मधुमेह के हृदय जटिलताओं को रोकने में कॉपर की भूमिका

मधुमेह एक पुरानी चयापचय विकार है जो अब वैश्विक स्तर पर 537 मिलियन से अधिक वयस्कों को प्रभावित करता है, अनुमानों के साथ कि 2045 तक 780 मिलियन से अधिक की संख्या को देखते हुए। मधुमेह की सबसे गंभीर और जीवन-धमनी जटिलताओं में हृदय रोग हैं - कोरोनरी धमनी रोग, स्ट्रोक, परिधीय धमनी रोग और कार्डियोमायोपैथी सहित। मधुमेह के साथ व्यक्तियों को स्थिति के बिना उन लोगों की तुलना में हृदय की घटनाओं के चार गुना अधिक जोखिम का सामना करना पड़ता है। जबकि तंग ग्लाइसेमिक नियंत्रण, रक्तचाप प्रबंधन, और स्टैटिन थेरेपी मधुमेह कार्डियोवैस्कुलर देखभाल के कोनेस्टोन बने रहती है, जो अक्सर कैंसर के उपचार की भूमिका को प्रभावित करती है।

कॉपर: एक आवश्यक ट्रेस खनिज

कॉपर कई शारीरिक प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक एक अनिवार्य सूक्ष्म पोषक तत्व है। मानव शरीर में तांबे के लगभग 100-150 मिलीग्राम शामिल हैं, जिसमें यकृत, मस्तिष्क और दिल में पाए जाने वाले उच्चतम सांद्रता होती है। कई प्रमुख एंजाइमों के लिए एक सहकारक के रूप में - जिसमें साइटोक्रोम सी ऑक्सीडेस, सुपरऑक्साइड डिसमुटेज (SOD), सेरुलोप्लास्मिन और लाइसिल ऑक्सीडेस -कॉपर ऊर्जा उत्पादन, मुक्त कट्टरपंथी तटस्थता, लौह चयापचय और संयोजी ऊतक गठन में शामिल है। तांबे के लिए अनुशंसित आहार भत्ता (RDA) ज्यादातर वयस्कों के लिए प्रति दिन 900 माइक्रोग्राम है, हालांकि आवश्यकताओं को आयु, गर्भावस्था और रोग राज्यों के साथ भिन्न हो सकता है।

कॉपर की कमी सामान्य आबादी में अपेक्षाकृत असामान्य है लेकिन गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल विकारों वाले व्यक्तियों में उत्पन्न हो सकती है, जो दीर्घकालिक अभिभावक पोषण पर हैं, या उनमें जिंक की खुराक की उच्च खुराक (जो अवशोषण के लिए तांबे के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं) होती है। तांबे की कमी के लक्षणों में एनीमिया, न्यूट्रोपेनिया, हड्डी असामान्यताएं शामिल हैं, और इस चर्चा के लिए गंभीर रूप से, हृदय क्रिया को बाधित करता है। इसके विपरीत, तांबा विषाक्तता - हालांकि दुर्लभ - यकृत क्षति और न्यूरोलॉजिकल मुद्दों का कारण बन सकता है, इस ट्रेस मिनरल की दोहरी आयु वाली प्रकृति को रेखांकित करता है।

कॉपर और कार्डियोवैस्कुलर स्वास्थ्य के बीच इंटरप्ले

कार्डियोवैस्कुलर सिस्टम कई स्तरों पर तांबे पर निर्भर करता है। सबसे अच्छी तरह से डोक्यूमेंटेड भूमिकाओं में से एक रक्त वाहिकाओं में लोचदार संयोजी ऊतक के गठन और रखरखाव में है। कॉपर-निर्भर एंजाइम lysyl ऑक्सीडेस क्रॉस-लिंक कोलेजन और elastin फाइबर, संरचनात्मक अखंडता और लोच प्रदान करता है जो धमनियों और नसों को pulsatile रक्त प्रवाह का सामना करने की अनुमति देता है। तांबे में कमी से लाइसिल ऑक्सीडेज गतिविधि को कम कर देता है, जिससे धमनी कठोरता, कमजोर पोत की दीवारों और एन्यूरिज़्म और उच्च रक्तचाप की संवेदनशीलता में वृद्धि होती है - जिनमें से सभी मधुमेह में तेजी आती है।

इसके अलावा, तांबा तांबा-जिंक सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज (SOD1) का एक महत्वपूर्ण घटक है, जो एक इंट्रासेलुलर एंटीऑक्सिडेंट एंजाइम है जो सुपरऑक्साइड कण को कम हानिकारक हाइड्रोजन पेरोक्साइड में परिवर्तित करता है। डायबिटिक हाइपरग्लिसीमिया प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (ROS) के अत्यधिक उत्पादन को प्रेरित करता है, जो अंतर्जात एंटीऑक्सीडेंट रक्षा को भारी करता है। जब तांबे का स्तर कम होता है, तो SOD1 गतिविधि में गिरावट आती है, जिससे ऑक्सीडेटिव क्षति संवहनी एंडोथेलियम में जमा हो जाती है। यह ऑक्सीडेटिव हमला ऑक्सीडाइज्ड लो-डेन्सिटी लिपोप्रोटीन (ऑक्सLDL) के गठन को बढ़ावा देता है, एथेरोस्क्लेरोटिक प्लाक के प्रमुख प्रारंभकर्ता।

कॉपर भी एंजियोजेनेसिस और लिपिड चयापचय को प्रभावित करता है। पर्याप्त तांबे का स्तर संवहनी endothelial विकास कारक (VEGF) की अभिव्यक्ति को विनियमित करने और उचित endothelial कार्य को बनाए रखने में मदद करता है। इसके अलावा, तांबे की स्थिति में सुधार उच्च घनत्व वाले लिपोप्रोटीन (HDL) कोलेस्ट्रॉल के स्तर और ट्राइग्लिसराइड्स को कम करने में मदद मिलती है, हालांकि सटीक आणविक मार्ग अभी भी जांच में हैं। ये संयुक्त तंत्र मधुमेह में हृदय स्वास्थ्य के संरक्षण में तांबे को संभावित शक्तिशाली खिलाड़ी बनाते हैं।

कॉपर की कमी और मधुमेह जटिलताओं

कई अध्ययनों ने दस्तावेज किया है कि टाइप 1 और टाइप 2 मधुमेह वाले व्यक्ति अक्सर स्वस्थ नियंत्रण की तुलना में कम सीरम तांबे के स्तर को प्रदर्शित करते हैं। यह अतिglycemia और polyuria द्वारा संचालित तांबे के मूत्र उत्सर्जन में वृद्धि के कारण हो सकता है, साथ ही साथ तांबे के बंधन वाले प्रोटीन जैसे कि सेरुलोप्लासिन में परिवर्तन भी हो सकता है। कम सीरम तांबे उच्च HbA1c, लंबे मधुमेह अवधि और nephropathy और रेटिनोपैथी जैसी जटिलताओं की उपस्थिति के साथ सहसंबंधित है।

तंत्र से जुड़े कॉपर की कमी को मधुमेह हृदय रोग से जोड़ा गया

प्राथमिक तंत्र में से एक ऑक्सीडेटिव तनाव में वृद्धि हुई है। पर्याप्त तांबे की अनुपस्थिति में, SOD1 गतिविधि wanes, और सुपरऑक्साइड आयनों को बेअसर करने की शरीर की क्षमता कम हो जाती है। इससे एंडोथेलियल डिसफंक्शन होता है - मधुमेह संवहनी रोग का एक हॉलमार्क - क्योंकि सुपरऑक्साइड नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) के साथ प्रतिक्रिया करता है ताकि पेरोक्सीनाइट्राइट का निर्माण किया जा सके, जिससे कोई जैव उपलब्धता और हानि नहीं हो सकती है। परिणाम उच्च रक्तचाप, कम रक्त प्रवाह और एक समर्थक भड़काऊ अवस्था है।

इसके अलावा, तांबे की कमी एथेरोस्क्लेरोटिक प्लाक के भीतर तांबे के असामान्य संचय को बढ़ावा देती है - तांबे के पैराडॉक्स के रूप में जाना जाने वाला एक घटना। जबकि कम प्रणालीगत तांबे हानिकारक है, अत्यधिक मुक्त तांबे आयन भी फेंटॉन रसायन विज्ञान के माध्यम से हाइड्रॉक्सिल कण के गठन को उत्प्रेरित कर सकते हैं, जिससे एलडीएल ऑक्सीकरण और प्लाक अस्थिरता बढ़ सकती है। इस प्रकार, तांबे और हृदय जोखिम के बीच संबंध यू के आकार का है: दोनों की कमी और अतिरिक्त हानिकारक हैं।

सूजन एक अन्य लिंक है। कॉपर की कमी को पशु मॉडल में टीएनएफ-α और आईएल-6 जैसे प्रो-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स के उत्पादन को बढ़ाने के लिए दिखाया गया है। क्रोनिक लो-ग्रेड सूजन, मधुमेह का एक हॉलमार्क, एथेरोस्क्लेरोसिस का एक अच्छी तरह से स्थापित ड्राइवर है। कॉपर स्थिति को सुधारने से कम भड़काऊ मार्करों की मदद मिल सकती है और एंडोथेलियल क्षति को कम किया जा सकता है।

मधुमेह कार्डियोमायोपैथी और एथेरोस्क्लेरोसिस में कॉपर की सुरक्षात्मक भूमिकाएं

मधुमेह कार्डियोमायोपैथी कोरोनरी धमनी रोग या उच्च रक्तचाप की अनुपस्थिति में हृदय की मांसपेशियों के संरचनात्मक और कार्यात्मक पुनर्निर्माण को संदर्भित करता है। यह बाएं वेंट्रिकुलर अतिवृद्धि, डायस्टोलिक डिसफंक्शन और घटनात्मक सिस्टोलिक विफलता की विशेषता है। कॉपर इस संदर्भ में संभावित चिकित्सीय लक्ष्य के रूप में उभर रहा है।

पशु अध्ययनों ने प्रदर्शित किया है कि मधुमेह चूहों में तांबे के पूरकता हृदय SOD1 गतिविधि को बहाल कर सकता है, मायोकार्डियल फाइब्रोसिस को कम कर सकता है, और डायस्टोलिक फ़ंक्शन में सुधार कर सकता है। कॉपर माइटोकॉन्ड्रियल इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला को बनाए रखने में भी मदद करता है, जो अक्सर अत्यधिक ROS के कारण मधुमेह दिलों में खराब हो जाता है। माइटोकॉन्ड्रियल अखंडता को संरक्षित करके, तांबे कार्डियोमायोसाइट एपोप्टोसिस और ऊर्जा की कमी को रोक सकता है।

Atherosclerotic रोग में, तांबे की भूमिका अधिक nuanced है। जबकि प्लाक में अतिरिक्त तांबे pro-atherogenic है, पर्याप्त प्रणालीगत तांबे उचित elastin क्रॉस-लिंकिंग और endothelial मरम्मत का समर्थन करने के लिए आवश्यक है। मानव हस्तक्षेप अध्ययनों की एक श्रृंखला से पता चला है कि मध्यम तांबे के पूरक -आम तौर पर 2-4 मिलीग्राम / दिन - सीरम SOD गतिविधि को बढ़ा सकते हैं, लिपिड peroxidation के मार्करों को कम कर सकते हैं, और द्विध्रुवी और गैर मधुमेह विषयों दोनों में अंतहीन vasodilation में सुधार करते हैं। हालांकि, ये अध्ययन छोटी अवधि के छोटे और दीर्घकालिक परीक्षण हैं, नैदानिक लाभ स्थापित करने के लिए आवश्यक हैं।

उन्नत ग्लिकेशन एंड प्रोडक्ट्स (AGEs) की कमी

कॉपर उन्नत ग्लिसेशन एंड प्रोडक्ट्स (AGEs) के गठन में भी हस्तक्षेप कर सकता है, जो मधुमेह के ऊतकों में जमा होता है और संवहनी कठोर और सूजन को बढ़ावा देता है। कुछ विट्रो अनुसंधानों से पता चलता है कि तांबे के chelation AGE क्रॉस-लिंकिंग को कम कर देता है, जबकि पर्याप्त तांबे का स्तर एंजाइमों की गतिविधि को बनाए रखता है जो AGE-modified प्रोटीन को तोड़ देता है। यह दोहरी कार्रवाई मधुमेह vasculopathy की प्रगति को धीमा कर सकती है।

कॉपर अनुपूरक: जोखिम और लाभ

तांबे के संभावित लाभ को देखते हुए, कई रोगियों और स्वास्थ्य देखभाल प्रदाताओं आश्चर्य करते हैं कि पूरकता उचित है। जवाब सीधा नहीं है। सबसे पहले, पर्याप्त सेवन और विषाक्तता के बीच का अंतर अपेक्षाकृत संकीर्ण है। वयस्कों के लिए सहन करने योग्य ऊपरी सेवन स्तर (10 मिलीग्राम / दिन) है, और पुरानी अतिरिक्त यकृत सिरोसिस, न्यूरोलॉजिकल हानि और गुर्दे की क्षति का कारण बन सकता है। यह विशेष रूप से अज्ञात विल्सन रोग या अन्य तांबे भंडारण विकारों वाले व्यक्तियों के लिए है।

दूसरा, तांबे की स्थिति आम तौर पर सीरम तांबे और ceruloplasmin स्तर को मापने के द्वारा मूल्यांकन किया जाता है। हालांकि, सीरम तांबे हमेशा ऊतक तांबे के स्टोर को प्रतिबिंबित नहीं करता है, और सूजन ceruloplasmin उत्पादन में वृद्धि कर सकती है, कृत्रिम रूप से सीरम तांबे को बढ़ा सकती है। इस प्रकार, अकेले सीरम के स्तर पर निर्भर करता है भ्रामक हो सकता है। अधिकांश विशेषज्ञ पूरकता पर विचार करने से पहले आहार सेवन को अनुकूलित करने की सलाह देते हैं, और केवल पुष्टि की कमी के लिए चिकित्सा पर्यवेक्षण के तहत।

मधुमेह रोगियों के लिए, आहार के माध्यम से पर्याप्त तांबे सुनिश्चित करने के लिए एक प्रूडेंट दृष्टिकोण है - 1-2 मिलीग्राम / दिन को टारगेट करना और अत्यधिक जस्ता पूरकता (25-40 मिलीग्राम / दिन से ऊपर) से बचने के लिए जो तांबे की कमी को प्रेरित कर सकता है। लौह और जस्ता स्तरों की समवर्ती निगरानी भी महत्वपूर्ण है क्योंकि ये खनिज अवशोषण के लिए तांबे के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं। पुष्टि किए गए कम तांबे (<70 μg / dl सीरम) के मामलों में और कार्डियोवैस्कुलर घटनाओं का उच्च जोखिम, अल्पकालिक तांबे पूरक (2-3 मिलीग्राम / दिन) माना जा सकता है, लेकिन केवल नियमित रक्त निगरानी के साथ।

कॉपर और ड्रग इंटरेक्शन

कुछ दवाएं तांबे के चयापचय को प्रभावित कर सकती हैं। एंटासिड्स, प्रोटॉन पंप अवरोधक और उच्च खुराक वाले जस्ता की खुराक तांबे के अवशोषण को कम करती है। मूत्रवर्धक और कुछ मधुमेह दवाएँ (जैसे मेथफॉर्मिन) मूत्र तांबे के नुकसान को बढ़ा सकती हैं। इसके विपरीत, तांबा टेट्रासाइक्लिन एंटीबायोटिक्स और पेनिसिलामाइन के अवशोषण में हस्तक्षेप कर सकता है। इन दवाओं के मरीजों को उनके स्वास्थ्य देखभाल प्रदाता के साथ तांबे के सेवन पर चर्चा करनी चाहिए।

कॉपर और सिफारिशों के आहार स्रोत

अधिकांश व्यक्तियों के लिए, एक अच्छी तरह से संतुलित आहार पर्याप्त तांबा की आपूर्ति कर सकता है। सबसे अमीर स्रोतों में ऑर्गन मीट (विशेष रूप से यकृत), शेलफिश (ऑस्टर्स, क्रब, लोबस्टर), नट्स (काजू, बादाम, अखरोट), बीज (तिल, कद्दू, सूरजमुखी), पूरे अनाज (क्विनोआ, जई, buckwheat), फलियां (चिकपीता, दाल, सोयाबीन) और डार्क चॉकलेट शामिल हैं। पीने का पानी भी एक छोटी राशि का योगदान कर सकता है, जो प्लंबिंग सिस्टम (तांबे पाइप छोटी मात्रा को छीन सकता है) के आधार पर।

मधुमेह के लिए, तांबे युक्त खाद्य पदार्थों का चयन करना जो परिष्कृत कार्बोहाइड्रेट और संतृप्त वसा में भी कम हैं, महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, एक मुट्ठी भर काजू (लगभग 18 नट्स) लगभग 200 μg तांबा (RDA का 22%) प्रदान करता है। पकाया कस्तूरी की एक 3- औंस सेवा 2.4 मिलीग्राम तक पहुंचती है - RDA पर अच्छी तरह से। हालांकि, देखभाल को उच्च कैलोरी या उच्च कोलेस्ट्रॉल वाले खाद्य पदार्थों जैसे कि LDL स्तर चिंता की समस्या है। लेग्यूम्स और पूरे अनाज, जो फाइबर में भी अधिक हैं और बिना किसी ग्लाइसेमिक सूचकांक पर कम हैं, तांबे के सेवन को बढ़ावा देने के लिए एक सुरक्षित ग्लूकोज़ प्रदान करते हैं।

नीचे तांबे के उत्कृष्ट आहार स्रोतों का सारांश है:

• बीफ जिगर (cooked, 3 औंस): 12.4 मिलीग्राम (1,378% DV)
• Oysters (cooked, 3oz): 2.4 मिलीग्राम (267% DV)
• Cashews (1 औंस): 0.6 मिलीग्राम (67% DV)
• ]Sunflower बीज (1/4 कप): 0.5 मिलीग्राम (56% DV)
• Quinoa (cooked, 1 कप): 0.4 मिलीग्राम (44% DV)
• Dark chocolate (70-85%, 1 औंस): 0.5 मिलीग्राम (56% DV)
• ]Chickpeas] (cooked, 1 कप): 0.6 मिलीग्राम (67% DV)

अवशोषण को अधिकतम करने के लिए, उसी भोजन में उच्च-जिंक या उच्च-आयरन की खुराक लेने से बचें। इसके अलावा ध्यान दें कि पूरे अनाज और फलियों में phytates तांबे को बांध सकते हैं और इसकी जैव उपलब्धता को कम कर सकते हैं, हालांकि भिगोना, अंकुरण, या किण्वन मदद कर सकते हैं। एक रंगीन आहार जिसमें विभिन्न प्रकार के खाद्य पदार्थ शामिल हैं जो मधुमेह रोगियों के लिए तांबे की जरूरतों को पूरा करते हैं।

नैदानिक प्रभाव और भविष्य अनुसंधान

डायबिटिक हृदय रोग के बढ़ते बोझ को देखते हुए, सूक्ष्म पोषक हस्तक्षेप की खोज एक prudent और लागत प्रभावी रणनीति है। वर्तमान सबूत तांबे की स्थिति की निगरानी के लिए एक मजबूत तर्क प्रदान करते हैं - कम से कम सीरम तांबा और सेरुलोप्लासिन - मधुमेह रोगियों में, विशेष रूप से खराब नियंत्रित ग्लिसीमिया, न्यूरोपैथी, नेफ्रोपैथी, या कार्डियोवैस्कुलर क्षति के शुरुआती संकेतों के साथ। नियमित परीक्षण अभी तक मानक नहीं है, लेकिन यह उन लोगों की पहचान करने में मदद कर सकता है जो आहार समायोजन या सावधानीपूर्वक पूरकता से लाभ उठा सकते हैं।

कई क्षेत्रों में आगे अनुसंधान की गारंटी है। बड़े लंबे समय तक यादृच्छिक नियंत्रित परीक्षणों को यह निर्धारित करने की आवश्यकता होती है कि तांबे के पूरकता मधुमेह की आबादी में कठोर हृदय अंत बिंदुओं (मियोकार्डियल इंफार्क्शन, स्ट्रोक, हृदय मृत्यु) को कम कर सकते हैं। अध्ययनों को तांबे के इष्टतम रूप (जैसे तांबा ग्लिसिनेट बनाम तांबा सल्फेट) और आदर्श खुराक सीमा की जांच करनी चाहिए जो विषाक्तता के बिना लाभ प्राप्त करती है। एक और आशाजनक एवेन्यू कम खुराक वाले तांबे के पूरक के संयोजन में तांबे के छेद वाले एजेंटों का उपयोग है ताकि वे plaques में मुक्त तांबे के हानिकारक प्रभावों को रोकने के लिए - एक दृष्टिकोण जिसने एथेरोस्क्लेरोसिस के पशु मॉडल में कुछ सफलता दिखायी है।

इसके अतिरिक्त, तांबे और अन्य खनिजों के बीच अंतर-विशेष रूप से जस्ता, लोहा और सेलेनियम-वारंट अधिक ध्यान देते हैं, क्योंकि असंतुलन तांबे के प्रभाव को अस्पष्ट या बढ़ा सकते हैं। व्यक्तिगत पोषण दृष्टिकोण जो किसी व्यक्ति के खनिज प्रोफ़ाइल को विचार करते हैं, भविष्य में मधुमेह प्रबंधन का हिस्सा बन सकता है।

निष्कर्ष

कॉपर पृष्ठभूमि सूक्ष्म पोषक से कहीं अधिक है; यह मधुमेह के हृदय की जटिलताओं के खिलाफ रक्षा में एक महत्वपूर्ण खिलाड़ी है। एंटीऑक्सीडेंट रक्षा, संवहनी लोच, लिपिड चयापचय, और सूजन विनियमन में इसकी भूमिकाओं के माध्यम से, तांबे चयापचय तनाव के चेहरे में हृदय प्रणाली की अखंडता को बनाए रखने में मदद करता है। कमी और अतिरिक्त दोनों हानिकारक हैं, लेकिन कई मधुमेह रोगियों के लिए, आहार तांबे के सेवन को अनुकूलित करने से ऑक्सीडेटिव तनाव को कम करने और हृदय स्वास्थ्य का समर्थन करने के लिए एक सुरक्षित और व्यावहारिक साधन प्रदान करता है।

हेल्थकेयर प्रदाताओं को मधुमेह रोगियों में तांबे की स्थिति के महत्व के बारे में पता होना चाहिए, नियमित निगरानी पर विचार करें जहां उपयुक्त है, और बिना निगरानी वाले उच्च खुराक की खुराक के खिलाफ सावधानी रखते हुए तांबा समृद्ध पूरे खाद्य पदार्थों की ओर रोगियों को मार्गदर्शन करें। शोध प्रगति के रूप में, तांबे आधारित हस्तक्षेप व्यापक मधुमेह देखभाल का एक मानक घटक बन सकता है - सिद्ध चिकित्सा के लिए प्रतिस्थापन नहीं, बल्कि परिणामों और जीवन की गुणवत्ता में सुधार के लिए एक पूरक उपकरण।

आगे पढ़ने के लिए, ]NIH कार्यालय आहार अनुपूरक' कॉपर तथ्य शीट], ]PubMed डेटाबेस के लिए हाल के सहकर्मी-समीक्षा अध्ययन पर तांबे और मधुमेह, और अमेरिकी हार्ट एसोसिएशन मधुमेह जटिलताओं के लिए गाइड]]. इस उभरते क्षेत्र के बारे में जानकारी रखने से चिकित्सकों और रोगियों दोनों को मधुमेह कार्डियोबेटिक हृदय की रोकथाम के लिए पौष्टिक रणनीतियों के बारे में अधिक शिक्षित निर्णय लेने में मदद मिल सकती है।