Диабет: исследования эффективности применения витаминов.
В первой части материала мы коротко рассмотрели причины возникновения и последствия воздействия диабета на организм. Во второй части подробнее остановимся на результатах исследования эффективности применения микронутриентов при диабете, рассмотрим составы тестируемых комбинаций.
В марте 2022 года НИИ д-ра Рата опубликовало результаты последнего исследования эффективности синергетических (многокомпонентных) комбинаций микронутриентов при диабете. В этом исследовании группа ученых под руководством д-ра M. Чаттерджи (на фото в центре) проверили, как различные микронутриенты и их комбинации влияют на клеточные метаболические процессы, которые могут привести к снижению уровня глюкозы и защитить органы от повреждений, связанных с диабетом.
Ниже приведены составы трех тестируемых комбинаций:
Влияние комбинаций микронутриентов на усвоение глюкозы клетками скелетной мышечной ткани.
Влияние Основной формулы D, Минеральной формулы и Формулы D3-K2 на усвоение глюкозы клетками скелетной мышечной ткани оценивалось в отсутствии и в присутствии инсулина, как представлено на рис. 1 A, B. Эти составы микронутриентов применялись по отдельности и в комбинации. В отсутствие инсулина (рис. 1А) все тестируемые составы, применяемые по отдельности, способствовали усвоению глюкозы, но в разной степени. Наибольшая эффективность (235%) наблюдалась при использовании Основной формулы D, затем шла Минеральная формула (159%) и Формула D3-K2 лишь 37% по сравнению с контролем. Комбинация этих трех формул значительно превысила эффективность отдельных формул, увеличив усвоение глюкозы на 450% по сравнению с контролем.
Чтобы выяснить, сохраняют ли тестируемые формулы свою эффективность и в присутствии инсулина, мы оценили усвоение глюкозы клетками при применении инсулина в концентрации, соответствующей его среднему уровню в крови человека (0,1 нМ). Результаты на рисунке 1B показывают, что все испытуемые составы могут еще больше увеличить усвоение глюкозы клетками скелетной мышечной ткани по сравнению с действием одного лишь инсулина, причем максимальная эффективность была достигнута при совместном применении всех составов.
Один инсулин увеличил поглощение глюкозы клетками скелетной мышечной ткани на 404% по сравнению с контролем. Еще более значительное увеличение наблюдалось при добавлении формул микронутриентов: Комбинация инсулина с Основной формулой D увеличила поглощение глюкозы клетками на 670%, что примерно на 266% больше, чем при использовании только инсулина. Минеральная формула и формула D3-K2, применяемые вместе с инсулином, увеличили поглощение глюкозы на 539% и 445%, соответственно, по сравнению с контролем. Комбинация всех трех формул оказала наибольший стимулирующий эффект, увеличив усвоение глюкозы клетками на 1 445% по сравнению с контролем. Этот результат означал более чем 5-кратное увеличение по сравнению с действием только инсулина.
Рис. 1 A, B. Влияние Основной формулы D, минеральной формулы и Формулы D3-K2, применяемых по отдельности и в комбинации, на поглощение глюкозы клетками скелетной мышечной ткани. Клетки подвергались воздействию тестируемых составов в течение 24 часов, при этом Основная формула D применялась в концентрации 16,9 мкг/мл, Минеральная формула — 22,5 мкг/мл и Формула D3-K2 — 0,83 нг/мл. Результаты выражены как средние значения +/-SD, при этом отдельные формулы тестировались в 4 повторах, а их смесь — в 3 повторах. Рис 1 A — тесты без инсулина; Рис 1B — тест в присутствии 0,1 нМ инсулина.
Сравнение влияния микронутриентов и инсулина на поглощение глюкозы клетками скелетной мышечной ткани.
Ученые исследовали стимулирующее действие микронутриентов на поглощение глюкозы клетками скелетной мышечной ткани человека в сравнении с действием инсулина. Инсулин использовался в следующих концентрациях: 1 нМ, что соответствует постпрандиальному уровню через 2 часа после еды; 0,1 нМ, что соответствует уровню инсулина при средней концентрации глюкозы в крови; и 0,01 нМ — низкий уровень.
Как показано на рис. 2, комбинация трех формул в более низкой концентрации (9,86 мкг/мл) оказывала стимулирующее действие на поглощение глюкозы, сравнимое с таковым в присутствии среднего уровня инсулина. При уровне инсулина ниже нормы (0,01 нМ) поглощение глюкозы клетками составляло 219 мМ. Комбинация трех формул, введенных в низкой и высокой дозах, превысила поглощение глюкозы в присутствии 0,01 нМ инсулина и составила 281 мМ и 340 мМ, соответственно.
Инсулин, применяемый в высокой (постпрандиальной) концентрации, был более эффективен, чем высокая доза микронутриентов (419 мМ против 340 мМ). Дальнейшие исследования должны определить, можно ли стимулировать еще большее усвоение глюкозы клетками скелетной мышечной ткани (до постпрандиального уровня) путем дальнейшего увеличения дозы микронутриентов.
Рис. 2. Эффективность комбинации исследуемых препаратов, введенных в различных концентрациях, на поглощение глюкозы клетками скелетных мышц в сравнении с эффективностью применения инсулина. Клетки подвергались воздействию низких (9,86 мкг/мл) и высоких (49,4 мкг/мл) концентраций комбинированных препаратов и доз инсулина 0,01 нМ, 0,1 нМ и 1,0 нМ в течение 24 ч.
Влияние комбинации микронутриентов на выделение инсулина клетками поджелудочной железы.
Результаты на рис. 4 показывают, что клетки поджелудочной железы, инкубированные при добавлении возрастающих доз комбинаций микронутриентов, могут значительно увеличить секрецию инсулина. При более высокой дозе микронутриентов, использованной в данном исследовании (78,8 мкг/мл), секреция инсулина увеличилась на 232% по сравнению с контролем.
Рис. 4. Влияние комбинации отдельных формул на выделение инсулина клетками поджелудочной железы человека после 24 часов инкубации. Инсулин определяли с помощью ELISA, как описано в „Материалах и методах“. Результаты выражены как средние значения +/-SD, полученные для трех повторов каждого лечения.
Представленные здесь результаты подтверждают эффективность трех различных формул микронутриентов в регулировании клеточных процессов, необходимых для нормализации уровня глюкозы в крови, стимулирования секреции инсулина и защиты клеток от вредного воздействия диабета.
Эффективность отдельных тестируемых формул была различной, но их комбинация оказывала превосходное воздействие на увеличение усвоения глюкозы клетками скелетной мышечной ткани как в отсутствие, так и в присутствии инсулина, а также на поддержку секреции инсулина клетками поджелудочной железы. Среди отдельных формул, наибольшая эффективность в повышении усвоения глюкозы клетками наблюдалась при применении Базовой формулы D.
Эта формула содержит несколько ингредиентов, таких как экстракт корицы, витамины группы В, витамин С, хром, ванадий и другие, которые показали свою эффективность в нормализации уровня глюкозы в крови. Витамин С важен, так как гипергликемия лишает клетки нашего организма витамина С, вызывая повреждения коллагеновых волокон и патологические изменения в сердечно-сосудистой системе, а также другие патологии6.
Минеральная формула, содержащая витамины C, A, D3 и K2, минералы магний, кальций, марганец, цинк и йод, также была эффективна для увеличения усвояемости глюкозы клетками скелетной мышечной ткани как в присутствии, так и в отсутствии инсулина. Это можно объяснить тем, что дефицит определенных минералов и микроэлементов играет важную роль в развитии и прогрессировании диабета17. Например, магний снижает резистентность к инсулину у людей, подверженных риску развития диабета 2 типа18, 19. Несколько клинических исследований продемонстрировали преимущества добавки магния у больных диабетом20. Также было показано, что цинк, хром и селен усиливают действие инсулина21. Цинк также действует как миметик инсулина, активируя клеточные сигналы, которые помогают оптимизировать метаболизм глюкозы в клетках скелетной мышечной ткани у мышей и людей22.
Хотелось бы особенно подчеркнуть синергетический эффект трех протестированных формул. Синергия микронутриентов соперничала с эффективностью инсулина в регулировании поглощения глюкозы клетками человеческого организма. Также стоит отметить роль микронутриентов в усилении поглощения глюкозы клетками и, что особенно важно, в значительной стимуляции выработки инсулина в клетках поджелудочной железы.
Микронутриенты в профилактике клеточной патологии, связанной с высоким содержанием сахара
Высокий уровень сахара в крови приводит к различным патологическим изменениям в тканях и органах организма в, в том числе и в результате процесса гликирования. Изменение структуры и функции белков, таких как коллаген, повышает риск развития атеросклероза, вызывает повреждения почек и многие другие заболевания.
Одним из особенно распространенных осложнений диабета является отложение конечных продуктов гликирования (AGEs) вокруг нервных клеток. Эти отложения приводят к нарушению двигательных, сенсорных и других функций нейронов. Это состояние известно как диабетическая полинейропатия. Исследования в этой области в основном сосредоточены непосредственно на клетках нейронов, однако гораздо меньше известно о диабетическом поражении глиальных клеток, которые окружают нервные клетки. Глиальные клетки жизненно важны для функционирования нейронов, обеспечивая поддержку и защиту. Принимая во внимание защитную роль глиальных клеток для нейронов, ученым было интересно узнать, обладают ли те же самые комбинации микронутриентов, которые были эффективны для улучшения метаболизма глюкозы, также и защитным эффектом против AGE-индуцированного повреждения клеток.
Исследования продемонстрировали, что глиальные клетки, подвергавшиеся воздействию возрастающих концентраций AGEs в отсутствие микроэлементов, изменяли свою морфологию и погибали. Присутствие определенных комбинаций микронутриентов показало значительную защиту клеток от AGEs. При добавлении сразу трех комбинаций микронутриентов выживаемость клеток увеличивалась с 0 до 80%. Интересно, что среди отдельных формул наибольший защитный эффект против повреждения клеток наблюдался в присутствии формулы, содержащей витамины D и K2. Известно, что дефицит витамина D широко распространен среди пациентов с диабетом 2 типа, особенно у тех, кто имеет симптомы нейропатии, а низкий уровень витамина D в сыворотке крови является независимым предиктором развития диабетической полинейропатии23, 24.
Витамин K2 важен для синтеза сфинголипидов, присутствующих в высоких концентрациях в мембранах клеток мозга25. Терапевтические преимущества витамина K2 в уменьшении симптомов нейропатии — боли и других — были продемонстрированы у пациентов с диабетом 2 типа26.
Комбинация обоих витаминов может еще больше усилить пользу для здоровья за счет одновременного воздействия на различные клеточные механизмы и благодаря их синергетическому эффекту.
Выводы
Результаты исследования показывают, что после столетнего опыта традиционного применения инсулина и других противодиабетических препаратов, снижающих уровень сахара в крови, наука нашла новые эффективные и безопасные методы дополнительного и/или альтернативного лечения диабета. Потенциальное преимущество этого нового подхода заключается в том, что исследуемые комбинации микронутриентов, очевидно, способствуют не только снижению уровня сахара в крови. Эти биоактивные природные вещества одновременно способны регулировать сбои во всех метаболических процессах при диабете, включая транспортировку глюкозы в клетки организма, секрецию инсулина и т.д.
Результаты исследования показывают, что после столетнего опыта традиционного применения инсулина и других противодиабетических препаратов, снижающих уровень сахара в крови, наука нашла новые эффективные и безопасные методы дополнительного и/или альтернативного лечения диабета. Потенциальное преимущество этого нового подхода заключается в том, что исследуемые комбинации микронутриентов, очевидно, способствуют не только снижению уровня сахара в крови. Эти биоактивные природные вещества одновременно способны регулировать сбои во всех метаболических процессах при диабете, включая транспортировку глюкозы в клетки организма, секрецию инсулина и т.д.
Учитывая, что протестированные комбинации микронутриентов оказывают благотворное влияние на все основные патологии, связанные с диабетом, этот естественный и безопасный подход должен быть проверен в клинических условиях.
Поскольку эффективность описанных здесь комбинаций микронутриентов основана на их регулирующей роли в клеточном метаболизме, положительные результаты клинических исследований этих комбинаций неизбежно проложат путь к эффективной и безопасной профилактике диабета и тем самым ускорят конец этого широко распространенного заболевания.
References 17-26:
17. Sujatha P. Trace Elements in Diabetes Mellitus. J. Clin. Diagn. Res. 2013;7:1863–1865. doi:10.7860/JCDR/2013/5464.3335
18. Fung, T. T., Manson, J. E., Solomon, C. G., Liu, S., Willett, W.C., & Hu, F. B. The association between magnesium intake and fasting insulin concentration in healthy middle-aged women. J Am Coll of Nutr. 2003; 22(6), 533–538. doi:10.1080/07315724.2003.10719332
19. Barbagallo M., Dominguez L.-J. Magnesium metabolism in type 2 diabetes mellitus, metabolic syndrome and insulin resistance. Arch. Biochem. Biophys. 2007;458(1):40–47. doi: 10.1016/j.abb.2006.05.007
20. Yao X, Liu R, Li X, Li Y, Zhang Z, Huang S, Ge Y, Chen X, Yang X. Zinc, selenium and chromium co-supplementation improves insulin resistance by preventing hepatic endoplasmic reticulum stress in diet-induced gestational diabetes rats. J.Nutr. Biochem. 2021; 96: 108810. doi:10.1016/j.jnutbio.2021.108810
21. Norouzi S, Adulcikas J, Sohal SS, Myers S , Zinc stimulates glucose oxidation and glycemic control by modulating the insulin signaling pathway in human and mouse skeletal muscle cell lines. PLoS ONE. 2018; 13(1): e0191727. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0191727
22. Yammine K, Wehbe R, Assi C. A systematic review on the efficacy of vitamin D supplementation on diabetic peripheral neuropathy. Clin Nutr. 2020; 39(10): 2970-2974. doi:10.1016/j.clnu.2020.01.022
23. Ahmadieh H, Azar ST, Lakkis N, Arabi A. Hypovitaminsis d in patients with type 2 diabetes mellitus: a relation to disease control and complications. ISRN Endocrinol. 2013;641098. doi:10.1155/2013/641098
24. Fournet M, Bonté F, Desmoulière A: Glycation Damage: A Possible Hub for Major Pathophysiological Disorders and Aging. Aging Dis. 2018;9(5):880-900. Published 2018 Oct 1. doi: 10.14336/AD.2017.1121
25. Shu-Hsiang Huang, Sheng-Ting Fang and Yi-Cheng Chen. Molecular Mechanism of Vitamin K2 Protection against Amyloid-β-Induced Cytotoxicity. Biomolecules. 2021; 11(3), 423. Published 2021 Mar 13. https://doi.org/10.3390/biom11030423
26. Mehta DS, Dound YA, Jadhav SS, Bhave AA, Devale M, Vaidya AD. A novel potential role of Vitamin K2-7 in relieving peripheral neuropathy. J Pharmacol Pharmacother. 2018;9:180-5