Майкъл Виа

Отдел по ендокринология и метаболизъм, Медицински център Бет Израел, Медицински колеж Алберт Айнщайн, 55 East 34th St, САЩ

затлъстяването

Резюме

Затлъстяването и диабетът нарастват в световен мащаб. Въпреки прекомерната диетична консумация, хората със затлъстяване имат висок процент на недостиг на микроелементи. Недостигът на специфични витамини и минерали, които играят важна роля в метаболизма на глюкозата и инсулиновите сигнални пътища, може да допринесе за развитието на диабет при затлъстелата популация. Тази статия прави преглед на настоящите доказателства в подкрепа на тази хипотеза.

1. Въведение

Затлъстяването е силно разпространено както в Съединените щати, така и в световен мащаб и се очаква да надмине употребата на тютюн като най-икономически важния модифицируем рисков фактор за общественото здраве и болести [1–3]. Множество генетични, екологични и поведенчески фактори допринасят за нарастващата тенденция при затлъстяване [1, 3]. Повишената наличност на евтини, висококалорични, бедни на хранителни вещества храни през последните четири десетилетия е ключов компонент за нарастването на затлъстяването в световен мащаб [3]. Съвременните техники за земеделие и преработка на храни водят до относително намаляване на съдържанието на микроелементи в обикновените храни [4]. Въпреки прекомерния прием на калории в храната, хората със затлъстяване имат относително висок процент на недостиг на микроелементи [5, 6].

Значението на някои микроелементи като кофактори в метаболитните пътища на глюкозата, β-клетъчната функция на панкреаса и в каскадата на инсулиновата сигнализация предполага, че дефицитът на тези микроелементи може да играе роля в развитието на диабет тип 2.

Рискът от диабет тип 2 се увеличава 4 пъти при пациенти със затлъстяване [7]. Причинната връзка на затлъстяването и диабета е сложна. Повишената инсулинова резистентност, инкретинова резистентност към хормони, оксидативен стрес, дисфункция на бета-клетките на панкреаса и генетични и поведенчески фактори допринасят за развитието на диабет при затлъстели индивиди [8]. Специфичен недостиг на микроелементи при индивиди със затлъстяване може също да повлияе на развитието на диабет тип 2.

2. Витамин D

маса 1

Преобладаване на дефицит на микроелементи при затлъстяване и диабет [5, 6, 46, 58–61].

Микроелементи Разпространение на дефицитЗатлъстяване Диабет тип 2
Тиамин В115–29%17–79% a
Пиридоксин В60–11%-
Кобаламин В123–8%22%
Фолиева киселина3-4%-
Аскорбинова киселина С35–45% - б
Витамин А17%-
Витамин D80–90% c 85–90% c
Витамин Е0%0%
Цинк14–30%-
Хром-20–40%
Селен58%-

—Не са налични данни за разпространението

a Данните включват пациенти с диабет тип 1

b Съобщава се за намалени нива на аскорбинова киселина при диабет

c Разпространението отразява нивата на витамин D недостатъчност.

Тиаминът се абсорбира в проксималната част на тънките черва главно чрез активен транспорт [72]. Препоръчителният дневен прием на тиамин е 1,2 mg, приблизително 0,5 mg на 1000 консумирани ккал [73]. Важни хранителни източници на тиамин включват свинско, червено месо, пшенични зародиши, яйца, риба и бобови растения [73]. Тиаминът практически липсва в хранителни продукти, съдържащи рафинирани въглехидрати като смлян ориз и прости захари, но метаболизмът на тези храни изисква относително големи количества тиамин и може да доведе до изчерпване [74]. При пациенти на диета с дефицит на тиамин, запасите от тиамин в цялото тяло могат да бъдат изчерпани в рамките на 2-3 седмици [74].

Тежкият дефицит на тиамин може да доведе до мокър или сух бери-бери или енцефалопатия на Вернике, в зависимост от засегнатите тъкани. Умереният дефицит на тиамин може да повлияе на метаболизма на глюкозата и да повлияе на диабета и свързаните с него усложнения [71].

Дефицит на тиамин, измерен чрез директни плазмени нива на тиамин или чрез повишена активност на еритроцитната транскетолаза, е наблюдаван при 15–29% от хората със затлъстяване, които планират да се подложат на операция за отслабване [75, 76]. Преобладаването на дефицит на тиамин е съобщено при 17–79% от пациентите с диабет, въпреки че тези проучвания включват както пациенти с диабет тип 1, така и тип 2 [77–79] (Таблица 1).

Доказателства за ефекта от добавянето на тиамин за намаляване на риска и тежестта на диабет тип 2 са демонстрирани в редица проучвания. Култивираните ендотелни клетки демонстрират намалено производство на реактивни окислителни видове и подобрена функция при високи концентрации на глюкоза в присъствието на тиамин [80, 81]. И двете характеристики се очаква да намалят риска от диабетни усложнения и евентуално да намалят риска от самия диабет [8].

В двойно-сляпо кръстосано проучване приложението на бенфотиамин, липидно разтворим аналог на тиамин, подобрена ендотелна функция, намалени маркери на оксидативен стрес и намалени нива на напреднали гликозилирани крайни продукти след тестово хранене при пациенти с диабет тип 2 [82]. Количеството хранителен прием на тиамин е корелирано с нивата на ендотелните прогениторни клетки при пациенти с диабет тип 2 [83].

Не са провеждани дългосрочни проучвания за изследване на употребата на тиамин при пациенти с диабет. Съществува потенциал за добавяне на тиамин за промяна на хода на диабета чрез модулация на метаболитните пътища на глюкозата. Като се имат предвид високите нива на дефицит на тиамин при лица със затлъстяване и пациенти с диабет, може да се обмисли добавяне.

6. Антиоксидантни витамини

Въпреки важността на реактивните кислородни видове и повишения оксидативен стрес в развитието, прогресията и свързаните с това усложнения на диабет тип 2, проучванията, използващи антиоксидантно лечение както при пациенти с диабет, така и при пациенти с нарушена глюкоза на гладно, са до голяма степен разочароващи и показват малко или никакъв общ ефект 84–86]. В резултат на това рутинните добавки с витамин Е, витамин С и витамин А при пациенти с диабет в момента не се препоръчват.

Витамин Е се състои от семейство липидно разтворими антиоксидантни съединения, от които а-токоферолът е най-разпространен в диетата [87]. За разлика от другите микроелементи, разгледани в тази статия, хората със затлъстяване и диабетици имат ниски нива на дефицит на витамин Е. Проучванията в тези групи не успяват да открият лица, които имат дефицит на витамин Е [5, 9].

Употребата на витамин Е е проучена в проучването за оценка на превенцията на сърдечните резултати (HOPE), при което 3654 пациенти с диабет са рандомизирани да получават 400 i.u. на α-токоферол или плацебо [88]. След 4,5 години проследяване не са наблюдавани разлики в сърдечно-съдовите резултати, нефропатия, диализа или ретинална лазерна терапия между лекуваните групи. Няколко малки проучвания не показват разлики в гликемичния контрол с добавки на витамин Е при диабетици тип 2 [89–92]. Въпреки че има няколко публикувани проучвания, които предполагат умерени подобрения в гликозилирания хемоглобин, [93, 94] скорошна метаанализа на 9 проучвания не показва забележим ефект на добавките с витамин Е върху гликемичния контрол при пациенти с диабет тип 2 [86].

Витамин С или аскорбинова киселина е водоразтворим антиоксидант витамин, който няма значителни запаси в тялото. Ограниченият прием на плодове и зеленчуци може да доведе до бързо изчерпване [5]. Нивата на витамин С в плазмата корелират обратно с индекса на телесна маса и дефицитът на витамин С се съобщава при 35–45% от затлъстелите лица, които планират да се подложат на бариатрична операция [58, 95]. Пациентите с диабет имат по-нисък хранителен прием и по-ниски плазмени нива на витамин С, отколкото здравите контроли [96].

В популационно проучване с 232 007 възрастни възрастни, добавянето на витамин С е свързано с леко по-ниски нива на диабет тип 2 по начин, реагиращ на дозата. Лицата, приемали 500 mg дневно, са имали 9% намаление на разпространението на диабета [97]. Данните от кохортата на Националното изследване на здравето и храненето (NHANES) III показват значително по-ниски плазмени нива на витамин С при диабетици тип 2 [98]. Тези резултати трябва да бъдат претеглени внимателно, тъй като хранителните проучвания, базирани на населението, често имат объркващи фактори.

Малко клинични проучвания са изследвали употребата на добавки с витамин С при пациенти с диабет тип 2. Едно малко рандомизирано проучване при 20 пациенти с диабет показа, че 1000 mg дневно перорално добавяне на витамин С подобрява степента на изхвърляне на глюкозата след 4 месеца [99]. Второ проучване не успя да покаже подобрение в метаболизма на глюкозата или инсулиновата резистентност с добавки на витамин С на ден от 800 mg [100]. В това проучване плазмените нива на витамин С се повишиха значително; обаче не са постигнати адекватни нива на витамин С в плазмата.

По-нататъшни проучвания при пациенти с диабет и при тези с риск от развитие на диабет могат да помогнат за изясняване на ролята на добавките на витамин С в тази популация. Високият процент на дефицит на витамин С при хора със затлъстяване предполага, че добавките могат да бъдат полезни. Увеличаването на хранителния прием на плодове и зеленчуци също може да се справи с този дефицит и в момента се препоръчва като част от начина на живот за превенция и лечение на диабет тип 2 [101].

7. Заключение

Както при почти всички биохимични процеси, метаболизмът на глюкозата и инсулиновата сигнализация изискват кофактори и витамини, които са от съществено значение в диетата. Недостигът на някой от тези микроелементи има потенциал да наруши метаболизма на глюкозата и да причини инсулинова резистентност. Нарастват клинични доказателства в подкрепа на тази хипотеза относно метаболитните ефекти на специфични дефицити, включително витамин D, хром, биотин, тиамин и витамин С. За разлика от витамин Е, който има малко или никакъв доказан клиничен ефект, когато се дава като добавка, за тези витамини е известно, че имат недостиг при относително високи нива при затлъстели индивиди и пациенти с диабет. Клиницистите трябва да обмислят справяне с възможни недостатъци на тези микроелементи, когато съветват пациенти със затлъстяване, които са изложени на риск от развитие на диабет тип 2. Планът за медицинско обслужване при затлъстяване трябва да включва промени в начина на живот, избор на здравословни храни с храни с високо съдържание на хранителни вещества като част от балансиран подход за превенция на развитието на диабет тип 2. Използването на специфични витаминни добавки може да бъде възприето в тази рационална практика.

Конфликт на интереси

Авторът няма потенциални конфликти на интереси за разкриване.