इंसुलिन उत्पादन और कार्रवाई पर कॉपर का प्रभाव

मेटाबोलिक स्वास्थ्य में कॉपर की आवश्यक भूमिका

कॉपर शरीर के सबसे बहुमुखी ट्रेस खनिजों में से एक के रूप में खड़ा है, जो शारीरिक प्रक्रियाओं की एक विस्तृत श्रृंखला में भाग लेता है जो लाल रक्त कोशिका गठन और प्रतिरक्षा रक्षा में अपनी अच्छी तरह से ज्ञात भूमिकाओं से परे है। उभरते अनुसंधान ने ग्लूकोज चयापचय के एक महत्वपूर्ण न्यूनाधिक के रूप में तांबे की स्थिति बनाई है, जो सीधे अग्नाशय बीटा कोशिकाओं द्वारा इंसुलिन के उत्पादन को प्रभावित करती है और परिधीय ऊतकों में ग्लूकोज अपटेक को सुविधाजनक बनाने की हार्मोन की क्षमता को प्रभावित करती है। यह दोहरी भागीदारी चयापचय स्वास्थ्य में तांबे की स्थिति को एक सार्थक कारक बनाती है, जिसमें मधुमेह की रोकथाम और प्रबंधन के लिए निहितार्थ शामिल हैं।

तांबे और इंसुलिन के बीच संबंध कई अंतर-संबंधित मार्गों के माध्यम से संचालित होता है, जिसमें एंजाइमेटिक कैटेलिस, एंटीऑक्सिडेंट रक्षा और भड़काऊ संकेत शामिल है। सबूतों का एक बढ़ता शरीर इंगित करता है कि इष्टतम रेंज के भीतर तांबे को बनाए रखने से स्वस्थ इंसुलिन स्राव का समर्थन होता है, इंसुलिन रिसेप्टर संवेदनशीलता को संरक्षित करता है, और ऑक्सीडेटिव तनाव के खिलाफ सुरक्षा करता है जो इंसुलिन प्रतिरोधी राज्यों की विशेषता है। यह लेख तांबे और इंसुलिन कार्रवाई के बीच यांत्रिकी लिंक की जांच करता है, नैदानिक सबूत चयापचय परिणामों के लिए तांबे की स्थिति को जोड़ने की समीक्षा करता है, और आहार के माध्यम से पर्याप्त तांबे के सेवन को प्राप्त करने के लिए व्यावहारिक मार्गदर्शन प्रदान करता है।

मानव शरीर विज्ञान में कॉपर जैव रसायन

एन्जाइमेटिक कार्य और प्रणालीगत भूमिकाएं

कॉपर मुख्य रूप से एक उत्प्रेरक cofactor के रूप में कार्य करता है जो विभिन्न एंजाइमों के लिए जिन्हें cuproenzyme कहा जाता है। ये एंजाइम ऊर्जा उत्पादन, न्यूरोट्रांसमीटर संश्लेषण, संयोजी ऊतक गठन और लौह जुटाने के लिए आवश्यक प्रतिक्रियाओं को मध्यस्थता करते हैं। Cytochrome coxidase, माइटोकॉन्ड्रियल इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में एक तांबे-निर्भर एंजाइम, एरोबिक श्वसन और एटीपी पीढ़ी के लिए अनिवार्य है। उच्च चयापचय मांग वाले ऊतकों में, जैसे कंकाल की मांसपेशी और अग्न्याशय, कुशल ऊर्जा उत्पादन को बनाए रखने के लिए पर्याप्त तांबे की आवश्यकता होती है।

एक अन्य महत्वपूर्ण cuproenzyme, सुपरऑक्साइड dismutase (SOD), दो रूपों में मौजूद है: तांबे-जस्ता SOD साइटोसोल में पाया और मैंगनीज SOD माइटोकॉन्ड्रिया में पाया। Cu/Zn-SOD सुपरऑक्साइड कण के खिलाफ रक्षा की पहली पंक्ति प्रदान करता है, उन्हें हाइड्रोजन पेरोक्साइड में परिवर्तित करता है, जो तब कैटालेज़ और ग्लूटाथियोन पेरोक्सिडेज द्वारा तटस्थ होता है। यह एंटीऑक्सीडेंट कार्य बीटा कोशिकाओं में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जो अंतर्जात एंटीऑक्सीडेंट एंजाइमों के अपेक्षाकृत कम स्तर को व्यक्त करता है और इसलिए ऑक्सीडेटिव चोट के प्रति संवेदनशील होता है।

Ceruloplasmin, एक तांबे युक्त ferroxidase, लौह होमोस्टेसिस में लौह होमोस्टेसिस में लौह लौह लौह को लौह लोहे में ऑक्सीकरण करके एक केंद्रीय भूमिका निभाता है, जिससे ऊतकों को स्थानांतरित करने और उसके बाद के परिवहन के लिए इसके बाध्यकारी को सक्षम बनाया जा सकता है। पर्याप्त ceruloplasmin गतिविधि के बिना, लौह कोशिकाओं में जमा होता है, फेंटोन रसायन को बढ़ावा देता है जो अत्यधिक प्रतिक्रियाशील हाइड्रॉक्सिल कण उत्पन्न करता है। यह लौह संचालित ऑक्सीडेटिव तनाव सेलुलर झिल्ली, प्रोटीन और डीएनए को नुकसान पहुंचा सकता है, जिसमें इंसुलिन संकेतन कैस्केड के घटकों शामिल हैं।

कॉपर होमोस्टेसिस और वितरण

शरीर में तांबे के संतुलन को कसकर विनियमित तंत्रों के माध्यम से बनाए रखा जाता है जिसमें आंतों के अवशोषण, यकृत भंडारण और पित्त उत्सर्जन शामिल है। आहार तांबे मुख्य रूप से तांबे ट्रांसपोर्टर CTR1 के माध्यम से छोटी आंत में अवशोषित हो जाती है, जिसमें अवशोषण क्षमता आहार सेवन के साथ विपरीत रूप से भिन्न होती है। एक बार अवशोषित होने पर तांबे को एलबमिन और ट्रांसपेरिन के लिए बाध्य यकृत में ले जाया जाता है, जहां इसे परिधीय ऊतकों को वितरण के लिए सेरुलोप्लासिन में शामिल किया जाता है या मेटलोथीनिन पूल में संग्रहीत किया जाता है।

कॉपर चेपरोन विशिष्ट सेलुलर डिब्बे के लिए सीधे तांबे का परिवहन करता है: सीसीएस साइटोसोल में क्यू / जेएन-एसओडी को तांबे को वितरित करता है, ATOX1 तांबे को गर्भाशय में शामिल होने के लिए गुप्त मार्ग तक पहुंचाता है, और COX17 साइटोक्रोम सी ऑक्सीडेस असेंबली के लिए माइटोकॉन्ड्रिया को तांबे को निर्देशित करता है। इन चेपरोन प्रणालियों में आनुवंशिक दोष, जैसे कि ATP7A में उत्परिवर्तन, मेनकेस रोग पैदा करने के कारण, प्रगतिशील न्यूरोलॉजिकल अधोसंवर्धन और संयोजी ऊतक असामान्यता की विशेषता गंभीर तांबे की कमी वाले राज्यों का उत्पादन करता है।

सीरम तांबे की सांद्रता आम तौर पर प्रति deciliter 70 से 140 माइक्रोग्राम तक होती है, लगभग 90 प्रतिशत से ceruloplasmin तक सीमित होती है। शेष 10 प्रतिशत, विनिमय योग्य या लैबाइल तांबे के रूप में संदर्भित, जैविक रूप से सक्रिय अंश का प्रतिनिधित्व करता है जो सेलुलर सिग्नलिंग में भाग लेता है। विनिमय योग्य तांबे का मापन अकेले कुल सीरम तांबे की तुलना में तांबे की स्थिति का अधिक शारीरिक रूप से प्रासंगिक आकलन प्रदान करता है, विशेष रूप से सूजन और मधुमेह जैसे परिवर्तित ceruloplasmin स्तरों से जुड़ी स्थितियों में।

कॉपर और इंसुलिन उत्पादन

बीटा सेल अखंडता और गुप्त क्षमता

अग्नाशय बीटा कोशिकाएं विशेष रूप से अंतःस्रावी कोशिकाएं हैं जो ग्लूकोज और अन्य स्राव के जवाब में इंसुलिन को संश्लेषित करने, भंडारण करने और गुप्त करने के लिए जिम्मेदार हैं। इंसुलिन स्रावी मशीनरी बरकरार माइटोकॉन्ड्रियल फंक्शन, कैल्शियम सिग्नलिंग और वेसिकल ट्रैफिकिंग पर निर्भर करती है, जिनमें से सभी को तांबे-निर्भर एंजाइमेटिक गतिविधि की आवश्यकता होती है। कॉपर की कमी साइटोक्रोम सी ऑक्सीडेज गतिविधि को बाधित करके बीटा कोशिकाओं में एटीपी उत्पादन को कम करती है, जिससे इंसुलिन ग्रेन्युल एक्सोसाइटोसिस के लिए उपलब्ध ऊर्जा को सीमित किया जाता है।

पशु अध्ययनों ने प्रदर्शित किया है कि तांबे-deficient आहार अग्नाशय इंसुलिन सामग्री को कम करते हैं और ग्लूकोज-उत्तेजित इंसुलिन स्राव को खराब करते हैं। चूहे ने तांबे-प्रतिबंधित आहारों को बीटा-सेल द्रव्यमान को कम किया और ग्लूकोज और गैर-ग्लुकोस स्राव जैसे आर्जिनाइन के जवाब में इंसुलिन रिलीज को कम कर दिया। ये प्रभाव आंशिक रूप से तांबे की पुनरावृत्ति के साथ प्रतिवर्ती हैं, यह सुझाव देते हुए कि बीटा कोशिकाओं की संरचनात्मक और कार्यात्मक अखंडता को बनाए रखने के लिए तांबे की आवश्यकता है।

कॉपर भी एपोप्टोसिस को विनियमित करने में अपनी भूमिका के माध्यम से बीटा सेल अस्तित्व को प्रभावित करता है। क्यू / जेएन-एसओडी की एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि हाइपरग्लिसिमिया प्रेरित ऑक्सीडेटिव तनाव के साइटोटोक्सिक प्रभाव से बीटा कोशिकाओं की रक्षा करती है, जो एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम तनाव मार्गों और कैस्पेस-निर्भर सेल मौत को सक्रिय करती है। सेल संस्कृति मॉडल में, तांबे के पूरकता क्यू / जेएन-एसओडी गतिविधि को बढ़ाता है और ग्लूकोक्सिक स्थितियों के तहत बीटा सेल एपोप्टोसिस को कम करता है, जबकि तांबा chelation ऑक्सीडेटिव चोट के लिए बीटा कोशिकाओं को संवेदनशील बनाता है।

Proinsulin की एंजाइमेटिक प्रसंस्करण

इंसुलिन को शुरू में प्रीप्रोइन्सुलिन के रूप में संश्लेषित किया जाता है, जो प्रोइन्सुलिन का उत्पादन करने के लिए एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में प्रोटेयोलिटिक क्लीवेज से गुजरता है। प्रोइन्सुलिन को तब गोलगी तंत्र में ले जाया जाता है, जहां इसे स्रावी ग्रेन्युल में पैक किया जाता है और प्रोहोर्मोन कन्वर्टेज़ पीसी 1/3 और पीसी 2 द्वारा परिपक्व इंसुलिन और सी-पेप्टाइड पैदा करने के लिए संसाधित किया जाता है। इन बदलावों की गतिविधि गुप्त पथमार्ग के भीतर रेडॉक्स पर्यावरण से प्रभावित होती है, जिसे तांबे के निर्भर एंजाइमों द्वारा संशोधित किया जाता है।

cuproenzyme tyrosinase, मेलेनिन संश्लेषण में अपनी भूमिका के लिए सबसे अच्छा जाना जाता है, इंसुलिन प्रसंस्करण में शामिल प्रोटीन के ट्रांसलेशनल संशोधन में निहित है। जबकि टायरोसिनेज प्रोइंसुलिन क्लीवेज के लिए सीधे जिम्मेदार नहीं है, इसकी गतिविधि गोल्गी के भीतर स्रावी प्रोटीन के उचित तह और स्थिरीकरण में योगदान देती है। इस डिब्बे में तांबे के होमोस्टेसिस का विघटन से धुंधले प्रोइन्सुलिन संचय और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम तनाव का कारण बन सकता है, जिससे अवांछित प्रोटीन प्रतिक्रिया को ट्रिगर किया जा सकता है और इंसुलिन उत्पादन को कम किया जा सकता है।

कॉपर ट्रांसक्रिप्शन कारक अग्नाशय और डुओडेनियल होमोबॉक्स 1 (पीडीएक्स-1) की अभिव्यक्ति को भी प्रभावित करता है, जो इंसुलिन जीन ट्रांसक्रिप्शन और बीटा सेल भेदभाव को नियंत्रित करता है। पीडीएक्स-1 इंसुलिन प्रमोटर को बांधता है और ग्लूकोज उत्तेजना के जवाब में ट्रांसक्रिप्शन को सक्रिय करता है। कॉपर की कमी पीडीएक्स-1 परमाणु स्थानीयकरण और डीएनए-बाइंडिंग गतिविधि को कम करती है, जिससे इंसुलिन एमआरएनए स्तर कम हो जाता है। यह निष्कर्ष इंसुलिन संश्लेषण को चलाने वाली ट्रांसक्रिप्शनल मशीनरी को बनाए रखने के लिए तांबे के महत्व को रेखांकित करता है।

कॉपर और बीटा सेल मास विनियमन

इंसुलिन स्राव और संश्लेषण पर इसके प्रभावों से परे, तांबा बीटा सेल द्रव्यमान के रखरखाव और विस्तार को प्रभावित करता है। बीटा-सेल द्रव्यमान को गतिशील रूप से प्रतिकृति, नवजात शिशु रोग और एपोप्टोसिस के संतुलन के माध्यम से विनियमित किया जाता है। कॉपर-निर्भर संकेत पथमार्ग, जिसमें माइटोजन-सक्रिय प्रोटीन किनेज़ (एमएपीके) कैस्केड शामिल हैं, चयापचय मांगों के जवाब में बीटा-सेल प्रसार को संशोधित करते हैं।

इंसुलिन प्रतिरोध के मॉडल में बीटा सेल द्रव्यमान में क्षतिपूर्ति वृद्धि को बढ़ी हुई इंसुलिन उत्पादन की जैव-संश्लेषक मांगों का समर्थन करने के लिए पर्याप्त तांबे की आवश्यकता होती है। कॉपर की कमी इस अनुकूली प्रतिक्रिया को सीमित करती है, जो अति-ग्लाइसीमिया को अधिक करने के लिए इंसुलिन प्रतिरोध से प्रगति को तेज करती है। इसके विपरीत, तांबे की अतिरिक्त उन्नत ग्लिसेशन एंड प्रोडक्ट्स और एमिलॉयड जमा के गठन को बढ़ावा देकर बीटा सेल फ़ंक्शन को भी लागू कर सकती है, जो टाइप 2 मधुमेह में बीटा सेल विषाक्तता में योगदान करती है।

कॉपर और इंसुलिन कार्रवाई

इंसुलिन रिसेप्टर सिग्नलिंग कास्केड

इंसुलिन कार्रवाई इंसुलिन के बंधन के साथ अपने सेल सतह रिसेप्टर के लिए शुरू होती है, एक टाइरोसिन किनेज़ रिसेप्टर दो अतिरिक्त सेलुलर अल्फा सबयूनिट और दो ट्रांसमेम्ब्रेन बीटा सबयूनिट से बना है। लिगैंड बाइंडिंग में अनुरूप परिवर्तन होता है जो बीटा सबयूनिट की आंतरिक टाइरोसिन किनेज़ गतिविधि को सक्रिय करता है, जिससे ऑटोफोस्फाइलेशन और इंसुलिन रिसेप्टर सब्सट्रेट (आईआरएस) प्रोटीन के बाद फॉस्फेटोरिलिएंटेशन होता है। ये फॉस्फोरिलेटेड आईआरएस प्रोटीन डाउनस्ट्रीम सिग्नलिंग अणुओं के लिए डॉकिंग साइटों के रूप में काम करते हैं, जिसमें फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल 3-किनेज़ (Pi3K) शामिल है, जो ग्लुकोनोसाइट्स के संश्लेषण को सक्रिय करता है।

कॉपर स्थिति इस संकेतन कैस्केड के प्रत्येक चरण को संशोधित करती है। इंसुलिन रिसेप्टर टाइरोसिन किनेज़ की गतिविधि सेलुलर रेडॉक्स स्टेट के प्रति संवेदनशील होती है, जिसमें ऑक्सीडेटिव तनाव रिसेप्टर को बढ़ावा देने के लिए गंभीर सिस्टिन अवशेषों के ऑक्सीकरण के माध्यम से desensitization को बढ़ावा देता है। क्यू / जेएन-एसओडी कम इंट्रासेलुलर सुपरऑक्साइड स्तर को बनाए रखने के द्वारा ऑक्सीडेटिव संशोधन से इन अवशेषों की रक्षा करता है। तांबे के डिफाइशियेंट राज्यों में, कम SOD गतिविधि सुपरऑक्साइड संचय की अनुमति देती है, जो इंसुलिन रिसेप्टर ऑटोफोस्फीलेशन को रोकता है और पीआई 3 के / एक्ट मार्ग के माध्यम से डाउनस्ट्रीम संकेतन को कम करता है।

आईआरएस-1 और आईआरएस-2 विशेष रूप से ऑक्सीडेटिव संशोधन और सेरिन फॉस्फोरिलेशन के प्रति संवेदनशील हैं, जो उन्हें इंसुलिन संकेत देने वाले सक्रियता से अवरोधकों तक परिवर्तित करता है। आईआरएस प्रोटीन का सेरिन फॉस्फोरिलेशन उन्हें प्रोटेसोमल गिरावट के लिए लक्षित करता है और पीआई3 के साथ उनकी बातचीत को बाधित करता है। कॉपर की कमी इस अवरोधक फॉस्फेटेशन को बढ़ावा देती है जो तनाव-संवेदनशील किनेस जैसे जेएनके और आईकेकेके-बीटा को सक्रिय करता है, जो प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों द्वारा प्रेरित होते हैं। यह तंत्र आणविक स्तर पर तांबे की स्थिति और इंसुलिन प्रतिरोध के बीच एक सीधा लिंक का प्रतिनिधित्व करता है।

GLUT4 ट्रांसलोकेशन और ग्लूकोज़ अपटेक

ग्लूकोज़ ट्रांसपोर्टर 4 (GLUT4) प्राथमिक इंसुलिन-उत्तरदायी ग्लूकोज ट्रांसपोर्टर है जो कंकाल की मांसपेशियों, वसा ऊतक और हृदय की मांसपेशियों में व्यक्त किया जाता है। बेसल अवस्था में, GLUT4 इंट्रासेलुलर वेशल्स में अनुक्रमित होता है; इंसुलिन उत्तेजना प्लाज्मा झिल्ली के लिए अपने स्थान को ट्रिगर करती है, जहां यह कोशिका में ग्लूकोज प्रवेश की सुविधा प्रदान करती है। इस ट्रांसलोकेशन प्रक्रिया में एक बरकरार अभिनय साइटोस्क्लेटन, उचित वेश्याल तस्करी मशीनरी और उपयुक्त झिल्ली लिपिड संरचना की आवश्यकता होती है, जिनमें से सभी तांबे की उपलब्धता से प्रभावित होते हैं।

कॉपर झिल्ली तरलता और लिपिड राफ्ट संगठन पर इसके प्रभावों के माध्यम से GLUT4 ट्रांसलोकेशन में योगदान देता है। Cholesterol युक्त झिल्ली microdomains जिसे लिपिड राफ्ट्स के नाम से जाना जाता है, इंसुलिन संकेतन और GLUT4 vesicle डॉकिंग के लिए प्लेटफार्मों के रूप में काम करते हैं। कॉपर वसायुक्त एसिड चयापचय में शामिल desaturases की गतिविधि को संशोधित करके झिल्ली लिपिड संरचना को बदल देता है। कॉपर की कमी झिल्ली की कमी झिल्ली की संतृप्ति को बढ़ाता है और तरलता को कम करता है, इंसुलिन रिसेप्टर्स की पार्श्व गतिशीलता को बाधित करता है और प्लाज्मा झिल्ली के साथ GLUT4 vesicles का संलयन करता है।

तांबे-deficient चूहों में अध्ययन ने तांबे-एडक्वेट नियंत्रण की तुलना में कंकाल की मांसपेशी में इंसुलिन-उत्तेजित ग्लूकोज़ अपटेक में 40 से 50 प्रतिशत की कमी का प्रदर्शन किया है। यह हानि प्लाज्मा झिल्ली में कम GLUT4 ट्रांसलोकेशन के साथ सहसंबंधित होती है और Akt phosphorylation को कम करती है। महत्वपूर्ण बात यह है कि ये दोष कुल GLUT4 अभिव्यक्ति में परिवर्तन से स्वतंत्र रूप से होते हैं, यह दर्शाता है कि तांबे की कमी विशेष रूप से ग्लूकोज ट्रांसपोर्टर की कमी को कम करने के बजाय ट्रांसलोकेशन मशीनरी को बाधित करती है।

सूजन और ऑक्सीडेटिव तनाव पथ

क्रोनिक लो-ग्रेड सूजन एक केंद्रीय तंत्र का प्रतिनिधित्व करती है जो इंसुलिन प्रतिरोध के लिए तांबे के असंतुलन को जोड़ती है। मोटापे में वसा ऊतक विस्तार प्रतिरक्षा कोशिकाओं को भर्ती करता है जो ट्यूमर न्यूक्रोसिस फैक्टर-अल्फा (TNF-alpha) और इंटरलेकिन-6 (IL-6) जैसे प्रो-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स को स्रावित करता है, जो सेरिन किनेस को सक्रिय करता है जो फॉस्फोरिलेट IRS प्रोटीन और इंफ्लेयर इंसुलिन संकेतन को निष्क्रिय करता है। कॉपर इस भड़काऊ प्रतिक्रिया को रेडॉक्स-संवेदनशील ट्रांसक्रिप्शन कारकों पर इसके प्रभावों के माध्यम से संशोधित करता है।

न्यूक्लियर फैक्टर kappa-B (NF-KappaB) एक मास्टर नियामक है जो कि ऑक्सीडेटिव तनाव द्वारा सक्रिय है। सामान्य परिस्थितियों में, NF-KappaB को इसके अवरोधक I-kappaB द्वारा साइटोप्लाज्म में अनुक्रमित किया जाता है। प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां आई-KappaB किनेज़ को सक्रिय करती हैं, जो फॉस्फोरिलेट आई-KappaB को सक्रिय करती हैं, जिससे इसके क्षरण और एनएफ-KappaB परमाणु स्थानांतरण की ओर जाता है। कॉपर की कमी क्यू / Zn-SOD गतिविधि को कम करती है, जिससे सुपरऑक्साइड को इस पथमार्ग को संचित और सक्रिय करने की अनुमति मिलती है।

कॉपर भी peroxisome proliferator सक्रिय रिसेप्टर गामा (PPAR-gamma) की गतिविधि को प्रभावित करता है, एक परमाणु रिसेप्टर जो इंसुलिन संवेदनशीलता और adipocyte भेदभाव को बढ़ावा देता है। PPAR-gamma ligands, जिसमें थियाज़ोलिडाइन्डियोन ड्रग्स शामिल हैं, सूजन जीन अभिव्यक्ति को कम करके इंसुलिन संवेदनशीलता में सुधार और फैटी एसिड भंडारण को बढ़ाने में मदद करता है। कॉपर अपने ligand-binding डोमेन के redox राज्य को संशोधित करके PPAR-gamma गतिविधि को प्रभावित करता है और इसके सहभागी की अभिव्यक्ति को प्रभावित करता है। कॉपर की कमी पीपीएआर-गम्मा लक्ष्य जीन अभिव्यक्ति को एडीपोज ऊतक में कम करती है, जो इंसुलिन कार्रवाई को प्रभावित करती है।

नैदानिक साक्ष्य लिंकिंग कॉपर से मेटाबोलिक आउटकॉम

महामारी विज्ञान अध्ययन और अवलोकनात्मक डेटा

जनसंख्या आधारित अध्ययनों ने तांबे के स्तर और ग्लूकोज चयापचय के मार्करों के बीच संबंधों की सूचना दी है, हालांकि इन संघों की दिशा अध्ययन की गई आबादी के आधार पर भिन्न होती है और तांबे की स्थिति का आकलन करने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली विधियों पर निर्भर करती है। कई क्रॉस-सेक्शनल अध्ययनों ने स्वस्थ नियंत्रणों की तुलना में टाइप 2 मधुमेह वाले व्यक्तियों में कम सीरम तांबे की सांद्रता पाई है, जिसमें हेमोग्लोबिन ए 1 सी द्वारा मापा गया ग्लाइसेमिक नियंत्रण के साथ कमी के आनुपातिकता के साथ।

अवलोकन अध्ययनों के मेटा विश्लेषण में पाया गया कि सीरम तांबे का वजन कम हो गया है, जिसमें डायबिटीज के प्रकार में ट्रेस तत्व स्तर की जांच की गई है, जिसमें मामूली तांबे का सेवन किया गया है, लेकिन उच्च तांबे के सेवन के लिए पर्याप्त आबादी से अध्ययन में उच्च है। यह पैटर्न बताता है कि तांबे और मधुमेह के बीच संबंध गैर-लिनियर और संदर्भ-निर्भर है, जिसमें आधार रेखा पोषक तत्वों की स्थिति के आधार पर वृद्धि जोखिम से जुड़ी कमी और अतिरिक्त दोनों शामिल हैं।

अनुदैर्ध्य कोहोर्ट अध्ययन ने सबूत प्रदान किया है कि कम तांबे का सेवन खराब ग्लूकोज सहिष्णुता के विकास की भविष्यवाणी करता है। युवा वयस्कों (CARDIA) अध्ययन में कोरोनरी आर्टरी जोखिम विकास में, बेसलाइन पर कम आहार तांबा का सेवन 20 वर्षों से अधिक अनुवर्ती चयापचय सिंड्रोम की उच्च घटना के साथ जुड़ा हुआ था। यूरोपीय कोहोर्ट्स में समान निष्कर्षों की रिपोर्ट की गई है, जहां कम सीरम तांबे ने उम्र, सेक्स और शरीर द्रव्यमान सूचकांक से स्वतंत्र पूर्वाग्रह के लिए आदर्शोग्लिसीमिया से प्रगति की भविष्यवाणी की।

टाइप 2 मधुमेह में कॉपर स्थिति: कमी बनाम एक्स्टेंस

दोनों कम और उच्च तांबे के स्पष्ट विरोधाभासों को टाइप 2 मधुमेह में रिपोर्ट किया जा रहा है, कुल सीरम तांबे और विनिमय योग्य तांबे के बीच अंतर करके हल किया जा सकता है। कुल सीरम तांबे को बड़े पैमाने पर सेरुलोप्लाज्मिन सांद्रता द्वारा निर्धारित किया जाता है, जो सूजन के दौरान बढ़ जाती है। चूंकि टाइप 2 मधुमेह पुरानी कम ग्रेड सूजन की विशेषता है, कई मधुमेह रोगियों ने उच्च सीरम तांबे और कुल तांबे के स्तर को प्रदर्शित किया है। हालांकि, गर्भाशयुलरोप्लाज्मिन या बढ़ी हुई मूत्र तांबे हानि से तांबे के जुटाने के कारण विनिमय योग्य तांबे का अंश कम हो सकता है।

मूत्राशय तांबे उत्सर्जन व्यक्तियों में कम नियंत्रित मधुमेह के साथ उठाया जाता है, इससे ग्लूकोज प्रेरित ऑस्मोटिक मूत्राशय और ट्यूबलर डिसफंक्शन के कारण होता है। यह मूत्र हानि समय के साथ शरीर के तांबे के स्टोर को कम कर सकती है, विशेष रूप से अपर्याप्त आहार सेवन वाले रोगियों में। बढ़ी हुई गर्भाशय ग्रीवा-चालित कुल तांबे का संयोजन और कम ऊतक तांबा उपलब्धता जैव निशानों को फैलाने में सूजन परिवर्तनों से मास्क किए गए कार्यात्मक तांबे की कमी की स्थिति का प्रतिनिधित्व करती है।

नियोपैथी, रेटिनोपैथी और कार्डियोवैस्कुलर बीमारी सहित मधुमेह की जटिलताओं को प्रभावित ऊतकों में बढ़ती हुई मुक्त तांबे के स्तर से जोड़ा जाता है। कॉपर गुर्दे और मधुमेह जानवरों की रेटिना में जमा होता है, जहां यह प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों के गठन को उत्प्रेरित करता है और ऊतक क्षति को बढ़ावा देता है। नैदानिक अध्ययनों से पता चला है कि एलबमिन्यूरिया के साथ मधुमेह रोगियों में नियोप्रिया के बिना उन लोगों की तुलना में उच्च मूत्र तांबे की उत्सर्जन और उच्च गुर्दे की तांबे की सामग्री होती है। इन टिप्पणियों से पता चलता है कि तांबे की पुनर्वितरण, सरल कमी या अतिरिक्त के बजाय, मधुमेह अवस्था की विशेषता है।

हस्तक्षेप अध्ययन और अनुपूरक परीक्षण

ग्लूकोज चयापचय पर तांबे के पूरक के प्रभावों की जांच करने वाले यादृच्छिक नियंत्रित परीक्षणों ने मिश्रित परिणाम उत्पन्न किए हैं, जो बेसलाइन तांबे की स्थिति, पूरक खुराक और अध्ययन अवधि में मतभेदों को दर्शाते हैं। पुष्टि की गई तांबे की कमी वाले व्यक्तियों को नामांकित करने वाले परीक्षणों में, 8 से 12 सप्ताह के लिए प्रति दिन 2 से 3 मिलीग्राम की खुराक पर तांबे के पूरक को इंसुलिन संवेदनशीलता में सुधार और उपवास ग्लूकोज को कम करने के लिए दिखाया गया है। ये लाभ मामूली तांबे के सेवन जैसे बुजुर्गों और उन उपभोग वाले जिंक-fortified आहारों के साथ आबादी में सबसे अधिक स्पष्ट हैं।

एक नैदानिक परीक्षण जिसमें टाइप 2 डायबिटीज और कम सीरम तांबे वाले रोगियों को शामिल किया गया था, जिसमें बताया गया है कि तांबे के पूरक ने ग्लिसीमिक नियंत्रण में सुधार किया और प्लेसबो की तुलना में ऑक्सीडेटिव तनाव मार्करों को कम किया। 12 सप्ताह के लिए तांबे ग्लिसिनेट के रूप में तांबे के 2 मिलीग्राम प्राप्त करने वाले प्रतिभागियों ने तेजी से ग्लूकोज और हीमोग्लोबिन ए 1 सी में महत्वपूर्ण कमी दिखाई, साथ ही साथ क्यू / जेएन-एसओडी गतिविधि में वृद्धि हुई और मैलोडिहाइड स्तर में कमी आई। ये निष्कर्ष इस अवधारणा का समर्थन करते हैं जो तांबे की कमी को सही करने से प्रभावित व्यक्तियों में चयापचय परिणामों में सुधार हो सकता है।

हालांकि, पर्याप्त या उच्च तांबे की स्थिति वाले व्यक्तियों में तांबे के पूरकपन इंसुलिन संवेदनशीलता में सुधार नहीं करता है और ऑक्सीडेटिव तनाव को खराब कर सकता है। सामान्य बेसलाइन तांबे के स्तर वाले स्वस्थ वयस्कों में प्रति दिन 3 मिलीग्राम पर तांबे के पूरकता का अध्ययन इंसुलिन संवेदनशीलता में कोई बदलाव नहीं पाया और डीएनए ऑक्सीडेटिव क्षति मार्करों में एक छोटी वृद्धि हुई। यह पूरकता शुरू करने से पहले व्यक्तिगत तांबे की स्थिति का आकलन करने और सिद्धांत को मजबूत करने के महत्व को उजागर करता है कि तांबे के पोषण की बात आती है।

कॉपर स्थिति का आहार मॉड्यूलेशन

खाद्य स्रोत और जैव उपलब्धता

कॉपर व्यापक रूप से खाद्य आपूर्ति में वितरित किया जाता है, जिसमें ऑर्गन मीट, शेलफिश, नट्स, बीज और पूरे अनाज शामिल हैं। बीफ लीवर सबसे केंद्रित आहार स्रोतों में से एक है, जो प्रति 100 ग्राम तांबा के लगभग 12 मिलीग्राम प्रदान करता है, या दैनिक मूल्य का 1,300 प्रतिशत से अधिक। कस्तूरी, केकड़ा और लॉबस्टर प्रति सेवा 2 से 6 मिलीग्राम प्रदान करते हैं, जिससे उन्हें समुद्री भोजन का उपभोग करने वालों के लिए मूल्यवान स्रोत बन जाते हैं। संयंत्र खाद्य पदार्थों, सूरजमुखी के बीज, काजू, बादाम और तिल के बीज प्रति औंस 0.5 और 1.5 मिलीग्राम के बीच प्रदान करते हैं।

भोजन से तांबे की जैव उपलब्धता खाद्य मैट्रिक्स के आधार पर काफी भिन्न होती है और अवशोषण के बढ़ाने वाले या अवरोधकों की उपस्थिति होती है। पशु स्रोतों से तांबे आम तौर पर अच्छी तरह से अवशोषित होता है, जिसमें जैव उपलब्धता 60 से 75 प्रतिशत की अनुमानितता होती है। संयंत्र आधारित तांबे कम जैवउपलब्ध है, जिसमें 30 से 50 प्रतिशत की अवशोषण दर होती है, जो कि फाइटिक एसिड और फाइबर की उपस्थिति के कारण तांबे को बांधती है और आंतों के लुमेन में इसकी घुलनशीलता को कम करती है। भिगोना, अंकुरण और किण्वन अनाज और फलियां phytate सामग्री को कम कर सकती हैं और इन खाद्य पदार्थों से तांबे के अवशोषण में सुधार कर सकती हैं।

विटामिन सी अपने कम कप में तांबे को बनाए रखने के द्वारा तांबे के अवशोषण को बढ़ाता है, जो आंतों के उपकला में आसानी से पहुंचाया जाता है। विटामिन सी युक्त खाद्य पदार्थों के साथ तांबे युक्त खाद्य पदार्थों का उपभोग करना, जैसे कि साइट्रस फल, बेल मिर्च, या ब्रोकली, तांबे की जैव उपलब्धता को बढ़ा सकते हैं। इसके विपरीत, जस्ता, लोहा और मोलिब्डेनम की उच्च खुराक अवशोषण के लिए तांबे के साथ प्रतिस्पर्धा करती है और अतिरिक्त में खपत होने पर कमी पैदा कर सकती है। प्रतिदिन 40 मिलीग्राम से अधिक की खुराक पर जिंक पूरकता नैदानिक अभ्यास में तांबे की कमी का एक अच्छी तरह से स्थापित कारण है।

स्थिति का निरीक्षण और आकलन

तांबे के लिए अनुशंसित आहार भत्ता वयस्क पुरुषों और महिलाओं के लिए प्रति दिन 900 माइक्रोग्राम है, गर्भावस्था के दौरान उच्च आवश्यकताओं (1,000 माइक्रोग्राम) और स्तनपान (1,300 माइक्रोग्राम) के साथ। टोलरेबल ऊपरी सेवन स्तर प्रति दिन 10,000 माइक्रोग्राम है, हालांकि अधिकांश व्यक्ति इस सीमा के संपर्क के बिना अकेले आहार के माध्यम से अपनी आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं। आहार सर्वेक्षणों से संकेत मिलता है कि संयुक्त राज्य अमेरिका में तांबे का सेवन पुरुषों के लिए प्रति दिन लगभग 1,100 से 1,200 माइक्रोग्राम है और महिलाओं के लिए प्रति दिन 900 से 1000 माइक्रोग्राम है, यह सुझाव देते हुए कि ज्यादातर वयस्क सामान्य आहार पैटर्न के माध्यम से आरडीए से मिलते हैं।

तांबे की स्थिति का आकलन कई बायोमार्कर की सावधानीपूर्वक व्याख्या की आवश्यकता होती है, क्योंकि कोई भी परीक्षण पूर्ण तस्वीर प्रदान नहीं करता है। सीरम तांबे और ceruloplasmin सबसे अधिक मापा संकेतक हैं, लेकिन दोनों तीव्र चरण रिएक्टर हैं जो सूजन, संक्रमण और एस्ट्रोजन थेरेपी के दौरान वृद्धि करते हैं। सीरम तांबे की सांद्रता प्रति deciliter 70 माइक्रोग्राम से नीचे और 15 मिलीग्राम प्रति deciliter से कम ceruloplasmin स्तर तांबे की कमी का सुझाव देते हैं, जबकि इन कटऑफ के ऊपर का स्तर सूजन के दौरान कार्यात्मक कमी को खत्म नहीं करते हैं।

एरिथ्रोसाइट क्यू / जेएन-एसओडी गतिविधि का मापन दीर्घकालिक तांबे की स्थिति का एक अधिक स्थिर सूचक प्रदान करता है, क्योंकि लाल रक्त कोशिका एंजाइम का स्तर पूर्ववर्ती कई सप्ताहों में तांबे की उपलब्धता को दर्शाता है। एरिथ्रोसाइट SOD गतिविधि तांबे की कमी में कमी आती है और पूरकता के लिए धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करती है, जिससे यह दोहराव की निगरानी के लिए एक उपयोगी मार्कर बन जाता है। अन्य मार्करों, जिनमें प्लाज्मा तांबा चेपरोन स्तर और मूत्र तांबे के उत्सर्जन शामिल हैं, मुख्य रूप से अनुसंधान सेटिंग्स में उपयोग किए जाते हैं लेकिन तांबे के चयापचय अग्रिमों की समझ के रूप में नैदानिक रूप से उपलब्ध हो सकते हैं।

कारक कॉपर की आवश्यकताओं को प्रभावित करते हैं

कई शारीरिक और आहार कारकों में तांबे की आवश्यकताओं को बढ़ जाता है और व्यक्तियों को कमी के लिए निर्धारित किया जाता है। उच्च फ्रुक्टोज खपत, पश्चिमी आहार पैटर्न का एक हॉलमार्क, तांबे के अवशोषण और पशु मॉडल में प्रतिधारण को बाधित करता है। यकृत में फ्रुक्टोज चयापचय यूरिक एसिड उत्पन्न करता है और ऑक्सीडेटिव तनाव को बढ़ाता है, जो तांबे के उपयोग और उत्सर्जन में तेजी ला सकता है। मानव अध्ययन में, फ्रुक्टोज में उच्च आहार कम सीरम तांबा से जुड़े हुए हैं और क्यू / जेएन-एसओडी गतिविधि को कम कर दिया गया है, खासकर जब तांबा सेवन हाशय है।

जिंक पूरकता नैदानिक अभ्यास में तांबे की कमी के सबसे आम कारणों में से एक है। जिंक आंतों में प्रवेश करने वाले एंटोसाइट्स में मेटलोथिओनिन की अभिव्यक्ति को प्रेरित करता है, एक प्रोटीन जो तांबे को उच्च आत्मीयता से बांधता है और इसके हस्तांतरण को संचलन में रोकता है। जिंक प्रेरित तांबे की कमी उच्च खुराक वाली जिंक थेरेपी शुरू करने के सप्ताह के भीतर विकसित हो सकती है और यह बंद होने के महीनों तक बनी रह सकती है। मुँहासे, उम्र से संबंधित धब्बेदार अध: पतन के लिए जस्ता की खुराक लेने वाले व्यक्ति को पर्याप्त तांबा सेवन सुनिश्चित करना चाहिए और तांबे की स्थिति की आवधिक निगरानी पर विचार करना चाहिए।

गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल स्थितियां जो कि पोषक तत्वों को कम करती हैं, जिसमें सेलिआक रोग, क्रोहन रोग और गैस्ट्रिक बाईपास सर्जरी शामिल हैं, तांबे की कमी के जोखिम को बढ़ाती हैं। प्रोटॉन पंप अवरोधक, जो गैस्ट्रिक एसिड स्राव को कम करते हैं, आहार तांबे की घुलनशीलता को बदलकर तांबे के अवशोषण को भी कम कर सकते हैं। इन दवाओं का दीर्घकालिक उपयोग कम सीरम तांबे के स्तर से जुड़ा हुआ है और तांबे की कमी से संबंधित हेमटोलॉजिकल और न्यूरोलॉजिकल असामान्यताओं की बढ़ती घटना है।

Therapeutic दृष्टिकोण और भविष्य निर्देशन

कॉपर अनुपूरक रणनीति

जब तांबे की कमी की पुष्टि की जाती है, तो पूरकता को अंतर्निहित कारण और कमी की गंभीरता के अनुरूप होना चाहिए। प्रति दिन 2 से 4 मिलीग्राम की खुराक पर मौखिक तांबे के पूरक आमतौर पर हल्के से मध्यम कमी के लिए पर्याप्त होता है, जिसमें गंभीर मामलों या malabsorptive स्थितियों के लिए आरक्षित उच्च खुराक होती है। कॉपर ग्लुकोनेट, तांबा सल्फेट और तांबा ग्लिसिनेट सामान्य पूरक रूप हैं, जिसमें तांबे के ग्लिसिनेट ने अपनी chelated संरचना के कारण कुछ अध्ययनों में बेहतर जैव उपलब्धता दिखायी है जो अवशोषण के लिए अन्य खनिजों के साथ प्रतिस्पर्धा को कम कर देता है।

पूरकता तब तक जारी रहना चाहिए जब तक तांबा बायोमार्कर सामान्यीकृत नहीं होते हैं, जिसके लिए आम तौर पर सीरम तांबे के लिए 4 से 8 सप्ताह और एरिथ्रोसाइट SOD गतिविधि के लिए 2 से 4 महीने की आवश्यकता होती है। लगातार malabsorption या चल रहे नुकसान वाले व्यक्तियों के लिए दीर्घकालिक रखरखाव चिकित्सा आवश्यक हो सकती है। कॉपर पूरकता को प्रतिस्पर्धी अवरोध को कम करने के लिए उच्च खुराक वाले जस्ता की खुराक से अलग से प्रशासित किया जाना चाहिए, आदर्श रूप से खुराक के बीच कम से कम 2 घंटे के साथ।

अंतःशिरा तांबा गंभीर कमी वाले रोगियों के लिए आरक्षित है जो मौखिक पूरक को अवशोषित नहीं कर सकते हैं, जैसे कि लघु आंत्र सिंड्रोम या व्यापक गैस्ट्रिक अस्वीकृति वाले। कॉपर क्लोराइड को माता-पिता के पोषण समाधान में जोड़ा जाता है, रखरखाव के लिए प्रति दिन लगभग 0.3 से 0.5 मिलीग्राम प्रदान करता है, जिसमें उच्च खुराक को दोहराने के लिए इस्तेमाल किया जाता है। अंतःशिरा तांबा प्रशासन को विषाक्तता से बचने के लिए सावधानीपूर्वक निगरानी की आवश्यकता होती है, क्योंकि आंतों के विनियमन की अनुपस्थिति तांबे के स्तर को परिसंचारित करने में तेजी से ऊंचाई तक पहुंच सकती है।

मधुमेह जटिलताओं में कॉपर केलेशन

Excess ऊतक तांबे ऑक्सीडेटिव क्षति और बिगड़ा हुआ माइटोकॉन्ड्रियल समारोह के माध्यम से मधुमेह की जटिलताओं के रोगजनों में योगदान देता है। कॉपर chelation थेरेपी जैसे ट्राइएंटिन, टेट्राथियोमोलिबेट, या डी-penicillamine ने एलबमिन्यूरिया को कम करने, हृदय समारोह में सुधार और रेटिनल अखंडता को संरक्षित करने के लिए प्रीक्लिनिकल मॉडल में वादा दिखाया है। ये एजेंट उच्च आत्मीयता के साथ अतिरिक्त तांबे को बांधते हैं और इसके मूत्र उत्सर्जन को बढ़ावा देते हैं, जिससे लैबाइल कॉपर पूल को कम करने के लिए उत्प्रेरक गठन को उपलब्ध कराया जाता है।

डायबिटिक कार्डियोमायोपैथी वाले रोगियों में ट्राइएंटिन के नैदानिक परीक्षणों ने 12 महीने के उपचार पर बाएं वेंट्रिकुलर मास और इंजेक्शन भिन्न में सुधार का प्रदर्शन किया है। ये मूत्र तांबे के उत्सर्जन में कमी के साथ संबंध बनाते हैं और ऑक्सीडेटिव तनाव के मार्करों को परिसंचारी करने में कमी करते हैं। डायबिटिक नेफ्रोपैथी में इसी तरह के अध्ययनों से पता चला है कि ट्राइएंटिन प्रोटीन्यूरिया को कम करता है और ग्लूमेरुनिक निस्पंदन दर में गिरावट को धीमा कर देता है, हालांकि इन निष्कर्षों की पुष्टि करने और दीर्घकालिक उपयोग के लिए सुरक्षा प्रोफाइल स्थापित करने के लिए बड़े परीक्षणों की आवश्यकता होती है।

कॉपर chelation एक जांच दृष्टिकोण बनी हुई है और वर्तमान में मधुमेह जटिलताओं के नियमित प्रबंधन के लिए सिफारिश नहीं की जाती है। तांबे की कमी को प्रेरित करने का जोखिम, जो इंसुलिन उत्पादन को खराब कर सकता है और ग्लाइसेमिक नियंत्रण को खराब कर सकता है, चिकित्सा के दौरान तांबे की स्थिति की सावधानीपूर्वक निगरानी की आवश्यकता होती है। भविष्य के अनुसंधान में रोगी की आबादी की पहचान करने की आवश्यकता होगी, जो तांबे की कमी से लाभ उठाने और कमी के जोखिमों के साथ तांबे के उपचारात्मक लाभों को संतुलित करने की संभावना है।

आनुवंशिक और पोषक तत्वों की अवधारणा

तांबे के परिवहन और उपयोग के रास्ते में आनुवंशिक बहुरूपता तांबे की कमी और विषाक्तता के लिए व्यक्तिगत संवेदनशीलता को प्रभावित करती है। ATP7A और ATP7B जीन में भिन्नता, जो तांबे-transporting ATPases को एन्कोड करती है, ऊतकों के बीच तांबे के वितरण को बदल देती है और तांबे से संबंधित विकारों के जोखिम को प्रभावित करती है। CTR1 तांबा ट्रांसपोर्टर जीन में आम बहुरूपता तांबे अवशोषण क्षमता में अंतर के साथ जुड़ी हुई है और आहार तांबा सेवन के लिए चयापचय प्रतिक्रिया को संशोधित कर सकती है।

SOD1 जीन में एकल न्यूक्लियोटाइड पॉलीमोर्फिज्म, जिसमें Cu / Zn-SOD को कोडित किया जाता है, एंजाइम गतिविधि और स्थिरता को प्रभावित करता है, कुछ वेरिएंट कम एंटीऑक्सीडेंट क्षमता को सीमित करते हैं। इन वेरिएंटों को ले जाने वाले व्यक्तियों में पर्याप्त SOD गतिविधि को बनाए रखने के लिए उच्च तांबे की आवश्यकताएं हो सकती हैं और मामूली तांबे के सेवन की स्थिति में ऑक्सीडेटिव तनाव के लिए अधिक संवेदनशील हो सकती हैं। व्यक्तिगत पोषण दृष्टिकोण जो तांबे के चयापचय में आनुवंशिक विविधता के लिए खाते तांबे की स्थिति को अनुकूलित कर सकते हैं और व्यक्तिगत स्तर पर चयापचय परिणामों में सुधार कर सकते हैं।

तांबे की स्थिति से प्रभावित epigenetic संशोधन तांबे चयापचय बातचीत को समझने में एक और फ्रंटियर का प्रतिनिधित्व करते हैं। कॉपर-निर्भर एंजाइम डीएनए methylation और histone संशोधन के विनियमन में भाग लेते हैं, प्रक्रियाएं जो इंसुलिन संवेदनशीलता और बीटा सेल फ़ंक्शन के लिए प्रासंगिक जीन अभिव्यक्ति पैटर्न को प्रभावित करती हैं। प्रारंभिक जीवन तांबा कमी एपिगेंटिक निशान को प्रोग्राम कर सकती है जो वयस्कता में बने रहते हैं और चयापचय रोग के जोखिम को बढ़ाते हैं, महत्वपूर्ण विकास खिड़कियों के दौरान पर्याप्त तांबे पोषण के महत्व को उजागर करते हैं।

निष्कर्ष

कॉपर एक एंजाइमेटिक सहकारक, एंटीऑक्सिडेंट रक्षक और संकेतन मॉड्यूलर के रूप में अपनी भूमिकाओं के माध्यम से इंसुलिन के उत्पादन और कार्रवाई दोनों पर गहरा प्रभाव डालता है। Adequate तांबे अग्नाशय बीटा सेल समारोह का समर्थन करता है, इंसुलिन रिसेप्टर संकेतन की सुविधा देता है, और ग्लूकोज ट्रांसपोर्टर जुटाने को संरक्षित करता है, जबकि तांबे की कमी और अतिरिक्त दोनों इन प्रक्रियाओं को बाधित करते हैं और चयापचय दोष में योगदान करते हैं। तांबे और इंसुलिन संवेदनशीलता के बीच संबंध एक यू के आकार का वक्र का अनुसरण करता है, जिसमें तांबे की स्थिति की अपेक्षाकृत संकीर्ण सीमा के भीतर बनाए गए इष्टतम चयापचय स्वास्थ्य होता है।

नैदानिक सबूत इंगित करते हैं कि तांबे की कमी से खराब ग्लूकोज सहिष्णुता और टाइप 2 मधुमेह का जोखिम बढ़ जाता है, विशेष रूप से मामूली सेवन या उच्च आवश्यकताओं वाली आबादी में। इसके विपरीत, ऊतकों में अतिरिक्त तांबे का संचय ऑक्सीडेटिव क्षति और भड़काऊ सक्रियण के माध्यम से मधुमेह की जटिलताओं में योगदान देता है। चिकित्सीय रणनीतियों का उद्देश्य तांबे के होमोस्टेसिस को सामान्य करने के लिए किया गया था, चाहे इसके पूरक के माध्यम से कमी या अधिक कम करने के लिए, चयापचय परिणामों में सुधार के लिए वादा दिखाने के लिए लेकिन कॉपर स्थिति के सटीक आकलन के आधार पर सावधानीपूर्वक व्यक्तिगतकरण की आवश्यकता होती है।

एक आहार जिसमें तांबे समृद्ध पूरे खाद्य पदार्थ जैसे शेलफिश, ऑर्गन मीट, नट्स, बीज और फलियां अतिरिक्त जोखिम के बिना पर्याप्त तांबे की स्थिति को बनाए रखने की नींव प्रदान करती हैं। उन कारकों के बारे में जागरूकता जो तांबे के संतुलन को बाधित करती हैं, जिनमें उच्च फ्रुक्टोज सेवन, जस्ता पूरकता और मालाब्सॉर्प्टिव स्थिति शामिल हैं, तांबे के पोषण के सक्रिय प्रबंधन की अनुमति देती है। चूंकि शोध तांबे के इंसुलिन कार्रवाई से जुड़े आणविक तंत्र को खत्म करना जारी रखता है, चयापचय स्वास्थ्य मूल्यांकन में तांबे के आकलन का एकीकरण मधुमेह को रोकने और प्रबंधित करने के लिए एक तेजी से मूल्यवान उपकरण बन सकता है।

तांबे पोषण और चयापचय पर अतिरिक्त जानकारी के लिए, ]NIH कार्यालय आहार अनुपूरक तांबे तथ्य शीट], copper और मधुमेह रोगogenesis], और ]]]] इंसुलिन प्रतिरोध में ट्रेस तत्वों की भूमिका ]]]]]].