Цинк за по-добро лечение на рани при диабетици

Предизвикателството да се лекува диабет

Хроничната хипергликемия нарушава природните ремонтни механизми на тялото в почти всеки етап, увеличаване на риска от инфекция, забавено затваряне, и в тежки случаи, ампутация. Доживотният риск от развитие на диабетна язва на краката, например, се оценява на 15 до 25 процента, а процентът на рецидив остава тревожно висок. Изследванията все повече сочат до цинк добавки като целева стратегия за подобряване на резултатите за лечение на рани при диабетици чрез справяне с общ дефицит на микронутриенти и подкрепа на ключови физиологични процеси, които са компрометирани от болестта.

Диабетните усложнения на краката представляват значителна част от свързаните с диабета хоспитализации, а петгодишната смъртност след ампутация надвишава тази на много ракови заболявания. На този фон, интервенции, които са безопасни, достъпни и механистично обосновани заслужават внимателно внимание. Цинкът допълва тези критерии и придобива признание в протоколите за лечение на раните по целия свят.

Биологичната роля на цинка в ремонт на рани

Цинкът е основна следа минерал, която участва в над 300 ензимни реакции, много от които са пряко свързани с тъканната регенерация и имунната функция. В заздравяването на раните цинкът действа като кофактор на матрицата металопротеинази (MMPs), които ремоделират екстраклетъчната матрица, поддържат кератиноцитната миграция и пролиферация, и се изисква за синтеза на колаген чрез ензимите пролилхидроксилаза. Цинкът също така упражнява мощни антиоксидантни ефекти, предпазвайки клетките от оксидативен стрес, който е подчертано повишен в раните на диабета, дължащи се на устойчиво производство на реактивен кислород, движен от хипергликемията.

Освен това, цинк модулира възпалително цитокини производство, помага за контрол на хроничното нискостепенно възпаление, което често уврежда заздравяването при диабет. То понижава ядреното фактор kappa B (NF-κB) сигнализира, намалява прекомерното производство на провъзпалителни цитокини като туморна некроза алфа (TNF-α) и интерлевкин 6 (IL-6). Това противовъзпалително действие е особено важно при диабетни рани, където възпалителната фаза на заздравяването става продължителна и дезрегулирана.

Недостатък на цинк може да се прояви като забавена епителизация, намалено отлагане на колаген, намалена ангиогенеза, и компрометирано имунно наблюдение . Всички от които вече са проблемни при диабетици. Възстановяването на нивата на цинк чрез добавки може да помогне за коригиране на тези дефицити и ускоряване на затварянето на рани.

Цинк на ниво клетки

На молекулярно ниво цинкът влияе на генната експресия чрез цинкови пръсти протеини, които регулират фактора на транскрипция, свързан с растежа на клетките, диференциацията и апоптозата. В заздравяването на раните, цинковите пръсти протеини като ZNF750 и KLF4 са критични за епидермалната диференциация и образуването на бариера. Цинкът действа и като втори пратеник в клетъчните сигнали, с колебания в вътреклетъчните концентрации на цинк, предизвикващи реакции към оксидативен стрес и възпалителни стимули. Тази двойна роля както като структурно кофактор, така и сигнална молекула прави цинка уникално позициониран да влияе върху множество аспекти на тъканния ремонт едновременно.

Защо пациентите с диабет са изложени на риск от недостиг на цинк

Няколко фактора допринасят за по-нисък цинков статус при хората с диабет, често създавайки цикъл на дефицит, който продължава да има лоши резултати за лечение:

Повишена уринарна екскреция:[ Хипергликемия води до осмотична диуреза, която увеличава загубата на цинк чрез урината. Проучванията показват, че екскрецията на цинк в урината може да бъде два до три пъти по- висока при пациенти с диабет в сравнение със здрави контроли.
Горящият хранителен прием: Много диабетни диети ограничават определени хранителни групи, които са богати на цинк, като червено месо и миди, или подчертават високо фибри храни, които могат да се свързват цинк и намаляване на абсорбцията. Освен това разпространението на преработени храни в съвременните диети допълнително намалява плътността на цинка.
Малабсорбция:[ Свързани с диабет стомашно-чревни невропатии, променени стомашни микробиоти и намалена секреция на стомашна киселина може да наруши усвояването на цинк от тънките черва. Панкреатична недостатъчност, която може да придружава диабет тип 2, също намалява секрецията на цинк-обвързващи лиганди, които улесняват абсорбцията.
Смущения с наркотици:[ Медикации като метформин, АСЕ инхибитори и тиазидни диуретици могат допълнително да източат нивата на цинка. Метформин, по- специално, е свързан с намалени серумни концентрации на цинк чрез механизми, които не са напълно разбрани, но могат да включват променен чревен транспорт.
Задвижвано от възпламеняване секвентиране:[ Хроничното възпаление може да доведе до уединение на цинка в черния дроб и други тъкани чрез индукция на металотионеин, намалявайки бионаличността му за периферни лечебни процеси. Този функционален дефицит може да се появи дори когато общият корпус на магазините за цинк изглежда адекватен.
Инсулинна резистентност:[ Цинкът се изисква за синтеза на инсулин, съхранението и секрецията. Инсулиновата резистентност може да допринесе за промяна на разпределението на цинка, като има налични по-ниски нива за периферни тъкани, участващи в възстановяването на рани.

Като се имат предвид тези многобройни начини на изчерпване, перорално добавяне или увеличаване на хранителния прием често става необходимо за постигане на адекватен цинков статус за възстановяване на раните.

Клинични доказателства в подкрепа на цинка допълнение в диабетна грижа за раните

Много проучвания са изследвали ефекта на цинка върху заздравяването на раните при диабетните популации, с все по- силни доказателства в подкрепа на употребата му. Произволно контролирано проучване, публикувано в Ранопоправяне и регенерация] установи, че диабетиците с хронични язви на краката, които получават 220 mg цинков сулфат дневно (еквивалентно на 50 mg елементарен цинк), са получили 45 процента подобрение на степента на затваряне на раните в продължение на 12 седмици в сравнение с плацебо. Друго проучване при [[FLT: 2]]Nutrition Research[[FLT: 3] показва, че цинкът, съчетан със стандартна грижа за раните, значително намалява размера на язвата и насърчава образуването на гранулирана тъкан при пациенти с диабетна язва на краката.

Систематичен преглед и метаанализ, публикуван в Приключения в рана , са разгледани данни от 14 рандомизирани контролирани проучвания и са заключили, че добавянето на цинк е свързано със статистически значимо намаляване на раната и по- бързо време за пълно затваряне при пациенти с диабет. Ефектът е по- изразен при индивиди с потвърден цинков дефицит на изходно ниво, което предполага, че изборът на пациенти е важен фактор за клиничния отговор.

Бъдещо кохортно проучване на пациенти с диабетни язви на краката установи, че тези със серумни нива на цинк под 70 μg/dL са имали 2.3 пъти по- висок риск от забавено зарастване на шест месеца в сравнение с тези с нормални нива на цинк. Противовъзпалителните и антиоксидантни свойства на цинка изглежда са особено полезни за намаляване на протеазната активност и оксидативните увреждания, които иначе разграждат матрицата на раните и спират заздравяването във възпалителната фаза.

Доказателства от топическите приложения на цинка

Освен перорално добавки, локални цинкови препарати също са показали полза. Цинк оксид превръзки, използвани в продължение на десетилетия в грижи за рани, осигуряват влажна лечебна среда, като същевременно доставят цинк йони директно на раната легло. Клиничните проучвания са съобщили за подобряване на епителизация и намалена миризма на рани и ексудат с цинков оксид-преструкции в сравнение със стандартна марля. Мета-анализ на локално цинк проучвания на хронични венозни язви крака установи значително намаляване на раната област с лечение на цинков оксид, въпреки че данните, специфични за диабет рани остават по-ограничени.

Механизъм, който е в основата на клиничните ползи

Цинкът влияе върху няколко пътя, които са нарушени при рани от диабет, действащи чрез множество допълващи механизми:

Колаген кръстосано свързване: Цинкът е необходим за дейността на лизилоксидазата, която стабилизира колагеновите влакна и повишава якостта на опън на излекуваната тъкан.Без адекватно цинк, новосинтезираният колаген остава крехък и склонен към разпад.
Ангиогенеза:[ Цинкът повишава експресията на съдовия ендотелен растежен фактор (VEGF), подобрявайки кръвоснабдяването на раната.Засилената перфузия доставя кислород и хранителни вещества, които са от съществено значение за клетъчния метаболизъм и пролиферацията.
Антимикробно действие: Топичното и системно цинк може да инхибира образуването на бактериален биофилм и да засили фагоцитозата на имунната клетка. Цинковите йони разрушават бактериални клетъчни мембрани и пречат на микробната ензимна функция, намалявайки риска от рана инфекция.
Правилник на глюкозата: Някои доказателства сочат, че цинкът подобрява инсулиновата чувствителност и гликемния контрол, което косвено облагодетелства заздравяването на раните. Цинкът е компонент на цинковите пръсти в транскрипционните фактори, които регулират инсулиновия ген и функцията на глюкозния транспортер.
Епителизация: Цинкът директно стимулира кератиноцитната миграция и пролиферация, ускорявайки реепителиализирането на раната. Този ефект се осъществява чрез цинк-независими ензими, участващи в синтеза на ДНК и деленето на клетките.
Изключителноклетъчна матрица, която ремоделира: Цинк регулира активността на матрични металопротеинази и техните инхибитори (TIMPs), запазвайки баланса между разграждането на матрицата и отлагането, което е от съществено значение за правилното съзряване на раните.

Препоръчва се режим на всмукване и допълване на цинка

Препоръчителната хранителна надбавка (RDA) за цинк е 11 mg дневно за възрастни мъже и 8 mg дневно за възрастни жени, с малко по-високи нужди по време на бременност и кърмене. Въпреки това, лицата с диабет и активни рани могат да изискват терапевтични дози в диапазона от 25 до 50 mg елементен цинк дневно, обикновено като цинков сулфат, цинков глюконат или цинков пиколинат. По- високи дози трябва да се приемат само под медицинско наблюдение, за да се избегне токсичност.

Цинков пиколинат често се счита за да има по-висока бионаличност, тъй като е окислен с пиколинова киселина, естествена цинк-обвързваща молекула, произведена в панкреаса. Цинков глюконат и цинков цитрат също са добре погълнати и като цяло добре тонизирана. Цинков оксид, докато често се използва в локални препарати и укрепени храни, има по-ниска бионаличност в устна форма. Цинков сулфат е най-изследваната форма в клинични проучвания, но може да предизвика по- стомашно-чревно дразнене.

Допълването може да се прилага перорално или за локализирани рани, локално чрез цинков оксид превръзки или кремове. Оралните добавки обикновено се предпочитат за системна корекция на дефицит. Важно е да се отбележи, че цинкът може да попречи на усвояването на медта, така че дългосрочната висока доза цинк терапия трябва да включва мониторинг на медта или съвместното прилагане на мед в съотношение от 15:1 до 20:1 цинк към мед.

Време и администрация

Цинковите добавки се приемат най-добре с храна, за да се намали риска от гадене, но не трябва да се приемат едновременно с високофитатни хранения или калциеви добавки, които могат да инхибират абсорбцията. Отделянето на приема на цинк от железни и калциеви добавки с най-малко два часа може да подобри бионаличността. За пациентите, които изпитват стомашно- чревни дистрес, разделянето на дневната доза на две по-малки дози, приемани с храна, често подобрява поносимостта.

Диетични източници на цинк при пациенти с диабет

Докато добавки са ефективни, получаването на цинк от храната остава основата на здравословен прием. Богатите източници включват:

Стриди (най-високият естествен източник, осигуряващ над 30 mg на 85-грамова порция)
Месо и агнешко месо, особено постно разфасовки
Тиквено семе, сусамено семе и конопено семе
Бобови растения като нахут, леща и боб
Ядки, особено кашу и бадеми
Цели зърна и укрепени зърнени култури
Яйца и млечни продукти, които осигуряват скромен, но високо биодостъпен цинк

Диабетиците трябва да работят с диетолог, за да се включат тези храни, без да се влияе негативно върху кръвната захар. Изсмукване, покълване, или готвене на бобови растения и зърна могат да подобрят бионаличността на цинка чрез намаляване на съдържанието на фитат, което по друг начин инхибира абсорбцията. Ферментация, както и в кисел хляб и темпе, също намалява нивата на фитат.

Биосъстояние на диабет

Пациентите с диабет може да са променили стомашно-чревната физиология, която засяга абсорбцията на цинк. Намалена секреция на стомашна киселина, която е често срещана при възрастни и такива с диабетна гастропатия, може да наруши освобождаването на цинк от хранителните матрици. Освен това, лекарства, които намаляват стомашната киселинност, като инхибитори на протонната помпа, могат допълнително да компрометират абсорбцията на цинк. В тези случаи, добавянето с високо бионалична форма става още по-важно.

Потенциални рискове и противопоказания

По принцип, при употреба в препоръчани дози, добавката с цинк е безопасна, но могат да възникнат нежелани реакции, особено при продължителен прием на алкохол. Честите нежелани реакции включват гадене, метален вкус и стомашно-чревен дистрес.

Недостиг на мед: Прекомерният цинк се конкурира с медта за абсорбция в тънките черва чрез предизвикване на металотионеин, който свързва медта и предотвратява нейното освобождаване в циркулацията. Медният дефицит може да доведе до анемия, неутропения и невропатия, които могат да имитират диабетна невропатия.
Имунна дисрегулация:[ Много високи дози цинк, обикновено над 100 mg елементен цинк на ден, могат парадоксално да нарушат имунната функция чрез нарушаване на баланса на T-helper клетъчни отговори и намаляване на неутрофилната фагоцитна активност.
Смущения с наркотици:[ Цинк намалява абсорбцията на антибиотици, особено тетрациклини и квинолони, и може да попречи на пенициламин, използван при ревматоиден артрит. Цинк трябва да се приема най-малко два часа с изключение на тези лекарства.
Съответности от страна на арсенала:[ При пациенти с хронично бъбречно заболяване, добавянето на цинк трябва да бъде внимателно дозирано поради нарушена екскреция. Натрупването на цинк в бъбречната тъкан може потенциално да влоши бъбречното увреждане, въпреки че това е рядко при стандартни дози.
Гастро-чревни ефекти:[ Високо-дози цинк може да предизвика стомашно дразнене, гадене, повръщане и диария.

Наложително е пациентите с диабет да се консултират със своя медицински специалист преди започване на приема на добавки, особено тези с напреднало бъбречно заболяване, съпътстващи инфекции или приемане на лекарства, които могат да взаимодействат.

Интеграция на цинк с други хранителни вещества за оптимално лечение на рана

Цинкът не работи в изолация. Няколко други хранителни вещества синтезират с цинк, за да подкрепят ремонт на рани, и справяне с множество недостатъци едновременно дава по-добри резултати от едно-хранителни добавки:

Витамин С: Увеличава абсорбцията на цинк и се изисква за синтеза на колаген като кофактор за пролил и лизилхидроксилаза. Много протоколи на диабетната рана съчетават цинк с витамин С, а проучванията показват подобрена здравина на раната, когато и двете са допълнени.
Витамин D: Проучванията показват ниски нива на витамин D са свързани със забавено заздравяване и повишен риск от инфекция.
Аргинин и глутамин:[ Тези аминокиселини поддържат синтеза на протеини, производството на азотен оксид и имунната клетъчна функция.Аргинин е предшественик на полиамините, които насърчават клетъчната пролиферация, докато глутаминът горива бързо разделяне на клетки като фибробласти и имунни клетки.
Желязото: Желязото е необходимо за преноса на кислород до раните на тъканите и за синтеза на колаген, но излишното желязо може да предизвика оксидативен стрес. Балансът е ключов и състоянието на желязото трябва да се оцени преди добавянето.
Селен: Тази следа минерал работи с цинк, за да подкрепи антиоксидантните защити чрез глутатион пероксидаза и тиоредоксин редуктаза системи.
Витамин А: Витамин А насърчава епителизацията и колагеновия синтез, а цинкът се изисква за мобилизацията му от черния дроб.Двете хранителни вещества са метаболитни взаимозависими.

Препоръчва се цялостна хранителна оценка за диабетици с хронични рани, за да се идентифицират и коригират всички недостатъци. Търговски заздравяващи добавки за рани често съчетават цинк с множество от тези хранителни вещества в една формула, която може да опрости съответствието.

Специални съображения при недохранени пациенти

Пациентите с диабетни рани, които са недохранени или имат значителна загуба на тегло, могат да изискват по-високи дози цинк и други хранителни вещества, поради изтощени магазини на тялото. В тези случаи, инсцениран подход за рехабилитация е важен, с цинк добавки, започнати едновременно с калории и протеин реплеция. Синдромът на реактивиране може да размаскира цинк дефицит, тъй като инсулин и глюкозен метаболизъм са възстановени, което води до остри капки в серумните нива на цинк.

Практически препоръки за клиницисти и пациенти

Оценка

Преди добавяне, измерване на серумните нива на цинка и преглед на диетата, лекарствата и съпътстващите заболявания на пациента. Ниска серумна цинк (под 70 μg/dL или 10,7 μmol/L) е силен индикатор за добавяне, но дори пациенти с нормални нива могат да се възползват от целева терапия, ако раните не заздравяват. Функционална оценка на цинков статус, като измерване на еритроцин или алкална фосфатаза дейност, може да предостави допълнителна информация в гранични случаи.

Дозиране и мониторинг

Започнете от 25 до 30 mg елементален цинк дневно, като се увеличите до 50 mg, ако е необходимо след две до четири седмици лечение. Използвайте цинков пиколинат или глюконат за по- добра абсорбция. Мониторирайте нивата на цинка и медта на всеки три до шест месеца по време на продължително лечение. Коригирайте дозата, ако се появят стомашно- чревни симптоми и помислете за преминаване към различна цинкова сол, ако поносимостта е проблем. За пациенти с бъбречно увреждане, по- ниска начална доза от 15 до 20 mg елементален цинк е благоразумна.

Топически настройки

Цинковият оксид се превръзки, пасти или кремове могат да се прилагат директно за чисти рани, за да се осигури влажна лечебна среда, намаляване на ексудат, и по-ниска бактериална тежест. Цинковият оксид е особено полезен за рани с ниско до умерено ексудат. Въпреки това, избягвайте да използвате локално цинк върху дълбоки или силно ексудиращи рани без медицинска посока, тъй като може да се улови влага и насърчаване на макрерация на околните кожа. Каламин лосион, който съдържа цинков карбонат, не е подходящ за отворени рани.

Продължителност на терапията

След заздравяване на раните, поддържането на по- ниска доза или само чрез прием на храна може да бъде достатъчно, особено ако гликемичното контролиране е подобрено. Пациентите с повтарящи се рани или персистиращ цинков дефицит могат да се възползват от по-дългосрочното добавяне на ниски дози.

Специални съображения за различните видове рани

Ролята на цинка може да варира в зависимост от конкретния тип диабетна рана:

Диабетни язви на краката:[ Най-силните доказателства съществуват за язви на краката, където е доказано, че цинкът добавки за подобряване на скоростта на затваряне и намаляване на времето за лечение.
Венозни стазисни язви при диабетици:[ Корекционните превръзки с цинков оксид са стандартно лечение, а добавките при перорално приложение могат да осигурят допълнителна полза при пациенти с нисък серумен цинк.
Гапове на натиск: Докато цинкът често е включен в протоколите от язвата на налягането, доказателствата се смесват. Пациентите с язви под налягане често имат множество хранителни недостатъци, а цинкът трябва да бъде част от цялостен хранителен план.
Хирургични рани: За диабетици, подложени на операция, предоперативната оптимизация на цинка може да намали риска от рана дехисценция и хирургични инфекции на мястото на инжектиране. Следоперативните добавки трябва да се вземат предвид при пациенти с ниски предоперативни нива.

Ролята на цинка в контрола на инфекциите

Раните на диабета са силно податливи на инфекции, особено с биофилм-формиращи организми като Стафилококи ауреус и [Псевдомона аеругиноза. Цинкът допринася за контрола на инфекциите чрез няколко механизма:

Директна антимикробна активност срещу широк спектър от бактерии и гъби
Разрушаване на образуването на биофилм чрез намеса в чувствителността на бактериалния кворум
Повишаване на неутрофилната и макрофагната фагоцитна активност
Модификация на тонизиращо- подобни рецепторни сигнали за насърчаване на подходящи възпалителни реакции

При пациенти с инфекции на активната рана добавянето на цинк трябва да се използва като допълнение към стандартна антимикробна терапия.

Мониторинг и регулиране на терапията

След започване на добавянето на цинк, преоценяване на серумните нива на цинка на четири до шест седмици. Целевите нива трябва да бъдат в нормални граници (80 до 110 μg/ dL).

Ако серумните нива на цинка се повишат над 130 μg/ dL, намали дозата или обмисли почивка на лекарството. Симптомите на цинкова токсичност включват гадене, повръщане, коремни крампи, главоболие и летаргия. Хроничната токсичност може да се прояви като медна недостатъчност анемия, неутропения и нарушена имунна функция.

При пациенти на продължителна цинкова терапия се препоръчва годишно проследяване на пълна кръвна картина, серумна мед и нива на цинк. Съотношението между медта и цинка, обикновено между 0, 8 и 1, 2, може да осигури допълнителна информация за баланса между тези две микроелементи.

Заключение

Цинк добавки представлява добре поддържана, икономически ефективна интервенция за подобряване на резултатите за лечение на рани при диабетици. Чрез справяне с дефицит, намаляване на възпаление, подкрепа образуване на колаген, и повишаване на имунната функция, цинк помага за преодоляване на много от бариерите, които забавят тъкан ремонт при диабет. Комбинирано със стандартна грижа за раните, гликемичен контрол, и други хранителни реплеция, цинк може да бъде мощен инструмент в арсенала на клиника.

Основата на доказателствата продължава да расте, като продължава да проучва оптималните дози, ролята на цинка в управлението на биофилма и потенциала за персонализирани добавки, основани на генетичните различия в цинковите транспортьори. За клиниките, които управляват диабетни рани, рутинната оценка на статуса на цинка и целевите добавки трябва да бъде стандартна практика.

С внимателно наблюдение и интегриране в цялостен план за управление на раните, цинк добавки могат да направят значима разлика в живота на пациентите, борещи се с диабетни рани.

За по-нататъшно четене, Националната асоциация по диабет предлага насоки за храненето при грижа за раните. Клиникантите могат да се позовават на мрежата на центровете за грижи за раната ] за клинични протоколи и Американската асоциация по диабет] за материали за обучение на пациентите. Обширен преглед на цинковия метаболизъм при диабет може да се намери в този член на PubMed[. Допълнителна информация за ролята на микроелементите в заздравяването на раните се предоставя чрез Linus Pauling Institute Micronutrient Information Center.