларна (мозъчно заболяване, мозъчносъдово заболяване, периферна артериална болест). Патогенезата на диабетната съдова повреда е мултимодален, с хипергликемията-индуциран оксидативен стрес като централен обединяващ механизъм.

Високите нива на глюкоза увеличават производството на реактивни кислородни видове (ROS) чрез множество пътища: митохондриално претоварване на електроните, активиране на NADPH оксидазите, неоткриване на ендотелната азотна оксидна синтаза и образуване на напреднали гликационни крайни продукти (AGES). AGEs се свързват с рецепторите (RAGE) върху ендотелни клетки, активират провъзпалителни сигнали каскади. Освен това, хипергликемия активира протеин киназа С (PKC) изоформи, които нарушават съдовата пропускливост, контрактилността и изразяването на растежния фактор. Крайният резултат е ендотелна дисфункция, характеризираща се с намалена бионаличност на азотния оксид, повишена адхезионна молекула и провъзпалителен протромботичен фенотип.

Хронично оксидативен стрес и възпаление насърчават атеросклероза, втвърдяване на кръвоносните съдове, и увреждане на ангиогенезата. С течение на времето, тези промени водят до клинично значими усложнения като миокарден инфаркт, инсулт, и долната крайник ампутация.

Защитни механизми на Селениум срещу диабетна съдова вреда

Защитните ефекти на селена в диабетната васкулатура се медиират чрез няколко взаимно свързани механизма.

Засилване на антиоксидантната отбрана

При модели на диабетно животно, добавянето на селен е доказано, че понижават липидните пероксидационни маркери като малондиалдехид и увеличават съотношението на редуциран до окислен глутатион. При човешки ендотелни клетки, изложени на висока глюкоза, предварителна обработка със селенит или селенометионин, предотвратява натрупването на ROS и запазва митохондриалната функция. Този антиоксидантен щит предпазва клетъчните мембрани, ДНК и протеини от оксидативни увреждания.

Антивъзпалителни ефекти

Селенът модулира възпаление чрез намаляване на експресията на провъзпалителни цитокини и адхезионни молекули. Проучванията показват, че добавки на селен намалява нивата на тумор некроза фактор-алфа (TNF-α), интерлевкин-6 (IL-6), и моноцитен химиоатрактант протеин-1 (MCP-1). Селенопротеини като GPx1 и селенопротеин S са включени в регулирането на възпалителния отговор. В ендотелните клетки селен потиска активирането на ядрен фактор-капа B (NF-κB), фактор на транскрипция, който координира възпалителния гененен израз. Понижава активността на NF-κB намалява изразяването на съдова клетъчна адхезия молекула-1 (VCAM-1) и междуклетъчната адхезия молекула-1 (ICAM-1), като по този начин ограничава свързването на левкоцитите и инфилтрирането в стената на съда.

Подобряване на ендотелиалната функция

Ендотелиалната дисфункция е ранен знак на диабетна съдова болест. Селенът поддържа ендотелната болест чрез защита на бионаличността на азотен оксид (NO). NO се произвежда от ендотелната азотна оксидна синтаза (ENOS) и е ключов вазодилататор. Под оксидативен стрес NO бързо се отделя от супероксида, който образува пероксинитрит, вреден оксидант. Селенът намалява нивата на супероксид, което позволява NO да функционира правилно. Освен това селенът директно повлиява активността и изразяването на еНОС. Някои проучвания показват, че селенопротеинът тиоредоксин редуктазата може да регенерира eNOS кофактори, повишава NO производството. Подобрената ендогенална функция води до по-добра вазодилатация, по-ниско кръвно налягане и намален риск от атеросклероза.

Потенциални ефекти върху инсулиновата чувствителност и глюкозата Метаболизъм

В някои модели на животни, добавки селен подобрява глюкозния толеранс и сигнализиране инсулин. Селенопротеини като GPx1 и селенопротеин P са включени в инсулиновия синтез и секреция. Въпреки това, опити при хора са дали смесени резултати. Някои наблюдения свързват по-висок селен статус с по-нисък риск от диабет тип 2, докато други предполагат потенциална U-образна асоциация, където ниските и високите нива на селен повишават риска от диабет. Този парадокс може да възникне, защото надфизиологичният прием на селен може да предизвика инсулинова резистентност чрез регулация на селенопротеин P, което нарушава сигнала на инсулин в черния дроб и скелетния мускул. Следователно, докато умерените селенови ползи от приема на васкуларно здраве могат да бъдат контрапродуктивни за глюкозен контрол.

Клинични доказателства и епидемиологични изследвания

Епидемиологичните проучвания показват последователно обратна връзка между селеновия статус и разпространението или тежестта на диабетните усложнения. Едно проучване с кръстосана част при пациенти с диабет тип 2 съобщава, че по-високите серумни концентрации на селен са свързани с по-добра ендотелна функция, измерена чрез дебит- медиирано дилатация, и по-ниски нива на фактора фон Вилбранд, маркер на ендотелни увреждания. По същия начин нивата на селен са обратно свързани с каротидната дебелина на интима- медийната тъкан, сурогатна мярка за атеросклероза.

Едно рандомизирано контролирано проучване от Faure et al. (2004) установи, че шест месеца на добавяне на селен (200 μg/ ден) при пациенти с диабет тип 2, значително намалява оксидативните стрес- маркери и подобрява нивата на HDL холестерола в сравнение с плацебо. Друго малко проучване на Kahya et al. (2013) съобщава, че добавки към селен понижават серумния амилоид A и C- реактивен протеин, което показва противовъзпалително действие.

Важно е да се отбележи, че най-голямото рандомизирано проучване, включващо селен, проучването за превенция на рака на селена и витамин Е (SELECT), не е установено намаляване на сърдечно-съдовите събития със селен при здрави мъже. Въпреки това, това проучване не е предназначено специално за диабетна популация, а изходният селен статус е относително висок. Съвременните данни сочат, че ползата е най-вероятно при лица, които са селен-непредубедени или с риск от дефицит, като например тези, живеещи в нискоселенинови почви региони или с определени заболявания.

За по-нататъшно четене на резултатите от селен и сърдечно-съдови резултати, вж. метаанализ от Flores-Mateo et al. относно селен и коронарна болест на сърцето. NIH Службата за диетични добавки Fact shit предоставя подробни данни за препоръчаните приеми и безопасност. За специфичните за диабета усложнения, Американската асоциация за диабет предлага подробни клинични насоки.

Диетични източници и препоръчително поемане

Съдържанието на селен в храната зависи от концентрацията на почвата, където се отглежда храната. Бразилските ядки са най-богатите известни хранителни продукти, които могат да осигурят един орех, повече от целия дневен изискване. Други добри източници включват морски дарове (туна, сардини, скариди), месо от органи (черно, бъбрек), домашни птици, яйца и пълнозърнести храни. За вегетарианци, сенол може да дойде от бразилски ядки, слънчогледови семена, и укрепени храни.

Препоръчва се намаляване на хранителните количества (RDA) за възрастни е 55 μg дневно, като се увеличава до 60 μg за бременни жени и 70 μg за кърмещи жени. Толерабилната горна граница на поглъщане (UL) е 400 μg дневно. В много популации, особено в Съединените щати и Канада, приема на диетичен селен е адекватен. Въпреки това, в райони със селен-горни почви като части от Китай, Източна Европа и Нова Зеландия, дефицитът е по-често.

Бразилските ядки са особено удобни за консумация само от две до три ядки два пъти седмично може да поддържа адекватно състояние. Въпреки това, поради високото си съдържание на сенсибилизация, свръхпокупката на бразилски ядки лесно може да доведе до токсичност. Средният бразилски орех съдържа 68 год. на сенсибилизация; яденето на няколко ядки дневно може бързо да надхвърли UL.

Потенциални рискове от селен допълнение

Хронична селенова токсичност, или селеноза, представя със симптоми като косопад, чупливи нокти, чесън дъх миризма, стомашно-чревен дистрес, и увреждане на нервите. Тежка токсичност може да доведе до цироза, белодробен оток, и дори смърт. Дългосрочен прием над UL увеличава риска.

Както бе споменато по-рано, някои проучвания свързват висок селенов статус с повишен риск от диабет тип 2 и влошения гликемичен контрол. Бъдещият анализ на здравния анализ на сестрите установи, че жените с най-висок прием на селен има 24% по-висок риск от развитие на диабет тип 2, в сравнение с тези с най-нисък прием. По същия начин, проучването SELECT показа скромно, незначително увеличение на честотата на диабет със селен добавки. Тези констатации предполагат предпазлив подход: селенните добавки не трябва да се използват безразборно за управление на диабета.

Например, висока доза селен може да попречи на прооксидантните ефекти на витамин С в фармакологични дози. Комбинацията от селен и витамин Е е проучена при профилактика на рак на простатата, но резултатите не са благоприятни за сърдечно-съдова защита. Ето защо, добавянето се ръководи най-добре от лабораторни изследвания на селен статус и под професионален надзор.

Практични усложнения за овладяване на диабета

За пациенти с диабет, които са загрижени за съдови усложнения, осигуряване на адекватен прием на селен чрез диета е разумна стратегия. Серум сенсибилна концентрация от 120 .150 ng/mL се счита за оптимално за селенопротеин израз. Нива под 70 ng/mL показват дефицит и гаранция добавки. Тестването на селен статус не е рутинна, но може да се счита за при индивиди с малабсорбция, стомашно-чревни заболявания, или тези на силно ограничителни диети.

Доставчиците на здравни грижи трябва да подчертаят източниците на храна на селен, а не добавки, освен ако не се потвърди дефицит. Бразилските ядки трябва да се препоръчват с ясни инструкции за границите на порциите. За пациентите, които избират добавки, доза от 50 год. дневно (като селенометионин) обикновено е безопасно, но по-високи дози трябва да се избягват без медицинска необходимост.

Важно е да се смята, че селенът не замества стандартните диабетни терапии като гликемичен контрол, контрол на кръвното налягане и понижаване на липидите. Той трябва да се разглежда като допълващ подход, който може да помогне за смекчаване на оксидативните щети.

Бъдещи изследователски насоки

Въпреки обещаващите механистични данни, са необходими мащабни клинични проучвания, за да се установи дали добавянето на селен може да намали твърдите клинични крайни точки като миокарден инфаркт, инсулт и ампутация при пациенти с диабет. Бъдещите проучвания трябва да се справят и с въздействието на изходния селенов статус, генетичните полиморфизми в гените на селенопротеините, както и оптималната форма и дозировка на селена. Персонализираните подходи на хранене, които шивачният прием на селен въз основа на индивидуалния статус и рисковите фактори, могат да максимизират ползите, като същевременно намаляват рисковете.

Другата възможност за изследване е ролята на селен в комбинация с други микроелементи, като цинк, магнезий и витамин D, които също имат антиоксидантни и противовъзпалителни свойства. Синергичните ефекти могат да подобрят съдовата защита. Освен това, разбирането как селенът променя микробиома на червата и влиянието му върху системното възпаление може да разкрие нови механизми на действие.

Заключение

Селенът е жизненоважен микронутриент, който играе защитна роля срещу диабетното съдово увреждане чрез антиоксидантни, противовъзпалителни и ендотелни поддържащи механизми. Епидемиологичните и клиничните данни предполагат, че поддържането на адекватно селеново състояние може да намали оксидативния стрес и да подобри съдовата функция при индивидите с диабет. Връзката обаче е сложна, с висок прием на селен, който потенциално увеличава риска от самия диабет. Следователно акцентът трябва да бъде върху постигането на оптимални, а не прекомерни нива на селен чрез диетични източници. За пациентите с диабет балансирана диета, включваща богати на селен храни, заедно със стандартно медицинско управление, предлага практичен и безопасен подход към подпомагане на съдовото здраве и намаляване на риска от усложнения.