Seleeni ja sen mahdolliset diabeteksen aiheuttamat Oxidatiivinen vauriot

Seleeni on ihmisen terveydelle välttämätön mineraali, mutta se on edelleen aliarvostettu diabeteksen hallinnasta käytävissä keskusteluissa. Vaikka sen roolit kilpirauhashormonin metaboliassa ja immuunitoiminnossa ovat hyvin vakiintuneet, seleenin kyky vahvistaa elimistön antioksidanttipuolustusta on herättänyt yhä enemmän huomiota tutkivilta diabeetteihin liittyviä oksidatiivisia vaurioita tutkivilta tutkijoilta. Tässä artikkelissa tarkastellaan, miten seleeni voi auttaa vähentämään kroonisen hyperglykemian aiheuttamia soluhaittoja, tarkastellaan sekä epidemiologisista että interventiotutkimuksista saatuja nykyisiä tieteellisiä todisteita ja annetaan käytännön ohjeita ihmisille, joilla on diabetes ja jotka harkitsevat seleenin saantia.

Diabetesta koskevien happamoituvien vaurioiden ymmärtäminen

Diabetes mellitus, onko tyyppi 1 tai tyyppi 2, on pohjimmiltaan ehto dysreguloitu glukoosin aineenvaihduntaa. Krooninen hyperglykemia laukaisee kaskadi biokemiallisia muutoksia, jotka johtavat reaktiivisten happilajien (ROS) .Hyvin reaktiivisia molekyylejä, jotka voivat vahingoittaa DNA, proteiinit, ja lipidit. Tämä tila hapettava stressi on keskeinen kuljettaja diabetes komplikaatioita, mikrovaskulaarisista sairauksista kiihtyvä ateroskleroosi.

Glukoosista johtuvan hapettavan stressin mekanismit

Useat toisiinsa liittyvät reitit vaikuttavat hapettava vaurio diabeteksessa. Polyolireitti lisää sorbitolin kertymistä, mikä heikentää NADPH:a ja vähentää solun kykyä neutraloida vapaita radikaaleja. Advanced glykation end-products (AGES) -muotoa, kun glukoosi reagoi proteiineihin ja lipideihin; nämä AGES laukaisee edelleen ROS-tuotantoa reseptorivälitteisen signaalin kautta. Lisäksi proteiinikinaasi C:n (PKC) aktivointi ja heksosamiinireitti edistää tulehdussyklinikointeja ja oksidatiiviset entsyymit. Mitokondrioiden superoksidin tuotanto on myös koholla hyperglykeemisissä olosuhteissa, luoden ROS-sukupolun noidan sykliä ja heikentää antioksidanttikapasiteettia. Ajan kuluessa, luonnollinen antioksidanttien puolustus solujen tulee yli hiertymään, asettaa vaihe progressiiviselle kudokselle vahinkoa.

Hapettumisvahingoihin liittyvät keskeiset ongelmat

  • Keskeinen sairaus:[] ROS hapettaa matalan tiheyden lipoproteiineja (LDL), edistää vaahtosolujen muodostumista ja plakin epävakautta.Endoteelihäiriö, jonka aiheuttaa oksidatiivisen stressin on merkki diabeettinen vaskuopatia.
  • Diabeettinen nefropatia:[] Vapaat radikaalit vaurioittavat glomerulaarisia podosyytejä ja mesangiaalisia soluja, mikä johtaa proteinuriaan ja etenevään munuaisten laskuun. Oksidatiiviset stressit aktivoivat myös munuaisfibroosia kiihdyttäviä fibroottisia reittejä.
  • Perifäärinen neuropatia:[] Schwann-solujen ja aksonien oksidatiivinen vamma aiheuttaa demyelinaation, hermojen johtumisen menetyksen ja kliinisiä oireita, kuten kipua, tunnottomuutta ja motorisia häiriöitä.
  • Retinopatia:[ Verkkokalvon kapillaariperikyytit ovat erityisen alttiita glukoosille aiheuttaneille oksidatiivisille vaurioille, jotka johtavat kapillaariseen katkokseen, iskemiaan ja uudissuonten uudissuonten uudissuoniin.

Koska hapettumisvauriot ovat niin laajoja diabeteksessa, toimenpiteet, jotka parantavat kehon endogeenista antioksidanttien puolustusta, ovat merkittäviä terapeuttisia lupauksia.

Seleenin rooli antioksidanttien puolustus

Seleeni toimii pääasiassa selenoproteiinien kautta, jotka sisältävät seleeniä aminohappona selenokysteiininä. Ihmisten 25 tunnetusta selenoproteiinista useat ovat suoraan mukana antioksidanttien suojaamisessa ja redoksen säätelyssä. Riittävä seleenin saanti varmistaa niiden optimaalisen ilmentymisen ja toiminnan.

Glutationiperoksidaasit (GPX-yhdisteet)

GPX-perhe vähentää vetyperoksidia ja orgaanisia hydroperoksidia veteen ja alkoholiin käyttämällä glutationia apuna. GPX1, runsain isoformi, ilmaistaan lähes kaikissa kudoksissa ja reagoi hyvin seleenin saantiin. GPX4 on erikoistunut vähentämään fosfolipidihydroperoksidien määrää solukalvoissa, suojaamaan lipidiperoksidaatiota vastaan. Diabeteksessa korkea GPX-aktiivisuus voi auttaa estämään solukalvoja vaurioittavien peroksidien kertymistä ja tulehdusta. Kliiniset tutkimukset osoittavat, että seleenilisä lisää GPX-aktiivisuutta punasoluissa ja plasmassa, mikä liittyy oksidatiivisen stressin merkkiaineiden vähentämiseen.

Tioredoxin reduktaasit (TXNRD)

Nämä selenoentsyymit vähentävät hapettunutta tioredoksiinia, joka on keskeinen solun redoksaalisen tasapainon säätelijä. TXNRD:n aktiivisuus vaikuttaa moniin prosesseihin, kuten DNA-korjaus, solujen proliferaation ja apoptoosin. haiman beetasoluissa TXNRD:n asianmukainen toiminta suojaa sytokiinin aiheuttamaa hapettavaa stressiä vastaan ja säilyttää insuliinin erityskapasiteetin. Diabeetikoissa munuaisissa ja hermokudoksessa TXNRD:n tasot ovat usein alenevia, mikä edistää paikallista oksidatiivisen vaurion syntymistä.

Muut selenoproteiinit

Selenoproteiini P (SelP) kuljettaa seleeniä maksasta perifeerisiin kudoksiin ja myös on antioksidantti ominaisuuksia kautta sen tioredoksiinin kaltainen verkko. Metioniinisulfoksidi reduktaasi B1 (MsrB1) vähentää hapettuneita metioniini jäämiä proteiineissa, korjaa oksidatiivisen vaurion ja palauttaa proteiinin toimintaa. Selenoproteiini S (SelS) osallistuu muuntuneeseen proteiinin vasteeseen ja voi suojata endoplasminen retikulooma stressiä, joka on korostunut insuliinille resistentti kudoksissa. Yhdessä nämä selenoproteiinit luovat koordinoidun verkoston, joka puolustaa hapettumista onsuolitulehdus liittyy diabetes.

Tärkeää on, että seleenin antioksidanttivaikutukset eivät ole lineaarisia.Molemmat puutos ja liiallinen voi heikentää solujen toimintaa. Tasapainoinen seleenin tila on kriittinen näiden entsyymien optimaalisen toiminnan kannalta, ja seleenin saannin ja terveystulosten välinen suhde seuraa usein U:n muotoista käyrää.

Seleeniä ja diabetesta koskevat tutkimustulokset

Seleeniä ja diabetesta koskevat tieteelliset tutkimukset ovat tuottaneet mielenkiintoisia mutta joskus ristiriitaisia tuloksia. Seleenin ominaisuuksien ymmärtäminen on välttämätöntä kaikille, jotka pitävät seleeniä osana diabeteksen hoitosuunnitelmaa.

Epidemiologiset tutkimukset

Seleenipitoisuuden ja diabeteksen riskin välillä on ollut erilaisia yhteyksiä.Yhdysvalloissa tehdyssä terveys- ja ravitsemustutkimuksessa (NHANS) havaittiin positiivinen yhteys[]] seerumin seleenipitoisuuden ja diabeteksen esiintyvyyden välillä.

Interventiotutkimukset

Satunnaistetut kontrolloidut tutkimukset seleenilisästä diabetespotilailla ovat edelleen vähäisiä ja pieniä. Useat pienet tutkimukset ovat osoittaneet, että lisäseleenin (esim. 200 μg/päivä selenometioniinina) käyttö voi vähentää merkittävästi oksidatiivisen stressin markkereita, kuten malondialdehydiä (MDA) ja F2-isoprostaneja, samalla kun glutationin peroksidaasin aktiivisuus on lisääntynyt. Kahdeksan diabeetikoilla tehdyn tutkimuksen meta-analyysissä havaittiin seerumin MDA-arvon merkittävä väheneminen seleenilisäyksen jälkeen. Muissa tutkimuksissa ei kuitenkaan havaittu merkittäviä muutoksia HbA1c-arvossa, glukoosin paastoarvossa tai insuliiniresistenssissä . Seleenin ja E-vitamiinin ehkäisytutkimuksessa (SELECT) todettiin suuri tietoaineisto: miehillä, jotka saivat seleeniä yksin (200 μg/vrk) .

Mekanismit mahdollisten haittavaikutusten varalta, joihin liittyy ylimääräselenium

Seleenin runsas saanti voi edistää hapettavaa stressiä epäsuorasti. Kun seleenitasot ovat suprafysiologisia, selenoproteiineista voi tulla pro-oksidantteja, jotka katalysoivat ROS:n muodostumista. Ylimääräinen seleeni voi myös häiritä insuliinin signaalia stimuloimalla selenoproteiini P:tä, joka eläinmalleissa aiheuttaa insuliiniresistenssiä. Eläinkokeet osoittavat, että seleenin yliannostus heikentää insuliinin synteesiä ja eritystä haiman beetasoluissa. Lisäksi korkea seleeni on liitetty adipoosikudoksessa esiintyvien tulehdussyklamaattien lisääntyneeseen ilmentymiseen. Sen vuoksi umpimättömyyttä ei suositella, ja minkä käyttöä tulee ohjata yksilöllisellä arvioinnilla.

Seleenilähteet, sisäänotto ja arviointi

Useimmat ihmiset voivat saada riittävästi seleeniä pelkästään ruokavalion kautta. Suositeltava ruokavaliotuki (RDA) aikuisille on 55 μg/vrk, ja suurempi tarve 60.70 μg/vrk raskauden ja imetyksen aikana. Sietävä yläottotaso (UL) on 400 μg/vrk aikuisille.

Food SourceServingSelenium Content (μg)
Brazil nuts1 nut (approx. 5 g)68–91
Tuna (yellowfin, cooked)3 oz (85 g)92
Sardines (canned in oil)3 oz45
Ham (roasted)3 oz31
Brown rice (cooked)1 cup19
Eggs (hard-boiled)1 large15
Sunflower seeds¼ cup19
Portabella mushrooms (grilled)1 cup12

Diabeetikoille elintarvikelähteet ovat parempia täydentää, koska ne tarjoavat seleeniä luonnon matriisissa pienempi, turvallisempia annoksia. Parapähkinät ovat poikkeuksellisen korkeita; vain yksi pähkinä voi ylittää päivittäisen tarpeen, joten maltillisuus on avain. Seleenipitoisuus kasvipohjaisten elintarvikkeiden riippuu maaperästä, jossa ne on kasvatettu, mikä johtaa maantieteelliseen vaihteluun. Yksilöt asuvat alueilla, joilla on alhainen maaperän seleeni (esim., osia Euroopasta, Kiinasta ja Uusi-Seelanti) voi olla pienempi ravinnon saanti ja saattaa hyötyä vaatimaton lisäravintoa jälkeen testauksen.

Testi Seleenin tila

Seerumi tai plasma seleeni on yleisimmin käytetty biomarkkeri, joka heijastaa viime saanti. Koko veren seleeni tarjoaa pidemmän aikavälin indeksi. Glutationi peroksidaasin aktiivisuus erytrosyyttien voi myös osoittaa toiminnallista seleenin tilaa. Diabetesta sairastaville ihmisille, testaus voidaan harkita, jos lisäravinteet on suunniteltu, erityisesti jos on imeytymishäiriö, krooninen munuaissairaus, tai rajoittava ruokavalio. Monet kaupalliset laboratoriot tarjoavat seleenitestausta, mutta se ei rutiininomaisesti kattaa vakuutus ilman erityistä kliinistä käyttöaihetta.

Seleenin ja diabeteksen mahdolliset hyödyt ja varotoimet

Mahdolliset hyödyt

  • Hapidatiivisen stressin merkkiaineet: Useissa tutkimuksissa on osoitettu, että seleenilisä vähentää lipidiperoksidaatiotuotteita, kuten MDA:ta ja F2-isoprostaaneja, ja lisää samalla GPX:n aktiivisuutta.
  • Parempi antioksidanttientsyymiaktiivisuus:[] Glutationi peroksidaasin ja tioredoksiinireduktaasin lisääminen vahvistaa kehon perustason puolustusta hyperglykemian aiheuttamia vaurioita vastaan, mahdollisesti suojaa herkkiä kudoksia.
  • Mahdollinen pienempi komplikaatioriski:[] Jotkin havaintotiedot yhdistävät suuremman seleenistatuksen diabeettisen nefropatian ja kardiovaskulaaristen tapahtumien pienempään ilmaantuvuuteen, vaikkakaan ei ole näyttöä suurista tutkimuksista.
  • Synergia muiden antioksidanttien kanssa:[] Seleeni toimii E-vitamiinin kanssa solujen kalvojen suojaamiseksi; molempien ravintoaineiden riittävä saanti voi tuoda enemmän hyötyä kuin kumpikaan yksinään. Yhdessä C-vitamiinin ja polyfenolien kanssa seleeni voi auttaa hapetetun glutationin kierrättämisessä.

Varotoimet

  • Vältä liiallista saantia:[] Krooninen kulutus yli 400 μg/vrk voi aiheuttaa selenoosia. Oireet ovat valkosipulin hengitys, hiustenlähtö, hauraita kynnet, ihottuma, ja ruoansulatuskanavan järkyttynyt. Vakava toksisuus on harvinaista elintarvikkeiden mutta mahdollista sopimaton lisäannos.
  • Esitä terveydenhuollon tarjoaja ennen täydentämistä:[] Diabeetikoilla on usein samanaikaisia sairauksia (esim. kilpirauhasen sairaudet, munuaissairaus, maksan toimintahäiriö), jotka voivat muuttaa seleenin aineenvaihduntaa.
  • Ole tietoinen yksilöllisestä lähtötasosta: Lisäedut näkyvät todennäköisimmin henkilöillä, joilla on alhainen seleenipitoisuus. Hyvin ravituissa populaatioissa ylimääräinen seleeni ei ehkä tarjoa mitään hyötyä ja voi olla jopa haitallista, erityisesti miehillä, joilla lähtötaso on korkea.
  • Interaktiot lääkkeiden kanssa:[] Suuri annos seleeniä voi häiritä antikoagulanttia ja antitromboottisia lääkkeitä tehostamalla niiden vaikutusta verihiutaleiden toimintaan. Se voi myös vaikuttaa kemoterapian lääkkeisiin kuten sisplatiiniin ja kilpirauhaslääkkeisiin.
  • Muodon mukaan: Selenometioniini imeytyy paremmin proteiineihin kuin seleeni, mutta se voi kertyä kudoksiin. Lisäravinteena pienet annokset (50.100 μg/vrk) ovat yleensä turvallisempia kuin suuremmat annokset.

Seleeni ja spesifiset diabetes komplikaatiot

Sydän- ja verisuonitaudit

Selenoproteiinit kuten GPX1 ja SelP auttavat suojaamaan LDL:ää hapettumiselta vähentämällä lipidihydroperoksidia. Diabeetikoilla riittävän seleenin tilan ylläpitäminen voi vähentää lipidiperoksidaatiota, joka lisää plakin epävakautta ja endoteelihäiriöitä. Vuoden 2019 meta-analyysi havainnointitutkimuksissa todettiin, että korkeampi seleenipitoisuus liittyi pienempään riskiin sepelvaltimotautien ryhmissä, joiden seleenipitoisuus on alhainen, mutta ei seleeniä täyttä väestöä. Kliiniset tutkimukset ovat tarpeen sen varmistamiseksi, voivatko seleenillä kohdennetut toimenpiteet vähentää sydän- ja verisuonitapahtumia diabeteksessa.

Diabeettinen nefropatia

Munuaiset ovat erityisen alttiita oksidatiiviselle stressille johtuen niiden korkeasta metabolisesta aktiivisuudesta ja verenkierrosta. Diabeteksen munuaissairaudessa seleeniriippuvaiset munuaiskudoksen entsyymit ovat usein reguloituja. Eläinkokeet osoittavat, että seleenilisä vähentää proteinuriaa, glomerulaarista skleroosia ja tubulointerstitiaalista fibroosia diabeetikoilla. Ihmisen näyttö on rajallinen mutta lupaava: 12 viikon satunnaistettu tutkimus iranilaisilla aikuisilla, joilla on diabeettinen nefropatia, todettiin, että 200 μg/vrk seleeniä vähensi virtsan albumiinin erittymistä ja seerumin MDA:ta verrattuna lumelääkkeeseen. Tubulaariset vammat myös paranivat. Suuremmat, pidemmät tutkimukset ovat tarpeen ennen kliinisten suositusten tekemistä, mutta tiedot tukevat mahdollista renoproproprotektionaalista roolia.

Perifeerinen neuropatia

Seleenilisän on osoitettu parantavan hermojen johtumisnopeutta ja vähentävän oksidatiivisen stressin merkkejä diabeetikon neuropatian eläinmalleissa. Ihmisen pilottitutkimuksessa kuuden kuukauden seleenilisän (200 μg/vrk) aikaansaama subjektiivinen kipupistemäärä ja elämänlaatu paranivat hieman, vaikka objektiiviset hermojen johtumisparametrit eivät muuttuneet merkittävästi. Seleenin rooli neuropatian ehkäisyssä ja hoidossa on edelleen aktiivinen tutkimusalue, ja useissa käynnissä olevissa tutkimuksissa tarkasteltiin yhdistelmähoitoa alfalipoiinihappon ja muiden antioksidanttien kanssa.

Tulevaisuuden tutkimuksen ohjeet

Seleenin ja diabeteksen nykyinen näyttöpohja on hajanainen.

  • Optimaalinen annos ja muoto:[] Useimmissa tutkimuksissa käytetään selenometioniinia 200 μg/vrk, mutta seleenihiivalla ja epäorgaanisilla suoloilla (natriumseleniitti, seleeni) on erilainen farmakokinetiikka ja kudosjakauma. Tarvitaan annos-vastetutkimuksia, jotka ositetaan seleenin lähtötason mukaan.
  • Geneettinen vaihtelu:[ Yksittäinen nukleotidipolymorfismit (SNP) selenoproteiinigeenien (esim., GPX1, SEPP1, TXNRD2) vaikuttavat siihen, miten yksilöt reagoivat seleenin saantiin. Personoitu seleenilisä genotyyppiin perustuen voisi parantaa tuloksia ja minimoida riskejä.
  • Seleenin molekyylin resistenssi: Mekanististen tutkimusten pitäisi selvittää, voiko korkea seleeni edistää insuliiniresistenssiä ja onko se selenoproteiini P:n tai muiden tulehdusreittien välittämää. Molekyylin siirtymisen antioksidantti pro-oksidanttiin ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää.
  • Yhdistyminen muiden antioksidanttien kanssa:[ E-vitamiini, C-vitamiini, alfa-lipoiinihappo ja polyfenolit voivat synergioitua seleenin kanssa. Tutkimukset, joissa tutkitaan yhdistelmähoitoja diabeettisissa komplikaatioissa.
  • Pitkäaikainen turvallisuus:[ Laajennetut tutkimukset ovat tarpeen sen määrittämiseksi, vaikuttavatko seleenilisät syövän ilmaantuvuuteen, sydän- ja verisuonikuolleisuuteen vai kaikkien syiden kuolleisuuteen diabetespotilailla. SELECT-tutkimuksen tiedot viittaavat varovaisuuteen, mutta diabeetikoiden kohorteissa ei ole pitempiä havaintoja.

Päätelmä

Seleeni on kaksiteräinen miekka yhteydessä diabetes. Toisaalta, se on välttämätöntä toimintaa antioksidantti entsyymejä, jotka torjuvat glukoosin aiheuttama oksidatiivinen stressi, ja todisteet viittaavat siihen, että säilyttäminen riittävä seleenin tila voi vähentää hapettumisen vaurioita ja mahdollisesti hidastaa etenemistä diabeettisia komplikaatioita. Toisaalta, liiallinen seleenin saanti . Olipa sitten ravintolisiä tai ylikulutus korkean seleenin elintarvikkeiden .

Useimmille henkilöille, joilla on diabetes, tasapainoinen ruokavalio, johon kuuluu seleenipitoisia elintarvikkeita, kuten ballistuksien maltillinen, tonnikala, munat, sardiinit, ja kokonaisia jyviä antaa 55.70 μg päivässä tarvitaan optimaalinen selenoproteiinin toimintaa. Täydennystä olisi harkittava vasta testauksen jälkeen ja valvonnassa seleenin status ja terveydenhuollon tarjoaja. Koska tutkimus edelleen kehittyy, seleeni pysyy kiehtovana mutta varovaisesti lähestyi pelaaja taistelussa diabetekseen liittyviä oksidatiivinen vaurioita.

Ulkoiset resurssit lisälukemista varten: