Rev Méd Чилі 2006; 134: 279-284

Стаття розслідування

Вплив перорального введення цинку на чутливість до інсуліну та рівень лептину та андрогенів у сироватці крові у чоловіків із ожирінням

Вплив перорального введення цинку на чутливість до інсуліну, лептину та андрогенів у чоловіків із ожирінням

Анель Гомес-Гарсія 1,2,3, а, Едуардо Ернандес-Салазар 2, а, Мануель Гонсалес-Ортіс 2, а, б, Есперанса Мартінес-Абундіс 2, а, б .

1 Університетський центр наук про здоров'я, Університет Гвадалахари. 2 Медичний дослідницький відділ з клінічної епідеміології, медичний відділ вищої спеціалізації, Спеціальна лікарня. Centro Médico Nacional de Occidente, Мексиканський інститут соціального забезпечення. 3 Центр біомедичних досліджень Мічоакана, Мексиканський інститут соціального забезпечення.
магістр наук
б доктор наук

(Ключові слова: Гіперінсулінізм; Інсулін; Лептин.

L Взаємозв'язок між інсуліном і цинком відомий вже кілька десятиліть. Цинк важливий для синтезу, зберігання та секреції інсуліну: зниження концентрації цинку пов'язане зі зменшенням секреції інсуліну, стійкістю тканин до дії цього гормону 1-3 і, отже, зі збільшенням циркулюючої глюкози 4 . Навчання в пробірці показують, що при низьких концентраціях цинку відбувається стимуляція глюконеогенезу та пригнічення гліколізу 5. Література демонструє суперечки щодо концентрації цинку в сироватці крові у людей із ожирінням, оскільки деякі дослідження повідомляють про зменшення на 6,7, а в інших - про збільшення на 8,9 цього елемента.

Ожиріння у чоловіків пов’язане з великою кількістю метаболічних відхилень, включаючи резистентність до інсуліну, гіперінсулінемію, дисліпідемію, гіперлептинемію з лептиновою резистентністю, зниження рівня глобуліну, що зв’язує статеві гормони (ГСГ), загального тестостерону (ТТ) і вільного тестостерону (ТЛ) 10-14 . У людей із ожирінням із підвищеною концентрацією лептину знижується ГСГ та ТТ 15. Участь цинку в дії інсуліну та його взаємозв'язок із ГСПГ, ТТ, ТЛ та лептином невідомі. Завданням цього дослідження було виявити вплив фармакологічного втручання із застосуванням сульфату цинку на чутливість до інсуліну, лептину та андрогену у чоловіків із ожирінням.

МАТЕРІАЛ І МЕТОДИ

Рандомізоване подвійне сліпе плацебо-контрольоване клінічне дослідження було проведено у 14 чоловіків віком від 21 до 30 років із ожирінням [індекс маси тіла (ІМТ) ³ 27 кг/м 2]. У добровольців були родичі першого ступеня із цукровим діабетом 2 типу та мали стабільну масу тіла щонайменше за три місяці до дослідження. Усі суб’єкти отримували клінічну та харчову історію. Були включені люди з артеріальним тиском

Рандомізація учасників для отримання сульфату цинку або плацебо була проведена простим випадком із вибором герметичного конверта, що містив варіант А або В. Ні дослідник, ні учасники не знали типу втручання під час дослідження. Наприкінці дослідження було сформовано 2 групи: групу з 7 добровольців, які перорально вживали капсулу сульфату цинку по 100 мг (Mallinckrodt Backer, Inc. Париж) кожні 24 год протягом 30 днів (GZn) та група з 7 осіб, які проковтнули капсулу зі 100 мг плацебо на день, з характеристиками, подібними до добавки, і в той же час, яка служила контрольною групою (КГ). Прихильність до лікування контролювали шляхом підрахунку решти капсул щотижня.

На початку та в кінці фармакологічного втручання кожному суб'єкту проводили еуглікемічно-гіперинсулінемічний затиск після голодування протягом 12 годин, щоб оцінити чутливість до інсуліну, цинку в сироватці крові, лептину, інсуліну, TT, TL, SHBG та біохімічний профіль [глюкоза, загальний холестерин, тригліцериди, ліпопротеїни високої щільності (ЛПВЩ), сечова кислота та креатинін].

Чутливість до інсуліну відповідала значенню загального метаболізму глюкози (М), отриманого методом еуглікемічно-гіперинсулінемічного затиску, раніше описаного De Fronzo та співавт. Для проведення цього тесту було встановлено два венозні звернення, перший ретроградний в будь-яку вену руки, за допомогою катетера 23 G, для взяття проб протягом усього тесту; руку обмотували термоматрацом, щоб досягти місцевої температури вище 40 ° C, щоб артеріалізувати кров. Другий венозний доступ був встановлений у контралатеральному плечі за допомогою катетера 23 G в якості інфузійної лінії. Інсулін (Humulin R, Eli Lilly, Co. México) вводили безперервно, з метою досягнення значень інсуліну в крові

100 мкМ/мл, тому швидкість інфузії інсуліну встановлювали на рівні 40 мкУ/м 2 .хв. Концентрацію глюкози в крові підтримували постійною (приблизно 90 мг/дл, з коефіцієнтом варіації затискання, інфузію 10% глюкози підтримували протягом додаткових 30 хвилин як запобіжний захід, щоб уникнути гіпоглікемії у добровольця.

Кількість цинку в сироватці крові визначали кількісно за допомогою атомно-абсорбційної спектрометрії. Глюкозу визначали методом глюкозооксидази та ліпідів (загального холестерину, ЛПВЩ-холестерину та тригліцеридів), креатиніну та сечової кислоти сироватки крові за допомогою колориметричних ферментативних методів в автоматизованому обладнанні (Dimension Chemistry System, Dade Behring). Холестерин ліпопротеїдів низької щільності (ЛПНЩ) оцінювали за формулою Фрідевальда (ЛПНЩ-холестерин = загальний холестерин - ЛПВЩ-холестерин - TG/5), а ліпопротеїни дуже низької щільності (ЛПНЩ) розраховували як тригліцериди/5. Інсулін, TT, TL та SHBG визначали кількісно за допомогою радіоімунологічного аналізу та лептину за допомогою IRMA (Diagnostic Products Corporation, Лос-Анджелес, Каліфорнія, США). Кожне визначення з коефіцієнтами варіації внутрішньо- та міжвипробувальних коефіцієнтів менше 3 та 5% відповідно.

Розмір вибірки розраховували за формулою для клінічних випробувань 17 із рівнем достовірності 95%, потужністю тесту 80%, стандартним відхиленням М еуглікемічно-гіперинсулінемічного затиску 0,8 мг/кг.хв очікувана різниця принаймні вдвічі більше стандартного відхилення (1,6 мг/кг.хв), що призводить до результату 6 пацієнтів на групу. У групу було включено 7 пацієнтів через можливість втрати спостереження. Тест Вілкоксона використовували для аналізу між, до та після фармакологічного втручання. Для порівняння змін між обома групами використовували U-тест Манна-Уїтні. Рівень значущості розглядався при значенні p

Для того, щоб отримати референтне значення концентрації цинку в сироватці крові у осіб, які не страждають ожирінням (ІМТ 2), як порівняння, його було визначено у 15 чоловіків віком від 21 до 30 років, які заперечували сімейний анамнез. ступінь цукрового діабету 2 типу та артеріальної гіпертензії і до якої решта лабораторних визначень, передбачених у дослідженні, не проводились для пацієнтів із ожирінням.

Учасники підписали інформовану форму згоди, дослідження відповідало вимогам щодо проведення досліджень на людях та було затверджене Комітетом з досліджень та етики лікарні.

Вік добровольців становив 21,8 ± 2,8 та 25,1 ± 4,5 року для GZn та CG відповідно; (р = 0,318). Обидві групи мали подібний ІМТ (30,7 ± 2,6 проти 30,5 ± 3,9 кг/м 2; p = 0,710 для GZn та CG відповідно).

Більш низька концентрація цинку в сироватці крові виявлена ​​в обох групах [11,8 (8,3-13,7) для GZn та 12,9 (7,7-17,4) мкмоль/л для ГХ], порівняно зі значенням 21,8 (15,9-26,7) мкмоль/л, що ми отримали в популяції молодих чоловіків (24,3 ± 2,7 року), що не страждають ожирінням (ІМТ 23,1 ± 1,2 кг/м 2).

Чутливість до інсуліну, оцінена за значенням М, отриманим методом еуглікемічно-гіперинсулінемічного затиску, була однаковою в обох досліджуваних групах до фармакологічного втручання, як і лептин, андрогени та решта біохімічного профілю (Таблиця 1).


вплив

Після введення добавки сульфату цинку було виявлено збільшення концентрації цинку в сироватці (рис. 1) і лептину (рис. 2). LT показав тенденцію до збільшення після фармакологічного втручання із сульфатом цинку (9,8 ± 2,3 проти 12,3 ± 4,7 нмоль/л; р = 0,082). Чутливість до інсуліну та біохімічний профіль не змінювались при застосуванні сульфату цинку (див. Значення в таблиці 1). Плацебо не змінювало чутливості до інсуліну, лептину, андрогенів або біохімічного профілю добровольців (див. Значення в таблиці 1). ІМТ не відрізнявся між двома групами наприкінці втручання (31,3 ± 2,6 проти 30,3 ± 4,3 кг/м 2 для GZn та CG, відповідно; p = 0,535).

РИСУНОК 1. Концентрація цинку в сироватці крові до та після втручання в контрольній групі (КГ) [12,9 (7,7-17,4) проти 13,2 (8,7-19,9) мкмоль/л]; p = 0,310 і в групі із сульфатом цинку (GZn) [11,8 (8,3-13,7) проти 16,9 (15,6-18,7) мкмоль/л]; p = 0,0001, у чоловіків із ожирінням.

* Проба Вількоксона.

Дотримання як добавки, так і плацебо було більше 95%. Сульфат цинку та плацебо добре переносились, і добровольці не мали небажаних ефектів протягом усього дослідження.

РИСУНОК 2. Концентрації лептину в сироватці крові до та після фармакологічного втручання в контрольній групі (КГ) [20,3 (10,2-27,6) проти 20,2 (10,3-23,0) нг/мл]; p = 0,612 і в групі із сульфатом цинку (GZn) [15,2 (20,3-30,9) проти 27,7 (20,3-30,9) нг/мл]; р = 0,029, у чоловіків із ожирінням.

* Проба Вількоксона.

Відомо, що цинк відіграє важливу роль у регулюванні апетиту та витрат енергії; зазначена регуляція може опосередковуватися через гормон апетиту лептин 21,22. У цьому дослідженні було продемонстровано, що після фармакологічного втручання з цинком у людей із ожирінням лептин значно підвищував свої циркулюючі концентрації, не задокументувавши зміни ІМТ.

Потрібні подальші дослідження для з’ясування патофізіологічних шляхів, за допомогою яких цинк може регулювати апетит та витрати енергії за допомогою лептину.

Ожиріння зазвичай проявляється з низькими концентраціями TT і TL, і однією з дій цинку є модуляція андрогенів у людини 23. У нашому дослідженні тенденція до збільшення рівня ТЛ була виявлена ​​лише при введенні цинку без модифікації ТТ. Ця відсутність збільшення андрогенів могла бути зумовлена ​​супресивним впливом лептину на ТТ та LT 24,25 та зменшенням стимулюючої дії інсуліну на ці гормони 13 .

Слід зазначити, що нездатність знайти значні зміни при введенні цинку в деяких досліджуваних лабораторних змінних може бути пов'язана з тим, що об'єм проби розраховували лише для того, щоб побачити результати щодо чутливості до інсуліну, оціненої з М еуглікемічного -гіперинсулінемічний затискач, тому це слід сприймати як обмеження дослідження.

На закінчення наше дослідження продемонструвало низьку концентрацію цинку в сироватці крові у молодих людей із ожирінням, а введення сульфату цинку протягом одного місяця збільшувало концентрацію лептину у цих осіб, не змінюючи чутливості до інсуліну та андрогенів. Потрібні додаткові дослідження в пробірці і у природніх умовах виявити можливі механізми цинку, що пояснюють ці висновки.

ЛІТЕРАТУРА

1. Чен доктор медицини, Лін П.Ю., Чень П.С., Ченг В., Лін В.Х. Ослаблення цинку ВВП, що зв'язується з мітохондріями бурих адипоцитів, є генетично ожирілими (ob/ob) мишами. Biol Trace Elem Res 1997; 57: 139-45. [Посилання]

2. Хендрікс Д.Г., Махоні А.В. Толерантність до глюкози у щурів з дефіцитом цинку. J Nutr 1972; 102: 1079-84. [Посилання]

3. Хубер А.М., Гершофф С.Н. Вплив дефіциту цинку у щурів на вивільнення інсуліну з підшлункової залози. J Nutr 1973; 103: 1739-44. [Посилання]

4. Чосмер А.Б. Цинк, інсулін та діабет. J Am Coll Nutr 1998; 17: 109-15. [Посилання]

5. Бренд IA, Kleineke J. Внутрішньоклітинний рух цинку та його вплив на вуглеводний метаболізм ізольованих гепатоцитів щурів. J Biol Chem дев'ятнадцять дев'яносто шість; 271: 1941-9. [Посилання]

6. Штам J. Порушення мікроелементів та антиоксидантного статусу при діабеті. Proc Nutr Soc 1991; 50: 591-604. [Посилання]

7. Faure P, Benhamou Py, Perard A, Halimi S, Roussel AM. Перекисне окислення ліпідів у інсулінозалежних хворих на цукровий діабет із ранніми дегенеративними ураженнями сітківки: ефекти перорального введення цинку. Eur J Clin Nutr дев'ятнадцять дев'яносто п'ять; 49: 282-8. [Посилання]

8. Грофф Дж. Л., Гроппер С.С. Мікромінерали. В: Groff JL, Gropper SS, eds. Покращене харчування та людина обмін речовин. 3-е вид. Бельмонт, Каліфорнія: Уодсворт/Томсон, 2000; 401-69. [Посилання]

9. Hunt J, Matthys L, Johnson L. Поглинання цинку, мінеральний баланс та ліпіди крові у жінок, які протягом 8 тижнів споживали контрольовані лактоовегетаріанські та всеїдні дієти. Am J Clin Nutr 1998; 67: 421-30. [Посилання]

10. Чефалу WT. Інсулінорезистентність: клітинні та клінічні поняття. Proc Soc Exp Biol Med 2001; 226: 13-26. [Посилання]

11. Zumoff B, штам GW, Miller LK, Rosner W, Senie R, Seres DS et al. У чоловіків, що страждають ожирінням, рівень тестостерону, що не зв’язується з плазмою та не пов’язує статевий гормон, пов’язаний з глобуліном, знижується пропорційно ступеню ожиріння. J Clin Ендокринол Метаб 1990; 71: 929-31. [Посилання]

12. Abate N, Haffner SM, Garg A, Peshock RM, Grundy SM. Статеві стероїдні гормони, ожиріння верхньої частини тіла та резистентність до інсуліну. J Clin Ендокринол Метаб 2002; 87: 4522-7. [Посилання]

13. Pasquali R, Casimirri F, De Lasio R, Mesini P, Boschi S, Chierici R et al. Інсулін регулює концентрацію тестостерону та глобуліну, що зв’язує статеві гормони, у дорослих чоловіків із нормальною вагою та ожирінням. J Clin Ендокринол Метаб дев'ятнадцять дев'яносто п'ять; 80: 654-8. [Посилання]

14. Tsai E, Matsumoto A, Fujimoto W, Boyko E. Асоціація між низьким рівнем резистентності до тестостерону та інсуліну, незалежно від глобуліну, що зв’язує статеві гормони: вплив розподілу жиру в організмі. Діабет 2003; 52 (додаток 1): A231. [Посилання]

15. Castrogiovanni D, Perello M, Gaillard RC, Spinedi E. Модулююча роль тестостерону в плазмообміні лептину у щурів. Ендокринна 2003; 22: 203-10. [Посилання]

16. De Fronzo R, Tobin JD, Andres R. Техніка затиску глюкози: метод кількісної оцінки секреції та резистентності до інсуліну. Am J Physiol 1979; 237: E214-E223. [Посилання]

17. Jeyaseelan L, Rao PSS. Методи визначення обсягу зразків у клінічних випробуваннях. Індійський Педріатр 1989; 26: 115-21. [Посилання]

18. Бессесен Д. Ожиріння як фактор [фактори, що сприяють резистентності до інсуліну, як практикум IIsi в Північній Америці: Комітет проекту з резистентності до інсуліну]. Nutr Rev 2000; 58: S12-S15. [Посилання]

19. Чен доктор медицини, Лін П.Ю., Лін В.Х. Дослідження взаємозв'язку між цинком та ожирінням. Kao Hsuing I Hsueh Ko Hsueh Tsa Chih [Реферат] 1991; 7: 628-34. [Посилання]

20. Рожевий JL. Дефіцит цинку та його функціональні наслідки. Охорона здоров'я Мексика 1998; 40: 181-8. [Посилання]

21. Прасад А.С. Цинк: біологія та терапія іона. Ann Inter Med дев'ятнадцять дев'яносто шість; 125: 142-4. [Посилання]

22. Mantzoros CS, Prasad AS, Beck FWJ, Grabowski S, Kaplan J, Adair C et al. Цинк може регулювати концентрацію лептину в сироватці крові у людини. J Am Coll Nutr 1998; 17: 270-5. [Посилання]

23. Prasad AS, Mantzoros CS, Beck FWJ, Ress JW, Brewer GJ. Статус цинку та рівень тестостерону в сироватці крові здорових дорослих. Харчування дев'ятнадцять дев'яносто шість; 12: 344-8. [Посилання]

24. Цай Е.К., Мацумото А.М., Фудзімото В.Й., Бойко Е.Я. Зв'язок біодоступного, вільного та загального тестостерону з інсулінорезистентністю: вплив глобуліну, що зв’язує статеві гормони, та жиру. Догляд за діабетом 2004; 27: 861-8. [Посилання]

25. Laaksonen DE, Niskanen L, Punnonen K, Nyyssönen K, Tuomainen TP, Valkonen VP et al. Тестостерон та глобулін, що зв’язує статеві гормони, передбачають метаболічний синдром та діабет у чоловіків середнього віку. Догляд за діабетом 2004; 27: 1036-41. [Посилання]

Листування: Дра. У К. Есперанса Мартінес Абундіс. Монтес Уралес 1409, Колонія Індепенденція. 44340. Гвадалахара, Мексика. Тел. +52 (33) 38267022. Факс: +52 (33) 36161218. Електронна пошта: [email protected]

Отримано 4 серпня 2004 р. Прийнято 22 серпня 2005 р.

Робота частково фінансується Фондом сприяння науковим дослідженням (FOFOI) Мексиканського інституту соціального забезпечення.

Весь вміст цього журналу, крім випадків, коли він ідентифікований, підпадає під ліцензію Creative Commons

Бернарда Морін 488, Провіденсія,
Графа 168, пошта 55
Сантьяго, Чилі

Тел .: (56-2) 2753 5520


[email protected]