Chrom w metabolizmie glukozy

chrom jest niezbędnym elementem zaangażowanym w regulację poziomu glukozy we krwi w organizmie. Jednak nowsze recenzje zakwestionowały to.

Uważa się, że wchodzi w interakcje z substancją wiążącą chrom o niskiej masie cząsteczkowej (LMWCr) w celu wzmocnienia działania insuliny . Obecnie stosowanie chromu jako suplementu diety w leczeniu cukrzycy typu 2 nadal budzi kontrowersje. Dzieje się tak dlatego, że większość badań klinicznych przeprowadzonych wokół chromu była podawana tylko przez krótki czas na małych populacjach próbek, co z kolei przyniosło zmienne wyniki. Aby lepiej zrozumieć potencjalną rolę, jaką chrom może odgrywać w leczeniu cukrzycy typu II, długoterminowe badania na przyszłość.

Historia

Pojęcie chromu jako potencjalnego regulatora metabolizmu glukozy pojawiło się w latach pięćdziesiątych XX wieku, kiedy Walter Mertz i jego współpracownicy przeprowadzili serię eksperymentów kontrolujących dietę szczurów . Eksperymentatorzy poddali szczury diecie z niedoborem chromu i byli świadkami niezdolności organizmów do skutecznej odpowiedzi na zwiększony poziom glukozy we krwi. Następnie włączyli do diety tych szczurów „ zhydrolizowaną kwasem nerkę wieprzową i drożdże piwne ” i odkryli, że szczury były teraz w stanie skutecznie metabolizować glukozę. Zarówno nerki wieprzowe, jak i drożdże piwne były bogate w chrom, więc od tych odkryć rozpoczęto badania nad chromem jako regulatorem poziomu glukozy we krwi.

Pomysł zastosowania chromu w leczeniu cukrzycy typu II pojawił się po raz pierwszy w latach 70. XX wieku. U pacjenta otrzymującego całkowite żywienie pozajelitowe (TPN) rozwinęły się „poważne objawy cukrzycy” i podano mu suplementy chromu na podstawie wcześniejszych badań, które wykazały skuteczność tego metalu w modulowaniu poziomu glukozy we krwi. Pacjentowi podawano chrom w sumie przez dwa tygodnie, a pod koniec tego okresu jego zdolność do metabolizowania glukozy znacznie wzrosła; potrzebowali teraz również mniej insuliny („zapotrzebowanie na egzogenną insulinę spadło z 45 jednostek dziennie do zera”). To właśnie te eksperymenty przeprowadzone w latach pięćdziesiątych i siedemdziesiątych XX wieku położyły podwaliny pod przyszłe badania nad chromem i cukrzycą.

W 2005 roku amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (Food and Drug Administration) zatwierdziła kwalifikowane oświadczenie zdrowotne dotyczące pikolinianu chromu z wymogiem bardzo szczegółowego sformułowania na etykiecie: „Jedno małe badanie sugeruje, że pikolinian chromu może zmniejszać ryzyko insulinooporności, a zatem prawdopodobnie może zmniejszać ryzyko cukrzyca typu 2. FDA stwierdza jednak, że istnienie takiego związku między pikolinianem chromu a insulinoopornością lub cukrzycą typu 2 jest wysoce niepewne”. W 2010 roku pikolinian chromu(III) został dopuszczony przez Health Canada do stosowania w suplementach diety. Zatwierdzone oświadczenia na etykiecie obejmowały: „... zapewnia wsparcie zdrowego metabolizmu glukozy”. Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) zatwierdził w 2010 r. twierdzenia, że ​​chrom przyczynia się do prawidłowego metabolizmu makroskładników odżywczych i utrzymania prawidłowego stężenia glukozy we krwi.

W przeglądzie metaanaliz z 2016 r. stwierdzono, że chociaż mogą występować niewielkie spadki stężenia glukozy w osoczu na czczo lub hemoglobiny glikowanej, które osiągają istotność statystyczną, zmiany rzadko były na tyle duże, aby można było oczekiwać, że będą miały znaczenie dla wyniku klinicznego.

Badania na ludziach

Analizując wyniki czterech metaanaliz, w jednej z nich odnotowano statystycznie istotny spadek stężenia glukozy w osoczu na czczo (FPG) oraz nieistotną tendencję w zakresie niższego stężenia hemoglobiny A1C (HbA1C). Drugi zgłosił to samo, trzeci zgłosił znaczne spadki w przypadku obu środków, a czwarty nie zgłosił żadnych korzyści dla żadnego z nich. W przeglądzie opublikowanym w 2016 roku wymieniono 53 randomizowane badania kliniczne , które zostały uwzględnione w jednej lub więcej z sześciu metaanaliz . Stwierdzono, że chociaż w niektórych z tych metaanaliz mogą występować niewielkie spadki FPG i/lub HbA1C, które osiągają istotność statystyczną, w niewielu badaniach osiągnięto spadki na tyle duże, aby można było oczekiwać, że będą miały znaczenie dla wyniku klinicznego.

Proponowany mechanizm działania

Mechanizm działania, dzięki któremu chrom pomaga w regulacji poziomu glukozy we krwi, jest słabo poznany. Ostatnio zasugerowano, że chrom oddziałuje z substancją wiążącą chrom o niskiej masie cząsteczkowej (LMWCr), wzmacniając działanie insuliny. LMWCr ma masę cząsteczkową 1500 i składa się wyłącznie z czterech reszt aminokwasowych glicyny , cysteiny , kwasu asparaginowego i glutaminianu . Jest to naturalnie występujący oligopeptyd , który został oczyszczony z wielu źródeł: wątroby królika , nerki świni i proszku z nerek, wątroby bydlęcej , siary , wątroby psa , szczura i myszy. Szeroko rozpowszechniony u ssaków LMWCr jest zdolny do ścisłego wiązania czterech jonów chromu. Stała wiązania tego oligopeptydu z jonami chromu jest bardzo duża (K ≈ 10 21 M -4 ), co sugeruje, że jest on silny i ściśle wiążący. LMWCr występuje w postaci nieaktywnej lub apo w cytozolu i jądrze komórek wrażliwych na insulinę.

Kiedy stężenie insuliny we krwi wzrasta, insulina wiąże się z zewnętrzną podjednostką białek receptora insuliny i indukuje zmianę konformacyjną. Ta zmiana powoduje autofosforylację reszty tyrozynowej znajdującej się na wewnętrznej podjednostce β receptora, aktywując w ten sposób aktywność kinazy receptora. Wzrost poziomu insuliny sygnalizuje również ruch transferyny z pęcherzyków komórek wrażliwych na insulinę do błony plazmatycznej. Transferyna, białko odpowiedzialne za transport chromu w organizmie, wiąże się z tymi receptorami i ulega internalizacji w procesie endocytozy. pH pomp protonowych napędzanych przez ATP, w wyniku czego chrom jest uwalniany z transferyny. Wolny chrom w ogniwie jest następnie sekwestrowany przez LMWCr. Wiązanie LMWCr z chromem przekształca go w jego postać holo lub aktywną, a po aktywacji LMWCr wiąże się z receptorami insuliny i pomaga w utrzymaniu i wzmacnianiu aktywności kinazy tyrozynowej receptorów insuliny. W jednym eksperymencie przeprowadzonym na LMWCr z wątroby bydlęcej ustalono, że LMWCr może zwiększać aktywność receptorów kinazy białkowej nawet siedmiokrotnie w obecności insuliny. Co więcej, dowody sugerują, że działanie LMWCr jest najskuteczniejsze, gdy jest związane z czterema jonami chromowymi.

Kiedy szlak sygnałowy insuliny jest wyłączony, receptory insuliny na błonie plazmatycznej rozluźniają się i stają się nieaktywne. Holo-LMWCr jest wydalany z komórki i ostatecznie wydalany z organizmu z moczem. LMWCr nie może zostać przekształcony z powrotem w nieaktywny ze względu na wysokie powinowactwo wiązania tego oligopeptydu z jego jonami chromu. Obecnie mechanizm wymiany apo-LMWCr w organizmie jest nieznany.

Zobacz też

Pobrane z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Chromium_in_glucose_metabolism&oldid=1136187384 ”