Az elhízás alultápláltsága: a cukorbetegséget elősegítő mikroelem-hiányok

Michael Via

Endokrinológiai és anyagcsere osztály, Beth Israel Medical Center, Albert Einstein Orvostudományi Főiskola, 55 East 34th St, USA

Absztrakt

Az elhízás és a cukorbetegség prevalenciája világszerte növekszik. A túlzott étrendi fogyasztás ellenére az elhízott egyéneknél magas a mikroelem-hiány. A glükóz metabolizmusában és az inzulin jelátviteli utakban fontos szerepet játszó specifikus vitaminok és ásványi anyagok hiánya hozzájárulhat az elhízott népesség cukorbetegségének kialakulásához. Ez a cikk áttekinti a hipotézist alátámasztó jelenlegi bizonyítékokat.

1. Bemutatkozás

Az elhízás mind az Egyesült Államokban, mind az egész világon nagyon elterjedt, és az előrejelzések szerint meghaladja a dohányzást, mint a közegészségügy és a betegségek gazdaságilag legfontosabb módosítható kockázati tényezőjét [1–3]. Számos genetikai, környezeti és viselkedési tényező járul hozzá az elhízás növekvő tendenciájához [1, 3]. Az elmúlt négy évtizedben az alacsony költségű, magas kalóriatartalmú, tápanyagokban szegény ételek fokozott hozzáférhetősége kulcsfontosságú tényező az elhízás világszerte tapasztalható növekedésében [3]. A modern mezőgazdaság és az élelmiszer-feldolgozási technikák a közönséges élelmiszerek mikroelem-tartalmának relatív csökkenéséhez vezetnek [4]. A túlzott táplálékkalória-bevitel ellenére az elhízott egyéneknél viszonylag magas a mikroelem-hiány hiánya [5, 6].

Bizonyos mikroelemek, mint kofaktorok jelentősége a glükóz metabolikus útvonalaiban, a hasnyálmirigy β-sejtjeinek működésében és az inzulin szignál kaszkádban arra utal, hogy ezeknek a mikroelemeknek a hiánya szerepet játszhat a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásában.

Az elhízott betegeknél a 2-es típusú cukorbetegség kockázata négyszeresére nő [7]. Az elhízás és a cukorbetegség okozati összefüggése összetett. A fokozott inzulinrezisztencia, az inkretin hormon rezisztencia, az oxidatív stressz, a hasnyálmirigy β-sejtek diszfunkciója, valamint a genetikai és viselkedési tényezők mind hozzájárulnak a cukorbetegség kialakulásához elhízott egyéneknél [8]. Az elhízott egyének specifikus mikrotápanyaghiányai szintén befolyásolhatják a 2-es típusú cukorbetegség kialakulását.

2. D-vitamin

Asztal 1

A mikroelemhiány előfordulása elhízásban és cukorbetegségben [5, 6, 46, 58–61].

MikrotápanyagHiány előfordulásaElhízás 2. típusú cukorbetegség

Tiamin B1	15–29%	17–79% a
Piridoxin B6	0–11%	-
Kobalamin B12	3–8%	22%
Folsav	3-4%	-
Aszkorbinsav C	35–45%	- b
A-vitamin	17%	-
D-vitamin	80–90% c	85–90% c
E-vitamin	0%	0%
Cink	14–30%	-
Króm	-	20–40%
Szelén	58%	-

—Elterjedési adatok nem állnak rendelkezésre

a Az adatok 1. típusú cukorbetegeket tartalmaznak

b A cukorbetegségben csökkent aszkorbinsavszintről számoltak be

c A prevalencia a D-vitamin-elégtelenség arányát tükrözi.

A tiamin főleg aktív transzport révén szívódik fel a proximális vékonybélben [72]. Az ajánlott napi tiamin bevitel 1,2 mg, körülbelül 0,5 mg/1000 kcal elfogyasztva [73]. A tiamin fontos táplálékforrásai közé tartozik a sertéshús, a vörös hús, a búzacsíra, a tojás, a hal és a hüvelyesek [73]. A tiamin gyakorlatilag hiányzik a finomított szénhidrátokat tartalmazó élelmiszertermékekből, például őrölt rizsből és egyszerű cukrokból, de ezeknek az élelmiszereknek az anyagcseréje viszonylag nagy mennyiségű tiamint igényel, és kimerüléshez vezethet [74]. A tiaminhiányos étrendet folytató alanyokban a teljes tiaminkészlet 2-3 héten belül kimerülhet [74].

A tiamin súlyos hiánya nedves vagy száraz beriberi vagy Wernicke encephalopathiához vezethet, az érintett szövetektől függően. A tiamin mérsékelt hiánya befolyásolhatja a glükóz anyagcserét, a cukorbetegséget és a kapcsolódó szövődményeket [71].

A tiamin közvetlen plazma szintjével vagy megnövekedett eritrocita transzketoláz aktivitással mért tiaminhiányt az elhízott egyének 15–29% -ánál figyelték meg, akik súlycsökkentő műtéten esnek át [75, 76]. A tiaminhiány előfordulásáról a cukorbetegek 17–79% -ánál számoltak be, bár ezek a vizsgálatok mind az 1., mind a 2. típusú diabéteszes betegeket magukban foglalják [77–79] (1. táblázat).

Számos tanulmány bizonyította a tiaminpótlás hatását a 2-es típusú cukorbetegség kockázatának és súlyosságának csökkentésére. A tenyésztett endoteliális sejtek csökkent reaktív oxidatív anyagok termelését és javított funkciót jelentenek magas glükózkoncentrációban tiamin jelenlétében [80, 81]. Mindkét jellemző várhatóan csökkenti a diabéteszes szövődmények kockázatát, és valószínűleg csökkenti a cukorbetegség kockázatát is [8].

Kettős-vak keresztezett vizsgálatban a benfotiamin, egy lipidben oldódó tiamin analóg alkalmazása javította az endotheliális funkciókat, csökkentette az oxidatív stressz markereit és csökkentette az előrehaladott glikozilezett végtermékek szintjét a 2-es típusú cukorbetegek vizsgálati étkezése után [82]. Az étrendi tiaminbevitel mennyisége korrelált az endothel progenitor sejtek szintjével a 2-es típusú cukorbetegeknél [83].

Hosszú távú vizsgálatokat, amelyek a tiamin-kiegészítés cukorbetegeknél történő alkalmazását vizsgálták, nem végeztek. Lehetséges, hogy a tiaminpótlás módosíthatja a cukorbetegség menetét a glükóz metabolikus útvonalainak modulálásával. Mivel elhízott egyéneknél és cukorbetegeknél magas a tiaminhiány, a kiegészítés fontolóra vehető.

6. Antioxidáns vitaminok

Annak ellenére, hogy fontos a reaktív oxigénfajok és a megnövekedett oxidatív stressz a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásában, progressziójában és a kapcsolódó szövődményekben, az antioxidáns kezelést alkalmazó kísérletek mind a cukorbetegek, mind az éhgyomri glükóz károsodott betegeknél nagyrészt csalódást okoztak, és kevéssé vagy egyáltalán nem jelzik az általános hatást [ 84–86]. Ennek eredményeként a cukorbetegeknél az E-vitaminnal, a C-vitaminnal és az A-vitaminnal történő rutinszerű kiegészítés jelenleg nem ajánlott.

Az E-vitamin egy lipidben oldódó antioxidáns vegyület családból áll, amelyek közül az α-tokoferol a legelterjedtebb az étrendben [87]. A cikkben tárgyalt egyéb mikroelemekkel ellentétben az elhízott és a cukorbetegeknél alacsony az E-vitamin-hiány. Ezekben a csoportokban végzett vizsgálatok nem találtak olyan személyeket, akiknek E-vitamin-hiányuk lenne [5, 9].

Az E-vitamin alkalmazását a szívkimenet megelőzését vizsgáló (HOPE) vizsgálatban tanulmányozták, amelyben 3654 cukorbeteg beteget randomizáltak 400 i.u. α-tokoferol vagy placebo [88]. 4,5 éves követés után a kardiovaszkuláris kimenetelben, a nephropathiában, a dialízisben vagy a retina lézeres terápiájában nem volt különbség a kezelési csoportok között. Számos kicsi kísérlet nem mutat különbséget a glikémiás kontrollban az E-vitamin-kiegészítéssel a 2-es típusú cukorbetegeknél [89–92]. Bár van néhány publikált kísérlet, amely a glikozilezett hemoglobin szerény javulását sugallja, [93, 94] egy 9 tanulmány nemrégiben végzett metaanalízise azt mutatja, hogy az E-vitamin-kiegészítés nem érzékelhetően befolyásolja a 2-es típusú cukorbetegek glikémiás kontrollját [86].

A C-vitamin vagy aszkorbinsav egy vízben oldódó antioxidáns vitamin, amelynek nincs jelentős testraktára. A gyümölcsök és zöldségek korlátozott bevitele gyors kimerüléshez vezethet [5]. A plazma C-vitamin-szint fordítottan korrelál a testtömeg-indexdel, és a C-vitamin-hiányról az elhízott egyének 35–45% -ában számolnak be, akik bariatrikus műtéten esnek át [58, 95]. A cukorbetegeknél alacsonyabb az étrend-fogyasztás és alacsonyabb a C-vitamin plazmaszint, mint az egészséges kontrolloknál [96].

Egy 232 007 idősebb felnőtt bevonásával végzett populációs vizsgálatban a C-vitamin-kiegészítés a 2-es típusú cukorbetegség enyhén alacsonyabb arányával járt együtt, dózisfüggő módon. Azoknál a személyeknél, akik napi 500 mg-ot szedtek, 9% -kal csökkent a cukorbetegség prevalenciája [97]. A National Health and Nutrition Exam Study (NHANES) III kohorsz adatai szignifikánsan alacsonyabb C-vitamin-szintet mutatnak a 2-es típusú cukorbetegeknél [98]. Ezeket az eredményeket gondosan mérlegelni kell, mivel a népességalapú táplálkozási vizsgálatok gyakran zavaró tényezőkkel bírnak.

Kevés klinikai vizsgálat vizsgálta a C-vitamin-kiegészítés alkalmazását 2-es típusú cukorbetegeknél. Egy kis randomizált vizsgálat 20 cukorbeteg alanyon kimutatta, hogy a napi 1000 mg orális C-vitamin-kiegészítés 4 hónap után javította a glükóz kidobási arányát [99]. Egy második vizsgálat nem mutatta a glükóz metabolizmusának javulását vagy az inzulinrezisztencia javulását napi 800 mg C-vitamin-kiegészítéssel [100]. Ebben a tanulmányban a C-vitamin plazmaszintje jelentősen emelkedett; a plazma C-vitamin-szintjét azonban nem sikerült elérni.

A diabéteszes betegeknél és a cukorbetegség kialakulásának veszélyeztetetteken végzett további vizsgálatok segíthetnek a C-vitamin-kiegészítés szerepének tisztázásában ebben a populációban. Az elhízott egyének magas C-vitamin-hiányaránya arra utal, hogy a kiegészítés előnyös lehet. A növekvő étrendi gyümölcs- és zöldségfogyasztás szintén megoldhatja ezt a hiányosságot, és jelenleg egy életmódbeli beavatkozás részeként ajánlott a 2-es típusú cukorbetegség megelőzésére és kezelésére [101].

7. Következtetés

Mint szinte az összes biokémiai folyamat, a glükóz-anyagcsere és az inzulinjelzéshez is szükségesek az étrendben nélkülözhetetlen kofaktorok és vitaminok. Ezen mikrotápanyagok bármelyikének hiányosságai károsíthatják a glükóz metabolizmusát és inzulinrezisztenciát okozhatnak. Klinikai bizonyítékok támasztják alá ezt a hipotézist a specifikus hiányok, köztük a D-vitamin, a króm, a biotin, a tiamin és a C-vitamin metabolikus hatásaival kapcsolatban. Ellentétben az E-vitaminnal, amelynek kiegészítéseként alig vagy egyáltalán nem bizonyított klinikai hatása van, ezekről a vitaminokról ismert, hogy elhízott egyéneknél és cukorbetegeknél viszonylag magas arányban hiányosak. A klinikusoknak mérlegelniük kell ezen mikrotápanyagok esetleges hiányosságainak kezelését, amikor elhízott betegeket tanácsot adnak, akiknek fennáll a veszélye a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásának. Az elhízás orvosi ellátási tervének tartalmaznia kell életmódbeli változásokat, egészséges táplálékválasztást magas tápanyagtartalmú ételekkel a kiegyensúlyozott megközelítés részeként a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásának megelőzésében. Speciális vitamin-kiegészítők alkalmazhatók ebben a racionális gyakorlatban.

Érdekkonfliktus

A szerzőnek nincs potenciális összeférhetetlensége, amelyet nyilvánosságra kellene hozni.