Krom i glukosmetabolismen

Krom påstås vara ett väsentligt element involverat i regleringen av blodsockernivåerna i kroppen. Nyare recensioner har dock ifrågasatt detta.

Det tros interagera med den lågmolekylära krombindande substansen (LMWCr) för att förstärka verkan av insulin . Idag är användningen av krom som kosttillskott för behandling av diabetes mellitus typ 2 fortfarande kontroversiell. Detta beror på att de flesta av de kliniska studier som har utförts kring krom endast har administrerats under korta tidsperioder på små provpopulationer och har i sin tur gett varierande fynd. För att bättre förstå den potentiella roll krom kan spela vid behandling av typ II-diabetes, långtidsförsök genomföras för framtiden.

Historia

Föreställningen om krom som en potentiell regulator av glukosmetabolism började på 1950-talet när Walter Mertz och hans medarbetare utförde en serie experiment som kontrollerade råttors kost . Försöksledarna utsatte råttorna för en diet med krombrist, och bevittnade en oförmåga hos organismerna att reagera effektivt på ökade nivåer av glukos i blodet. De inkluderade sedan " syrahydrolyserad svinnjure och öljäst " i kosten för dessa råttor och fann att råttorna nu effektivt kunde metabolisera glukos . Både svinnjuren och öljäst var rika på krom, och det var därför från dessa fynd som började studien av krom som en regulator av blodsocker.

Idén om att krom skulle användas för behandling av typ II-diabetes uppstod först på 1970-talet. En patient som fick total parenteral nutrition (TPN) hade utvecklat "svåra tecken på diabetes" och fick kromtillskott baserat på tidigare studier som bevisade effektiviteten av denna metall för att modulera blodsockernivåerna. Patienten administrerades krom under totalt två veckor, och vid slutet av denna tidsperiod hade deras förmåga att metabolisera glukos ökat signifikant; de krävde nu också mindre insulin ("exogent insulinbehov minskade från 45 enheter/dag till inget"). Det var dessa experiment som utfördes på 1950- och 1970-talen som lade grunden för framtida studier om krom och diabetes.

2005 godkände US Food and Drug Administration ett kvalificerat hälsopåstående för krompikolinat med krav på mycket specifik etikett: "En liten studie tyder på att krompicolinat kan minska risken för insulinresistens, och därför möjligen kan minska risken för typ 2-diabetes. FDA drar dock slutsatsen att förekomsten av ett sådant samband mellan krompicolinat och antingen insulinresistens eller typ 2-diabetes är högst osäkert." 2010 godkändes krom(III)-pikolinat av Health Canada för att användas i kosttillskott. Godkända märkningsuppgifter inkluderade: "...ger stöd för en hälsosam glukosmetabolism." Europeiska myndigheten för livsmedelssäkerhet (EFSA) godkände 2010 påståenden om att krom bidrog till normal metabolism av makronäringsämnen och upprätthållande av normal blodsockerkoncentration.

En granskning av metaanalyser från 2016 drog slutsatsen att även om det kan finnas måttliga minskningar av fasteplasmaglukos eller gylkat hemoglobin som uppnår statistisk signifikans, var förändringarna sällan tillräckligt stora för att förväntas vara relevanta för kliniskt resultat.

Människostudier

Om man tittar på resultaten från fyra metaanalyser, rapporterade en en statistiskt signifikant minskning av fasteplasmaglukosnivåer ( FPG ) och en icke-signifikant trend i lägre hemoglobin A1C (HbA1C). En andra rapporterade samma sak, en tredjedel rapporterade betydande minskningar för båda åtgärderna, medan en fjärde rapporterade ingen nytta för någondera. En recension publicerad 2016 listade 53 randomiserade kliniska prövningar som ingick i en eller flera av sex metaanalyser . Den drog slutsatsen att medan det kan finnas måttliga minskningar av FPG och/eller HbA1C som uppnår statistisk signifikans i vissa av dessa metaanalyser, är det få av de uppnådda prövningarna som är tillräckligt stora för att förväntas vara relevanta för det kliniska resultatet.

Föreslagen verkningsmekanism

Verkningssättet genom vilket krom hjälpte till att reglera blodsockernivåerna är dåligt förstått. Nyligen har det föreslagits att krom interagerar med den lågmolekylära krombindande substansen (LMWCr) för att potentiera verkan av insulin. LMWCr har en molekylvikt på 1500 och består enbart av de fyra aminosyraresterna av glycin , cystein , asparaginsyra och glutamat . Det är en naturligt förekommande oligopeptid som har renats från många källor: kaninlever , svinnjure och njurepulver, bovin lever, råmjölk , hund- , rått- och muslever. Vida spridd i däggdjur, LMWCr kan tätt binda fyra kromjoner. Bindningskonstanten för denna oligopeptid för kromjoner är mycket stor (K ≈ 10 21 M −4 ) , vilket tyder på att den är stark och tätt bindande. LMWCr existerar i sin inaktiva eller apo-form i cytosolen och kärnan hos insulinkänsliga celler.

När insulinkoncentrationerna i blodet stiger, binder insulin till den yttre subenheten av insulinreceptorproteinerna och inducerar en konformationsförändring. Denna förändring resulterar i autofosforylering av tyrosinresten som är belägen på den inre ß-subenheten av receptorn, och aktiverar därigenom receptorns kinasaktivitet. En ökning av insulinnivåerna signalerar också för förflyttning av transferrinreceptorer från vesiklarna i insulinkänsliga celler till plasmamembranet. Transferrin, proteinet som ansvarar för rörelsen av krom genom kroppen, binder till dessa receptorer och blir internaliserat via endocytosprocessen. pH - värdet för dessa vesiklar som innehåller transferrinmolekylerna sänks sedan (vilket resulterar i ökad surhet) genom verkan av ATP-drivna protonpumpar, och som en konsekvens frigörs krom från transferrinet. Det fria kromet i cellen sekvestreras sedan av LMWCr. Bindningen av LMWCr till krom omvandlar den till sin holo eller aktiva form, och när den väl har aktiverats binder LMWCr till insulinreceptorerna och hjälper till att upprätthålla och förstärka tyrosinkinasaktiviteten hos insulinreceptorerna. I ett experiment som utfördes på bovin lever LMWCr, bestämdes det att LMWCr kunde förstärka aktiviteten hos proteinkinasreceptorer med upp till sju gånger i närvaro av insulin. Dessutom tyder bevis på att verkan av LMWCr är mest effektiv när den är bunden till fyra kromjoner.

När insulinsignalvägen stängs av slappnar insulinreceptorerna på plasmamembranet av och inaktiveras. Holo-LMWCr drivs ut från cellen och utsöndras slutligen från kroppen via urin. LMWCr kan inte omvandlas tillbaka till dess inaktiva från på grund av den höga bindningsaffiniteten hos denna oligopeptid för dess kromjoner. För närvarande är mekanismen genom vilken apo-LMWCr ersätts i kroppen okänd.

Se även

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Chromium_in_glucose_metabolism&oldid=1136187384 "