Chromas ir insulino rezistencija: molekuliniai mechanizmai ir papildų poveikis
Insulino rezistencija – tai būklė, kuomet kūno ląstelės nepakankamai reaguoja į insuliną, todėl kasos beta ląstelės turi išskirti daugiau insulino, kad palaikytų normalų gliukozės lygį kraujyje. Laikui bėgant, beta ląstelių funkcija gali susilpnėti, ir vystosi prediabetas ar 2 tipo diabetas. Chromas, per LMWCr mechanizmą sąveikaujantis su insulino receptoriumi, gali prisidėti prie normalios insulino signalizacijos funkcijos palaikymo ir padėti išlaikyti normalų insulino jautrumą.
Kas yra insulino rezistencija ir kaip ji vystosi?
Insulino rezistencija (IR) – tai ląstelių sumažėjęs biologinis atsakas į insuliną, nepaisant normalaus ar net padidinto insulino kiekio kraujyje. Paprasčiau tariant: insulinas yra, bet ląstelės jo klausosi blogiau. Pagrindiniai mechanizmai, sukeliantys insulino rezistenciją: lėtinis subklinikinis uždegimas (adipokinai, TNF-α, IL-6 iš riebalinio audinio aktyvuoja serinų kinazės, fosforilinančias IRS-1 inhibicinėse pozicijose). Lipotoksičumas: per daug laisvų riebalų rūgščių kraujyje sukelia diacilglicerolio kaupimąsi raumens ląstelėse, kuris aktyvuoja PKC-theta. Ši kinazė fosforilinasi IRS-1 S307 ir taip blokuoja normalų insulino signalą. Glikotoksičumas: lėtinai aukštas gliukozės lygis sukelia AGE (glycation end-products) susidarymą, oksidacinį stresą ir uždegimą. Mitochondrijų disfunkcija: sumažėjęs oksidacinio fosforilinimo pajėgumas sukelia citozolinių lipidų metabolitų kaupimąsi. Nutukimas: riebalinis audinys, ypač visceralinis, yra aktyvus endokrininis organas, išskiriantis uždegimines medžiagas. Insulino rezistencija yra metabolinio sindromo šerdis ir stipriai susijusi su 2 tipo diabetu, širdies ir kraujagyslių ligomis, PCOS, nealkoholine kepenų steatoze (NAFLD). Jos paplitimas pasaulyje yra didelis – apie 25–30 proc. suaugusiųjų populiacijos, o kai kuriose grupėse (nutukę suaugusieji) gali siekti 50–60 proc.
Insulino rezistencijos matavimas: HOMA-IR ir kiti metodai
Insulino rezistencijos įvertinimui klinikinėje praktikoje naudojami keli metodai, kurių svarbiausi yra: HOMA-IR (Homeostatic Model Assessment of Insulin Resistance) – paprasčiausias ir labiausiai paplitęs metodas. Apskaičiuojamas pagal formulę: HOMA-IR = (insulinas nevalgius [μIU/mL] × gliukozė nevalgius [mmol/L]) / 22,5. Normalūs HOMA-IR reikšmės: mažiau nei 1,0 (optimalus insulino jautrumas), 1,0–1,9 (ankstyvi požymiai), daugiau nei 2,0 (insulino rezistencija tikėtina), daugiau nei 2,5 (reikšminga insulino rezistencija). Euglikeminis hiperinsulineminis klampas – auksinis standartas, tačiau sudėtingas metodas, naudojamas mokslinuose tyrimuose. Matuoja gliukozės utilizacijos greitį esant fiksuotam insulino lygiui. QUICKI (Quantitative Insulin Sensitivity Check Index) – kita matematiniu modeliu grįsta formulė, alternatyva HOMA-IR. Insulino tolerancijos testas – reikalauja hospitalinių sąlygų. Klinikiniai tyrimai su chromo pikolinatu dažnai naudoja HOMA-IR kaip pagrindini insulino rezistencijos žymenį. Meta-analizė (Balk ir kt., 2007) apžvelgė 41 randomizuotą kontroliuojamą tyrimą su chromo papildais ir rado vidutinį gliukozės nevalgius sumažėjimą (−1,1 mmol/L) ir insulino sumažėjimą (−2,7 μU/mL) tarp vartojančių chromą lyginant su placebu asmenims, turintiems 2 tipo diabetą. Šie HOMA-IR gerinimui svarbūs rodikliai rodo, kad chromas gali prisidėti prie normalios insulino jautrumo funkcijos.
Chromo pikolinato klinikiniai tyrimai ir HOMA-IR poveikis
Keli svarbūs klinikiniai tyrimai parodė chromo pikolinato poveikį insulino rezistencijos žymenims. Anderson ir kt. (1997) – Kinijoje atliktas 4 mėnesių tyrimas su 180 diabetu sergančiais žmonėmis. Dalyviai atsitiktinai buvo paskirstyti į tris grupes: placebo, 200 mcg/d chromo pikolinato, 1000 mcg/d chromo pikolinato. Rezultatai: abiejose chromo grupėse statistiškai reikšmingai sumažėjo gliukozė nevalgius ir po valgio, insulinas, HbA1c. Efektas buvo dozės priklausomas. Martin ir kt. (2006) meta-analizė – apžvelgė 15 tyrimų su chromo papildais ir insulino jautrumo žymenimis. Rado statistiškai reikšmingą insulino lygio sumažėjimą nevalgius chromo grupėje. Poveikis buvo ryškesnis asmenims su pradiniais aukštesniais insulino lygiais (t.y., didesnė insulino rezistencija). Rabinovitz ir kt. (2004) tyrimas su metaboliniu sindromu – 200 mcg/d chromo pikolinatas 4 mėnesius pagerino insulino jautrumą (matuotą euglykeminio klampo metodu) lyginant su placebu. Cefalu ir kt. (1999) tyrimas su antsvorį turinčiais žmonėmis – 8 mėnesių papildymas (1000 mcg/d) pagerino insulino jautrumą ir sumažino kūno riebalų masę. Svarbus pastebėjimas: chromo pikolinato poveikis insulino rezistencijai dažniausiai ryškesnis asmenims su pradiniu chromo trūkumu ar jau esama insulino rezistencija. Sveikiems žmonėms su normaliu insulino jautrumu poveikis yra minimalus arba neaptinkamas – tai patvirtina mechanistinę hipotezę, kad chromas atkuria ar palaiko normalią funkciją, o ne hiperstimulina insulino signalą.
Chromo trūkumas ir insulino rezistencija: priežastinis ryšys?
Moksliniai duomenys rodo, kad chromo trūkumas gali prisidėti prie insulino rezistencijos vystymosi, nors priežastinis ryšys nėra galutinai įrodytas visiems atvejams. Argumentai, pagrindžiantys ryšį: gyvūnų tyrimai su dirbtiniu chromo trūkumu nuosekliai rodo sumažėjusį insulino jautrumą, kuris yra atstatomanas papildant chromu. Žmonių tyrimai su parenteraliniu maitinimų (be chromo) parodė insulino rezistencijos išsivystymą ir jos atsigavimą pridėjus chromą. Chromo išsiskyrimas su šlapimu yra padidėjęs sergant 2 tipo diabetu, kas gali reikšti didesnį chromo nuostolį ir potencialų trūkumą. Maisto produktai, kurių vartojimas mažina insulino rezistenciją (brokoliai, viso grūdo produktai), taip pat yra geri chromo šaltiniai. Argumentai prieš tiesioginę priežastinę hipotezę: ne visi žmonės su chromo trūkumu turi insulino rezistenciją. Insulino rezistencija yra daugiafaktoriška būklė, ir chromo trūkumas yra tik vienas iš daugelio galimų veiksnių. Kai kurie meta-analizės rado mišrius rezultatus dėl chromo papildų poveikio sveikiem žmonėms. Realistiškai žiūrint, chromo trūkumas greičiausiai yra vienas iš daugelio moduliuojančių veiksnių, pabloginančių insulino rezistenciją ar užkertančių kelią jos atsigavimui. Tinkamas chromo kiekis yra viena iš sąlygų normaliai insulino signalizacijos funkcijai.
Praktinis chromo pikolinato taikymas insulino jautrumo palaikymui
Remiantis mechanistiniais ir klinikiniais duomenimis, galima suformuluoti praktines rekomendacijas, susijusias su chromo pikolinatu ir insulino jautrumu. Dozavimas: klinikiniai tyrimai naudojo 200–1000 mcg/d chromo pikolinato. Dauguma teigiamų rezultatų parodyta 400–1000 mcg/d diapazone. EFSA rekomenduojama adekvataus suvartojimo norma yra 25–35 mcg/d, tačiau šis skaičius atspindi minimalų reikiamą kiekį, o ne optimalų kiekį metaboliškai pažeistiems asmenims. Trukmė: insulino jautrumo pokyčiai tyrimuose pastebimi po 4–12 savaičių reguliaraus vartojimo. Tikslinės grupės, kurioms chromo pikolinatas labiausiai tinkamas: asmenys su prediabetu ar esama insulino rezistencija (padidėjęs HOMA-IR), asmenys su metaboliniu sindromu, asmenys vartojantys daug rafinuotų angliavandenių, fiziškai aktyvūs asmenys su padidėjusiu chromo poreikiu. Derinimas su gyvenimo būdo pokyčiais: chromo pikolinatas geriausiai veikia kaip papildymas, o ne pakaitalas. Reguliarus aerobinis ir jėgos fizinis aktyvumas gerina insulino jautrumą per AMPK ir mTOR mechanizmus. Dieta su mažu glikemijos indeksu mažina insulino sekrecijos amplitudę ir chromo praradimą. Omega-3 riebalų rūgštys mažina uždegimą ir IRS-1 serinų fosforilinimą. Šių priemonių derinys su chromo pikolinatu gali suteikti sinergistinę naudą insulino jautrumo palaikymui.