رابطه بین سطوح مس و عملکرد انسولین

خانه داری مس: تنظیم کننده انتقادی سلامت متابولیک

مس به عنوان یکی از مهمترین مواد معدنی ردیابی شده در فیزیولوژی انسان است، در حالی که روی، منیزیم و آهن اغلب بر مکالمات تغذیه ای تسلط دارند، مس واکنش های آنزیمی را که متابولیسم انرژی را تقویت می کند، حفاظت از مس، سنتز عصبی و تشکیل بافت متصل می کند، شاید به طور انتقادی برای سلامت متابولیک مدرن، نقش مستقیم و پیچیده ای در عملکرد انسولین و تنظیم ارتباط با حساسیت به طور فزاینده ای نشان می دهد که این نوع حاد از آن است.

اهمیت بیولوژیکی مس از نقش آن به عنوان یک عامل برای چندین آنزیم ضروری است. Cytochrome c اکسیداناز نیاز به مس برای تحریک تنفس میتوکندری و عملکرد سه گانه مس (ATP) تولید مس-لیزو اسید است که باعث اختلال در برابر بتایوز 1 (SOD1) می شود تا رادیکال های سوپروکسید را خنثی کند، محافظت از سلول های اکسیداتیو از آسیب های التهابی آهن به جلوگیری از ذخیره سازی مختلف اسید آمینه، و اسید آمینه، باعث اتصال بتای و جلوگیری از آن می شود.

بدن تعادل مس را از طریق یک سیستم محکم تنظیم می کند. مس غذایی عمدتا در روده کوچک از طریق حمل کننده Ctr1 جذب می شود، سپس به کبد متصل به آلبومین یا transcuprein. Hepatocytes مس شامل هر گونه نقص ژنتیکی مس در اسید بنزوفوپلاسمین برای توزیع سیستم سیستماتیک یا مس دفع مس به دول برای از بین بردن دو پمپ ATP - ATP - و ATP - باعث ایجاد یک اختلال در داخل مایع ژنتیکی و ویلسون می شود.

مس و قطرات انسولین سیگنالینگ

عمل انسولین زمانی شروع می شود که هورمون به گیرنده خود در سلول های هدف متصل می شود، تحریک auto فسفاتorylation و فعال سازی مولکول های سیگنال دهی پایین جریان از جمله بسترهای گیرنده انسولین (IRS)، فسفاتوsitide 3kinase (PI3K)، و Akt، این آبشار در نهایت انتقال گلوکز 4 (GLUT4) را به سلول غشایی، فعال کردن غلظت عضلانی و بافت در این مسیر چند وجهی که به آن وابسته است، افزایش می دهد.

یون های مس می توانند به طور مستقیم با گیرنده انسولین و پروتئین های سیگنالینگ مرتبط آن در غلظت فیزیولوژیکی ارتباط برقرار کنند، مس از فعالیت های مطلوب و انتشار سیگنال پشتیبانی می کند، با این حال، هنگامی که سطح مس فراتر از مرزهای هومیوپاتی افزایش می یابد، استرس اکسیداتیو از شیمی حیوانی مس به طور پیوسته تجزیه و تحلیل شده فنتون، به تولید گونه های اکسیژن واکنشی (ROS) که به پروتئین های IRS آسیب می رسانند، فسفریلاسیون، و مکانیسم سیگنال دهی بیش از حد را توضیح می دهد.

در مقابل، کمبود مس فعالیت آنزیم های وابسته به مس را که از سیگنال های انسولین پشتیبانی می کنند، کاهش می دهد. Cytochrome c اکسیداناز کمبود میتوکندری تولید ATP میتوکندریال، سلول های محروم انرژی مورد نیاز برای انتقال سریعUT4 و سایر فرآیندهای وابسته به انسولین، سلول های آسیب پذیر را به آسیب اکسیداتیو آسیب پذیر می کند، اقدامات انسولین بیشتر آسیب می زند - که باعث اختلال در طیف متابولیک می شود - و اثرات بسیار کمی از آن را کاهش می دهد:

تاثیر بر عملکرد سلول های بتای Pancreatic

سلول های بتا پانکراتاتیک سنتز، ذخیره و ترشح انسولین در پاسخ به ارتفاعات گلوکز خون، این فرآیند نیاز به عملکرد قوی میتوکندری و حفاظت از استرس اکسیداتیو دارد، که هر دو به دسترسی کافی مس بستگی دارد، که نیاز به مس برای فعالیت دارد، به عنوان یک دفاع آنتی اکسیدانی اولیه در سلول های بتا با توجه به بیان نسبتا کم دیگر آنزیم های مس، بنابراین آسیب پذیری سلول های ترشح می کند.

با این حال، مس اضافی همچنین سلامت سلول بتا را در مدل های میله ای تهدید می کند که بار اضافی مس باعث اختلال میتوکندری می شود، مسیرهای آپوپتوتیک را تحریک می کند و به همین دلیل است که حفظ ترشح انسولین گلوکز را در داخل غلظت مس، تجمع مس آزاد در سلول های بتا تولید می کند که به ماشین آلات مخفی انسولین آسیب می رساند و مرگ سلول را ترویج می کند.

کمبود مس: شیوع، مکانیسم ها و عواقب متابولیک

اگرچه کمبود آهن یا ویتامین D کمتر شایع است، کمبود مس در چندین زمینه بالینی رخ می دهد.افراد مبتلا به اختلالات گوارشی مانند بیماری سلیاک، بیماری کرون یا جراحی دور معده ممکن است تغذیه مس را ضعیف جذب کنند. تغذیه شدید مس بدون مکمل مس کافی می تواند کمبود را ایجاد کند.

عواقب متابولیک کمبود مس قابل توجه و اغلب کمتر از حد زیر است:

• تحمل گلوکز را مختل می کند - کاهش هورمون های فعالیت سیتوکروم (cytochrome c اکسیدانase) تولید انرژی میتوکندری را کاهش می دهد، و پاسخ سلولی به سیگنال های انسولین را خنثی می کند.
• بیان گیرنده انسولین را قطع کرد [FLT 1 ] - مطالعات در موش های مس-deantient نشان می دهد که کاهش تعداد گیرنده انسولین در کبد و بافت adipose، به طور مستقیم کاهش عملکرد انسولین در سطح اندام هدف.
• آسیب پذیری استرس اکسیداتیو - فعالیت SOD1 پایین سلول ها را در برابر رادیکال های سوپروکسید بی دفاع می کند، سرعت آسیب اکسیداتیو به چربی ها، پروتئین ها و DNA.این محیط اکسیداتیو باعث افزایش مقاومت به انسولین از طریق مکانیسم های متعدد از جمله JNK و فعال سازی NF- ⁇ B می شود.
• [FLT:] آنمی و ناکارآمدی متابولیک - کمبود مس از طریق کاهش فعالیت ceruloپلاسمین، تولید یک کم خونی میکروسیتیک که باعث آسیب رساندن به تحویل اکسیژن و عملکرد متابولیک می شود، مختل می کند.
• متابولیسم چربی - حیوانات ذیصلاح هیپرکلسترولمی را نشان می دهند و پروفایل لیپوپروتئین را تغییر می دهند، بیشتر خطر ابتلا به کاردیومبولیک را افزایش می دهند.

داده های انسانی در مورد کمبود مس و عملکرد انسولین در مقایسه با مطالعات حیوانی محدود است، اما شواهد موجود ثابت است. گزارش های موردی نشان می دهد که افراد با سطوح پایین تر مس تمایل به تحمل گلوکز و نشانگرهای مقاومت به انسولین دارند، اگرچه متغیرهای گیج کننده تغذیه از حساسیت به اندازه کافی برای حفظ وضعیت انسولین را پشتیبانی می کنند.

کمبود مس: استرس اکسیداتیو و اختلال متابولیک

بیش از حد مس یک نگرانی بالینی شایع تر از کمبود، به ویژه در زمینه بیماری متابولیک ارائه می دهد. مطالعات مشاهده ای به طور مداوم نشان می دهد که افراد مبتلا به دیابت نوع 2 سطح مس را در مقایسه با کنترل های سالم افزایش داده اند. متاآنالیز منتشر شده در Biological Cognitive Trace Element Research غلظت مس به طور قابل توجهی بالاتر در بیماران دیابتی، همراه با نسبت تغییر یافته مس به مقاومت بیش از حد قابل بحث در مورد استفاده از طریق مسیرهای غیر قابل قبول انسولین، تأیید است.

بار اضافی مس باعث ایجاد استرس اکسیداتیو از طریق شیمی فنتون می شود، که در آن یون های متخلخل (Cu+) با پراکسید هیدروژن واکنش می دهند تا رادیکال های هیدروکسیل را تولید کنند، این گونه های بسیار واکنشی به اجزای سلولی از جمله گیرنده انسولین، پروتئین های IRS و حمل کنندگان GLUT4 آسیب می رسانند. Oxidative اصلاحات در این مولکول های سیگنال دهی باعث آسیب رساندن به عملکرد آنها و ارتقاء مقاومت به انسولین می شود.

اثرات خاص اضافه مس مزمن شامل:

• آسیب سلولی Beta و کاهش ترشح انسولین - آگوپتوز ناشی از ROS توده سلول بتا را کاهش می دهد، در حالی که اختلال عملکرد میتوکندری باعث انتشار انسولین گلوکز می شود، این یک نقص دوگانه ایجاد می کند: هر دو عمل انسولین و ترشح انسولین به خطر افتاده است.
• فعال سازی مسیر تورم - مس سیگنال های NF- ⁇ B را تحریک می کند، تولید سیتوکین های پیشگیرانه از جمله TNF-alpha و IL-6 را ترویج می کند.این سیتوکین ها خود را تحریک مقاومت به انسولین از طریق پاراکرین و اثرات اندودرین.
• Peroxidation and غشای آسیب - مس مرتبط با افزایش چربی محصولات Peroxidation مانند ناتندیید، که آسیب به غشای سلول و عملکرد گیرنده آسیب می رساند، این باعث اختلال متابولیک در سراسر بافت ها می شود.
• اختلال میتخاریال [FLT 1] - در حالی که مس برای تابع میتوکندری ضروری است، مس اضافی در میتوکندری تجمع می یابد و فعالیت زنجیره حمل و نقل الکترون را مختل می کند، کاهش تولید ATP و افزایش تولید ROS.

شواهد بیماری ویلسون بینش های اضافی را فراهم می کند. بیماران مبتلا به این اختلال تجمع مس اغلب دچار عدم تحمل گلوکز و مقاومت به انسولین می شوند. درمان با دودکش های مس مانند D-penicillamine یا trientine اغلب کنترل گلیسمیک را بهبود می بخشد، و این نشان می دهد که کاهش بار مس می تواند عملکرد متابولیک را بهبود بخشد.

محور زینک-کول: تعادل حیاتی برای عملکرد انسولین

هیچ بحثی در مورد عملکرد مس و انسولین بدون پرداختن به زینک، نقطه مقابله متابولیک آن.ک و مس مکانیسم های حمل و نقل را در روده به اشتراک نمی گذارند، برای اتصال به فلزلوتhionein رقابت می کنند و اثرات مخالف بر چندین فرایند فیزیولوژیکی اعمال می کنند. درک متقابل آنها برای تفسیر وضعیت مس و طراحی مداخلات تغذیه موثر ضروری است.

زینک نقش مستقیم در زیست شناسی انسولین ایفا می کند.در بیضه های سلول بتا در کنار انسولین ذخیره می شود، که در طول ترشحاتوز منتشر می شود، و ممکن است بر تشکیل و ثبات کریستال انسولین تأثیر بگذارد. زینک همچنین از سیگنال های انسولین از طریق اثرات آن بر روی فسفر و فعالیت های کاهشیاز پشتیبانی می کند.

رقابت بین روی و مس برای جذب به این معنی است که مکمل با یک ماده معدنی می تواند مکمل های زینک دیگر را کاهش دهد، اغلب برای حمایت ایمنی یا سلامت پروستات گرفته می شود، یک علت رایج کمبود مس به دست آمده است، در مقابل، مکمل مس می تواند جذب روی بهینه را کاهش دهد. نسبت بتای روی بین 8:1 و 12:1 برای اکثر افراد، هر چند که نیازهای فردی، ژنتیک و وضعیت سلامت فردی متفاوت است.

آهن همچنین با متابولیسم مس ارتباط برقرار می کند. Ceruloپلاسمین، پروتئین حمل و نقل مس اولیه، توابع به عنوان یک فریکسیداز که آهن آهنی را به آهن متخلخل برای انتقال کمبود مس تبدیل می کند، بنابراین کمبود آهن ثانویه را با مختل کردن آهن از محل های ذخیره سازی، این تعامل به این معنی است که اختلالات در وضعیت مس اغلب به عنوان ناهنجاری های مرتبط با آهن آشکار می شوند، ایجاد اضافه شدن تصویر متابولیکی، همچنین باعث آسیب های متابولیکی می شود.

Selenium لایه دیگری از پیچیدگی را اضافه می کند. Selenoپروتئین هایی مانند گلوتاتیون Peroxidas و soredoxin reductases در کنار SOD1 وابسته به مس کار می کنند تا استرس اکسیداتیو را خنثی کنند. Adequate سلنیوم وضعیت می تواند در برابر برخی از پیامدهای اکسیداتیو دیسیزیز مس محافظت کند، در حالی که کمبود سلنیوم می تواند آسیب های مرتبط با این وابستگی به مس را تشدید کند.

استراتژی های رژیمی برای بهینه سازی مس

حفظ مس در محدوده مطلوب آن نیاز به توجه به الگوهای رژیم غذایی، استفاده مکمل و عوامل خطر فردی دارد.این دستورالعمل های توصیه شده در سطح جمعیت ممکن است برای افراد با انواع ژنتیکی مس، هورمون حمل و نقل مس، یا اختلالات متابولیک اعمال نشود.

منابع غذایی مس به طور گسترده ای در دسترس بودن زیستی متفاوت است، گوشت های بدن، به ویژه کبد گاو، مس را در فرم های بسیار جذب کننده ارائه می دهند.یک وعده کبد گوشت گاو حاوی 3-4 میلی گرم مس است، به راحتی با نیازهای روزانه روبرو می شود. Shellfish، به ویژه صدف مس، خرچنگ و خرچنگ، همچنین منابع غنی هستند برای کسانی که رژیم های گیاهی، پول نقد، دانه های آفتابگردان، دانه های تیره و دانه های متوسط، دانه های دانه های دانه های غذایی، می توانند مواد تشکیل دهند و دانه های کامل دانه های مغذی را کاهش دهند، و دانه های مغذی را در بدن، و دانه های مغذی را در بدن، و دانه های مغذی، و دانه های مغذی، و دانه های مغذی، و دانه های مغذی را در بدن، و دانه های مغذی، و دانه های مغذی، همچنین مواد غذایی، مواد غذایی، مواد غذایی، مواد غذایی، و دانه های مغذی را در بدن، مواد غذایی، و دانه های غذایی، همچنین مواد غذایی، و دانه های مغذی، مواد غذایی، مواد غذایی، مواد مغذی را کاهش دهند.

ملاحظات در دسترس بودن مهم است. مس از منابع حیوانی تمایل به جذب بهتر از مس از منابع گیاهی به دلیل مواد مغذی پایین و فیبر محتوا، روش های پخت و پز همچنین می تواند بر دسترسی به مس تاثیر بگذارد؛ جذب و جوانه زدن حبوبات و دانه ها باعث کاهش محتوای فیتات و بهبود جذب مواد معدنی می شود. ویتامین C جذب مس را افزایش می دهد، در حالی که دوزهای بالا از روی، آهن، آهن یا کلسیم می تواند آن را مهار کند.

مکمل: چه زمانی و چگونه

مکمل های مس باید به طور عاقلانه و تحت هدایت حرفه ای استفاده شود. کمبود مس تایید شده توسط آزمایش آزمایشگاهی مکمل، به طور معمول در دوزهای 1-3 میلی گرم در روز تا وضعیت نرمال است. مس گلوکوینات یا مارک های متابولیک مربوطه به خوبی جذب و به خوبی قابل تحمل هستند.

مکمل مس بدون کمبود روشن خطر را به همراه دارد. مصرف مس اضافی می تواند در بافت ها تجمع کند و باعث ایجاد استرس اکسیداتیو شود، به طور بالقوه مقاومت به انسولین را بدتر کند. خط بین مصرف کافی و بیش از حد محدود است و عوامل حساسیت فردی ممکن است نیاز به مصرف مس کمتر از توصیه های استاندارد باشد.

برای اکثر مردم، به دست آوردن مس از منابع غذایی کامل به جای مکمل ها امن ترین رویکرد است.یک رژیم غذایی غنی از گوشت اندام، صدف، آجیل، دانه ها و شکلات تیره مس کافی را فراهم می کند در حالی که ارائه می دهد که از مصرف مناسب آن حمایت می کند.

ارزیابی بالینی وضعیت مس

ارزیابی دقیق وضعیت مس نیاز به انتخاب دقیق آزمایشات آزمایشگاهی و تفسیر در زمینه بالینی دارد. Serum مس و ceruloپلاسمین شاخص های رایج ترین مورد استفاده هستند، اما آنها محدودیت های قابل توجهی دارند. Serum مس هر دو استخر مس محدود و آزاد مس را منعکس می کند و سطوح می تواند به طور نادرستی توسط التهاب، حاملگی، استفاده استروژن و عفونت افزایش یابد، زیرا ceruloplasmin یک فاز حاد است، ممکن است در شرایط خاص بافت واکنش نشان دهد.

آزمایشات خاص تر شامل:

• erythrocyte superoxide dismutase (SOD1) فعالیت - این تابع به عنوان مثال نشان دهنده دسترسی مس در سطح سلولی است و ممکن است نسبت به کمبود حاشیه ای نسبت به مس حساس تر باشد.
• ] 24 ساعت ادرار مس تخلیه مس - مفید برای ارزیابی حالت های بار بار مس، به ویژه در ارزیابی بیماری ویلسون بیش از 100 میکروگرم در روز پیشنهاد بار اضافی مس.
• [FLT: - محاسبه شده به عنوان کل سرم مس منیلوس ceruloپلاسمین مس، این برآورد می کند که به طور بالقوه سمی مس استخر.Elevated سطوح بیش از حد که ممکن است به استرس اکسیداتیو کمک کند.
• محتوای مس Hepatic - بیوپسی کبد استاندارد طلایی برای ارزیابی ذخایر مس باقی مانده است، اگرچه تهاجمی بودن آن استفاده روزمره را بیش از 250 میکروگرم در هر گرم کبد خشک نشان دهنده اضافه بار مس است.

برای ارزیابی سلامت متابولیک، ترکیب مس سرم با ceruloپلاسمین، روی و مطالعات آهن جامع ترین تصویر را فراهم می کند. نسبت های مس به-زینک اغلب نشان دهنده متابولیسم مواد معدنی دیسگل شده مرتبط با مقاومت به انسولین است. A زیر 0.7 نشان می دهد کمبود مس نسبت به روی، در حالی که یک نسبت بالاتر از 1.2 نشان می دهد که کلینیک های اضافی باید این مقادیر را در پاسخ های شدید، تفسیر کنند.

مس به عنوان یک هدف درمانی در بیماری های متابولیک

درک نوظهور از نقش مس در عملکرد انسولین چندین فرصت درمانی را باز می کند.برای افرادی که کمبود مس دارند و به تحمل گلوکز کمک می کنند، تزریق مس هدفمند ممکن است نتایج متابولیک را بهبود بخشد و این به وضوح در موارد کمبود مستند از بیماری گوارش، زینک، مکمل بیش از حد و یا تغذیه والدریکال نشان داده می شود.

برای افراد مبتلا به مس اضافی، استراتژی های کاهش بار مس ممکن است مزایای متابولیکی را ارائه دهند. مس درمانی با عوامل مانند ترینتین یا D-penllamine استاندارد برای بیماری ویلسون است و وعده داده است در شرایط دیگر مربوط به اضافه بار مس.یک کارآزمایی بالینی کوچک در بیماران مبتلا به نفرپاتی دیابتی نشان می دهد که درمان سه بعدی باعث بهبود آلبوم ادرار و کاهش حساسیت به کاهش آلودگی ناشی از آن می شود.

رویکردهای رژیم غذایی برای تنظیم وضعیت مس شامل تنظیم مصرف غذاهای غنی از مس و پرداختن به عواملی است که بر جذب و حفظ مس تأثیر می گذارد. کاهش مصرف گوشت های عضو مس و صدف ممکن است افراد را با شواهد اضافی مس بهره مند کند، در حالی که ترکیب این مواد غذایی می تواند به کسانی که کمبود مصرف الکل دارند کمک کند، از هومیوپاتی، به عنوان مصرف الکل مزمن متابولیسم مس، که اغلب با اصلاح بیش از حد، و یا اصلاح آن، ممکن است به افراد کمک کند.

مسیر های تحقیقاتی آینده

رابطه بین مس و عملکرد انسولین همچنان یک منطقه فعال از تحقیقات با بسیاری از سوالات بی پاسخ است. اولویت های کلیدی تحقیقات عبارتند از:

• ] مطالعات گروهی حساس ردیابی علائم مس در طول زمان در رابطه با دیابت حادثه، مقاومت به انسولین و سندرم متابولیک باید روش های ارزیابی قابل اعتماد و کنترل عوامل گیج کننده از جمله التهاب و تعاملات معدنی را به کار گیرد.
• آزمایشات کنترل شده را تقویت کرد تست اثرات مکمل مس در افراد با کمبود تایید شده و استراتژی های کاهش مس در کسانی که اقدامات نتیجه اضافی دارند باید شامل حساسیت به انسولین، تحمل گلوکز، عملکرد سلول بتا و بروز دیابت باشد.
• ] مطالعات ژنومی [[ ] ] ] بررسی چگونگی پلی مورفیسم در ژن حمل و نقل مس (ATP7A، ATP7B، CTR1، COX17) بر وضعیت مس و نتایج متابولیک تأثیر می گذارد.
• توسعه Biomarker [FLT 1] متمرکز بر روش های دقیق تر و قابل دسترس تر برای ارزیابی وضعیت مس بافت.ویژگی های زیستی عملکردی مانند فعالیت های erythrocyte SOD1 یا نشانگرهای proteomic جدید ممکن است اقدامات مبتنی بر سرم فعلی را انجام دهند.
• مطالعات مکانیکی در سطح سلولی و مولکولی به طور دقیق نشان می دهد که چگونه مس بر سیگنال های انسولین، عملکرد سلول بتا و متابولیسم گلوکز تأثیر می گذارد.

ادغام ارزیابی مس در ارزیابی سلامت متابولیک معمول نشان دهنده یک مرز امیدوار کننده است.همانطور که پایه شواهد رشد می کند، وضعیت مس ممکن است به عنوان یک عامل خطر قابل اصلاح برای مقاومت به انسولین و دیابت نوع 2 ظهور کند، پیوستن به رتبه های تعیین کننده تغذیه ای ثابت مانند منیزیم، ویتامین D و اسیدهای چرب امگا 3 که تخصص در متابولیسم مواد معدنی را توسعه می دهند، به خوبی تنظیم می شوند تا به بیماران راهنمایی متابولیک ارائه دهند.

برای کسانی که علاقه مند به بررسی این موضوع هستند، منابع معتبر شامل موسسات ملی بهداشت دفتر مکمل های غذایی ، پایگاه داده مس مس جامع برای مقالات تحقیقاتی اولیه، و دستورالعمل های بالینی از سازمان بهداشت جهانی ارائه می دهد و همچنین تجزیه و تحلیل جامع از شواهد بهداشت و تحلیل:

در نتیجه، مس به عنوان یک عامل مهم زیست شناسی انسولین از طریق نقش های خود در فعالیت های آنزیمی، دفاع اکسیداتیو و سیگنال های سلولی عمل می کند. رابطه دنبال یک منحنی U-figure است که در آن هر دو کمبود و اختلال بیش از حد در برابر استئوستوز گلوکز و ترویج اختلال متابولیک مهم در محدوده مطلوب خود از طریق الگوهای تغذیه ای، مکمل مناسب، هنگامی که نشان داده شده، و نظارت بالینی در جمعیت استراتژی پیشگیری از حساسیت کلی برای درک دقیق انسولین و بهبود روش های درمانی است.