Selén je stopový minerál, ktorý získal zvýšenú pozornosť vo výžive vedy pre svoje silné antioxidačné vlastnosti. Pre jednotlivcov, ktorí riadia cukrovku, selén je úloha v ochrane proti cievnemu poškodeniu predstavuje sľubnú oblasť výskumu a klinickej aplikácie. Diabetické cievne komplikácie, vrátane aterosklerózy, periférnych tepien, a retinopatia, sú poháňané pretrvávajúcou hyperglycemiou indukovanej oxidačný stres a zápal. Selén, prostredníctvom jeho začlenenia do selenoproteínov, priamo pôsobí proti týmto patologickým procesom. Tento článok skúma mechanizmy, klinické dôkazy a praktické úvahy o selénových ochranných účinkoch proti poškodeniu diabetických ciev.

Úloha selénu v ľudskej fyziológii

Selén je esenciálny mikroživina, ktorá funguje predovšetkým prostredníctvom jeho inkorporácie do selenoproteínov. Ľudský genóm kóduje 25 selenoproteínov, vrátane glutatión peroxidázy (GPx), tioredoxín reduktázy, a selenoproteín P. Tieto proteíny sú rozhodujúce pre udržanie bunkovej rovnováhy redoxov, metabolizmu hormónov štítnej žľazy a imunitnej funkcie.

Najznámejšie selenoproteíny sú glutatiónové peroxidázy, ktoré používajú glutatión na zníženie peroxidu vodíka a organických hydroperoxidov na vodu a alkoholy, čím zmierňujú oxidačný stres. GPx1 je ubiquitálne exprimovaný a je obzvlášť dôležitý v endotelových bunkách. Tioredoxín reduktázy reguluje reduktázy redox stavu tioredoxínu, kľúčový proteín podieľajúci sa na syntéze DNA a bunkové signál. Selenoproteín P slúži ako transportný proteín pre selén, dodáva ho do tkanív, ako je mozog a semenníky, a má tiež antioxidačné vlastnosti v jeho vlastnej pravej.

Optimálny selén stav je potrebné pre úplnú expresiu týchto selenoproteínov. Nedostatočný príjem selénu vedie k zníženej aktivite GPx a tioredoxín reduktázy, čo ohrozuje schopnosť tela zvládnuť oxidačné urážky. Naopak, supravodivý príjem selénu môže zvýšiť hladiny selenoproteínu len až na plató, za ktorou ďalší príjem neposkytuje žiadny ďalší prínos a môže sa stať toxickým.

Pochopenie poškodenia ciev spôsobeného cukrovkou

Diabetes mellitus, najmä typ 2, sa vyznačuje chronickou hyperglykémiou, ktorá riadi kaskádu poškodenia buniek. Cievne komplikácie môžu byť klasifikované do mikrovaskulárnej (retinopatia, nefropatia, neuropatia) a makrovaskulárne (ochorenie koronárnych tepien, cerebrovaskulárne ochorenie, ochorenie periférnych tepien). Patogenéza diabetických ciev je multifaktoriálna, s hyperglykémiou indukovaný oxidačný stres ako centrálny zjednocujúci mechanizmus.

Vysoké hladiny glukózy zvyšujú produkciu reaktívnych druhov kyslíka (ROS) prostredníctvom viacerých ciest: preťaženie mitochondriálneho reťazca prenosu elektrónov, aktivácia NADPHoxidáz, oddelenie endoteliálnej dusnatého syntetázy a tvorba pokročilých glykačných konečných produktov (AGE). AGE sa viažu na receptory (RAGE) na endoteliálne bunky, aktivujú prozápalové signálne kaskády. Okrem toho hyperglycemia aktivuje izoformy proteínkinázy C (PKC), ktoré zhoršujú vaskulárnu permeabilitu, kontraktilitu a expresiu rastového faktora. Konečným výsledkom je endoteliálna dysfunkcia charakterizovaná zníženou biodostupnosťou oxidu dusnatého, zvýšenou expresiou adhezívnych molekúl a prozápalovým, protrombotickým fenotypom.

Chronická oxidačný stres a zápal podporujú aterosklerózu, stuhnutie ciev, a zhoršenie angiogenézy. V priebehu času, tieto zmeny vedú ku klinicky významným komplikáciám, ako je infarkt myokardu, mŕtvica, amputácia dolných končatín. Prevencia alebo spomalenie tohto cievneho poškodenia je primárnym cieľom v liečbe cukrovky.

Ochranné mechanizmy selénu proti poškodeniu ciev

Ochranné účinky selénu pri diabetickej vaskulatúre sú sprostredkované niekoľkými vzájomne súvisiacimi mechanizmami. Nasledujúce pododdiely podrobne tieto dráhy.

Antioxidant obrany zlepšenie

U diabetických zvieracích modelov sa preukázalo, že selén znižuje aktivitu GPx a tioredoxínu reduktázy, selén znižuje celkové zaťaženie oxidačným stresom. U diabetických zvieracích modelov sa preukázalo, že selén v suplementácii znižuje lipidy, ako je malondialdehyd a zvyšuje pomer redukovaného až oxidovaného glutatiónu. V ľudských endotelových bunkách vystavených vysokej hladine glukózy, predliečbe selenitom alebo selenometionínom zabraňuje akumulácii ROS a zachováva mitochondriálnu funkciu. Tento antioxidačný štít chráni bunkové membrány, DNA a proteíny pred oxidačným poškodením.

Protizápalové účinky

Selén moduluje zápal znížením expresie prozápalových cytokínov a adhezívnych molekúl. Štúdie ukazujú, že selén suplementácia znižuje hladiny tumor nekrotizujúceho faktora alfa (TNF-α), interleukínu-6 (IL-6), a monocytového chemoatraktívneho proteínu-1 (MCP-1). Selenoproteíny, ako sú GPx1 a selenoproteín S, sa podieľajú na regulácii zápalovej odpovede. V endoteliálnych bunkách selén potláča aktiváciu jadrového faktora kappa B (NF-κB), transkripčný faktor, ktorý koordinuje zápalovú expresiu génu. Znižovanie aktivity NF-κB znižuje expresiu adhezívnej molekuly 1 cievnej bunky (VCAM-1) a intercelulárnej adhezívne molekuly-1 (ICAM-1), čím obmedzuje adhezáciu leukocytov a infiltráciu do steny ciev.

Zlepšenie endoteliálnej funkcie

Endoteliálna dysfunkcia je skorý charakteristický diabetického cievneho ochorenia. Selén podporuje endotelové zdravie tým, že chráni oxid dusnatý (NO). NO je produkovaný endotelovou dusnatý syntázou (eNOS) a je kľúčovým vazodilatátorom. Pri oxidačnom strese je NO rýchlo chrastené superoxidom na tvorbu peroxynitritu, škodlivého oxidanta. Selén znižuje hladiny superoxidu, čo umožňuje NO správne fungovať. Okrem toho, selén priamo ovplyvňuje aktivitu a expresiu eNOSu. Niektoré štúdie ukázali, že selenoproteín tioredoxín reduktázy môžu regenerovať eNOS kofaktory, zvýšenie NO produkcie. Zlepšená endotelová funkcia prekladá na lepšiu vazodilatáciu, nižší krvný tlak a znížené riziko tvorby aterosklerotických plakov.

Možné účinky na citlivosť inzulínu a glukózový metabolizmus

Vzťah medzi selénom a inzulínom je zložitý a zostáva predmetom skúmania. V niektorých zvieracích modeloch sa selén zlepšuje glukózovú toleranciu a inzulín signalizuje. Selenoproteíny ako GPx1 a selenoproteín P sa podieľajú na syntéze a sekrécii inzulínu. Avšak výsledky skúšok na ľuďoch sa prejavili zmiešané. Niektoré observačné štúdie spájajú vyšší selénový stav s nižším rizikom cukrovky 2. typu, zatiaľ čo iné naznačujú potenciálne spojenie v tvare U, kde nízke aj vysoké hladiny selénu zvyšujú riziko cukrovky. Tento paradox môže vzniknúť, pretože suprafyziologický príjem selénu môže vyvolať rezistenciu na inzulín prostredníctvom upregulácie selenoproteínu P, čo znižuje inzulín signalizujúci pečeň a kostrový sval. Preto, zatiaľ čo mierny príjem selénu je prínosom pre cievne zdravie, nadmerná doplnkovosť môže byť kontraproduktívna pre kontrolu glukózy.

Klinické dôkazy a epidemiologické štúdie

Epidemiologické štúdie konzistentne ukazujú inverzný vzťah medzi stavom selénu a prevalenciou alebo závažnosťou diabetických komplikácií. Prierezová štúdia u pacientov s diabetom 2. typu hlásila, že vyššie koncentrácie séra boli spojené s lepšou endoteliálnou funkciou, merané prietokovo sprostredkovanou dilatáciou, a nižšie hladiny von Willebrandovho faktora, marker poškodenia endotelu. Podobne, hladiny selénu boli nepriamo korelované s hrúbkou karotidu intima-media, náhradnou mierou aterosklerózy.

Klinické štúdie, hoci ich počet je obmedzený, poskytujú ďalšiu podporu. Randomizovaná kontrolovaná štúdia Faure et al. (2004) zistila, že šesť mesiacov selénu (200 μg/deň) u pacientov s diabetom 2. typu významne znížilo oxidačné stresové markery a zlepšilo hladinu HDL cholesterolu v porovnaní s placebom. Ďalšie malé skúšanie Kahya et al. (2013) uviedlo, že selén suplementácia znížila sérovú amyloidovú A a C-reaktívny proteín, čo naznačuje protizápalový účinok. Väčšina štúdií je však krátkodobá a malá a dlhodobé kardiovaskulárne výsledky neboli dobre skúmané.

Dôležité je, že najväčšia randomizovaná štúdia zahŕňajúca selén, selén a test prevencie rakoviny vitamínu E (SELECT) nezistila zníženie kardiovaskulárnych príhod so selénom v prípade všeobecne zdravých mužov. Toto skúšanie však nebolo navrhnuté špeciálne pre populácie diabetikov a východiskový stav selénu bol relatívne vysoký. Súčasné dôkazy naznačujú, že prínos je najpravdepodobnejší u jedincov, ktorí sú selén-deficitní alebo sú vystavení riziku nedostatku, ako sú pacienti žijúci v oblastiach s nízkym obsahom selénu alebo s určitými chorobami.

Ďalšie informácie o selénových a kardiovaskulárnych výsledkoch pozri v [a meta-analýza Flores-Mateo et al.[] o selénu a koronárnej srdcovej chorobe. [NICH Úrad pre dietetické doplnky, informačný list, poskytuje komplexné údaje o odporúčanom príjme a bezpečnosti. Pri špecifických komplikáciách súvisiacich s diabetom Americká asociácia pre cukrovku ponúka podrobné klinické usmernenia.

Diétne zdroje a odporúčaný príjem

Obsah selénu v potravinách závisí od koncentrácie pôdy, kde sa potraviny pestujú. Brazílske orechy sú najbohatšie známe zdroj potravy a jednotlivé orechy môžu poskytnúť viac ako celú dennú požiadavku. Ďalšie dobré zdroje zahŕňajú morské plody (tuna, sardinky, krevety), organové mäso (pečeň, obličky), hydina, vajcia a celé zrná. Pre vegetariánov, selén môže pochádzať z brazílskych orechov, slnečnicových semien a opevnených potravín.

Odporúčaná diétna dávka (RPA) pre dospelých je 55 μg denne, čo zvyšuje na 60 μg pre tehotné ženy a 70 μg pre dojčiace ženy. Tolerovateľný horná hladina príjmu (UL) je 400 μg za deň. V mnohých populáciách, najmä v Spojených štátoch a Kanade, je príjem selénu v potrave primeraný. Avšak v oblastiach so selén-chudobnými pôdami, ako sú časti Číny, východnej Európy a Nového Zélandu, je nedostatok bežnejší.

Pre jednotlivcov s cukrovkou, získavanie selénu z potravín je všeobecne bezpečné a účinné. Brazílske orechy sú obzvlášť pohodlné chutí len dva až tri orechy dvakrát týždenne môže udržať primeraný stav. Avšak, vzhľadom na ich vysoký obsah selénu, nadmerná spotreba brazílskych orechov môže ľahko viesť k toxicite. Priemerná brazílska orech obsahuje 68 chemikálie, ktoré obsahujú 68 chemikálie; jesť viac orechov denne môže rýchlo prekročiť UL.

Potenciálne riziká selénového doplnenia

Selén nasleduje U-tvarovaná krivka reakcie na dávku: ako nedostatok a prebytok sú škodlivé. Chronická toxicita selénu, alebo selenose, sa prejavuje s príznakmi, ako sú vypadávanie vlasov, lámavosť nechtov, cesnak dych zápach, gastrointestinálne ťažkosti, a poškodenie nervov. Ťažká toxicita môže viesť k cirhóze, pľúcny edém, a dokonca aj smrť. Dlhodobý príjem nad UL zvyšuje riziko.

V súvislosti s cukrovkou existujú ďalšie obavy. Ako už bolo uvedené, niektoré štúdie spájajú vysoký selénový stav so zvýšeným rizikom cukrovky 2. typu a zhoršujúcou sa glykemickou kontrolou. Prospektívna analýza zo štúdie zdravotnej starostlivosti u zdravotných sestier zistila, že u žien s najvyšším príjmom selénu bolo o 24% vyššie riziko vzniku cukrovky 2. typu v porovnaní s pacientmi s najnižším príjmom. Podobne aj štúdia SELECT ukázala mierny, nevýznamný nárast výskytu cukrovky so selénu. Tieto zistenia naznačujú opatrný prístup: selén suplementácia by sa nemala používať bez rozdielu na liečbu cukrovky.

Selén tiež interaguje s inými antioxidantmi. Napríklad vysoké dávky selénu môžu zasahovať do prooxidačných účinkov vitamínu C pri farmakologických dávkach. Kombinácia selénu a vitamínu E bola skúmaná pri prevencii rakoviny prostaty, ale výsledky neboli priaznivé pre kardiovaskulárnu ochranu. Preto je suplementácia najlepšie riadená laboratórnym testovaním stavu selénu a pod odborným dohľadom.

Praktické dôsledky pre liečbu cukrovky

Pre pacientov s diabetom, ktorí sa obávajú cievnych komplikácií, zabezpečenie dostatočného príjmu selénu prostredníctvom stravy je rozumná stratégia. Koncentrácia selénu v sére 120

Poskytovatelia zdravotnej starostlivosti by mali skôr zdôrazniť potravinové zdroje selénu než doplnky, ak sa nedoporučuje nedostatok. Para orechy by sa mali odporučiť s jasnými pokynmi o porciách. Pre pacientov, ktorí si vyberú doplnky, dávka 50

Dôležité je, že selén nie je náhradou štandardnej liečby diabetu, ako je glykemická kontrola, krvný tlak, a zníženie lipidov. To by malo byť považované za doplnkový prístup, ktorý môže pomôcť zmierniť oxidačné škody. Komplexný diabetes starostlivosť plán, ktorý zahŕňa stredomorský štýl stravy, pravidelné cvičenie, a vyhýbanie sa fajčeniu zostáva základom pre prevenciu cievnych komplikácií.

Budúce výskumné smery

Napriek sľubným mechanistickým údajom sú potrebné rozsiahle klinické štúdie, aby sa zistilo, či selén môže suplementácia znížiť tvrdé klinické koncové body, ako je infarkt myokardu, mozgová príhoda a amputácia u diabetických pacientov. Budúce štúdie by mali riešiť aj vplyv základného stavu selénu, genetických polymorfizmov v selenoproteínových génoch a optimálnu formu a dávkovanie selénu. Personalizované nutričné prístupy, ktoré prispôsobujú príjem selénu na základe individuálneho stavu a rizikových faktorov, môžu maximalizovať prínosy pri minimalizácii rizík.

Ďalším spôsobom výskumu je úloha selénu v kombinácii s inými mikroživinami, ako sú zinok, horčík a vitamín D, ktoré majú tiež antioxidačné a protizápalové vlastnosti. Synergické účinky môžu zvýšiť cievnu ochranu. Okrem toho, pochopenie, ako selén modifikuje črevný mikrobióm a jeho vplyv na systémový zápal môže odhaliť nové mechanizmy účinku.

Záver

Selén je životne dôležitý mikroživina, ktorá zohráva ochrannú úlohu proti poškodeniu diabetických ciev prostredníctvom antioxidantu, protizápalových a endotelových podporných mechanizmov. Epidemiologické a klinické dôkazy naznačujú, že udržiavanie primeraného stavu selénu môže znížiť oxidačný stres a zlepšiť cievnu funkciu u jedincov s cukrovkou. Vzťah je však zložitý, s vysokým príjmom selénu, ktorý môže zvýšiť riziko cukrovky sám o sebe. Preto by sa mal klásť dôraz na dosiahnutie optimálnych, nie nadmerných hladín selénu prostredníctvom stravovacích zdrojov. Pre pacientov s cukrovkou, vyvážená strava vrátane potravín bohatých na selén, spolu so štandardným lekárskym riadením ponúka praktický a bezpečný prístup k podpore cievneho zdravia a zníženiu rizika komplikácií.