פרופ' אמריטוס בן-עמי סלע, מנהל בדימוס של המכון לכימיה פתולוגית, המרכז הרפואי שיבא, תל-השומר; חבר בדימוס של החוג לגנטיקה ולביוכימיה, הפקולטה לרפואה, אוניברסיטת תל-אביב.
למעלה מ-38 מיליון מבוגרים בארה"ב סובלים מסוכרת, על פי נתוני המרכז לבקורת ומניעת מחלות שם (CDC). יתרה מכך, השכיחות של סוכרת עולה בהדרגה מ-9.7% בשנת 2000 ל-14.7% היום. גורמי סיכון מסורתיים כגון obesity, רקע גנטי ואורח חיים לא-בריא, אינם יכולים להסביר במלואה את העלייה הדרמטית בשכיחות של סוכרת.
עובדה זו הגבירה בקרב חוקרים את השאיפה לחפש גורמי סיכון לא-מסורתיים, כולל החשיפה ליונים מתכתיים. יונים אלה הם יסודות אנאורגניים החיוניים לתהליכים ביולוגיים, החודרים לגוף בעיקר במזון אך גם בחשיפה סביבתית, קובע Scott Isaacs, נשיא הרשות האמריקנית לאנדוקרינולוגיה קלינית .
Ana Navas-Acien, ראשת המרכז למדעים סביבתיים באוניברסיטת קולומביה, מסבירה שיוני מתכת חודרים לגוף מהסביבה על ידי טרנספורטרים ותעלות אחרות, בעיקר במערכות העיכול והנשימה.
מתכות יכולות להיות הכרחיות או בלתי-הכרחיות, כאשר הראשונות משחקות תפקיד בפונקציות גופניות, ולאחרונות אין משמעות תפקודית ידועה. מאקרו-מתכות כגון מגנזיום נמצאות בכמויות גדולות בגוף האדם, בעוד שמתכות אחרות כגון נחושת, אבץ, ברזל, מנגן, וכרום נדרשות בכמויות קטנות וההתייחסות אליהן היא כאל יסודות קורט או מיקרו-נוטריינטים.
מאזן עדין:
המטבוליזם של יוני מתכת מתייחס לוויסות של קליטתן, פיזורן, אגירתן וריכוזן בתאים. זאת על פי מחקר של Siyuan Liu וחב'. ריכוזי יוני מתכת בתוך התא חייבים להישמר בתחום מסוים, כדי לשמור של מאזן מטבולי תוך תאי רצוי. המטבוליזם של מינרלים הוא חשוב בהתפתחות סוכרת, כיוון שמאזן טוב שיוני מתכת חיוניים נחוצים ליצירת אינסולין כמו גם לתגובת אינסולין מטבולי ברקמות ההיקפיות כגון רקמת השומן, כמו גם בכבד, קובעת Navas-Acien.
מאזן משובש של יוני מתכת עלול להשפיע באופן כללי על הבריאות ובאופן ספציפי על סוכרת על ידי הרעה בעמידות לאינסולין או בהפחתת ההפרשה של אינסולין, קובע Isaacs מאוניברסיטת Emory באטלנטה, שמוסיף שיונים אלה חיוניים למטבוליזם אך מזיקים בהיותם בעודף או בחסר שלהם. מאזן לקוי עלול לפגוע בפנקריאס, ולגרום לסוכרת. לדוגמה, קיים קשר בין hemochromatosis הנגרם על ידי עודף ברזל, לבין התפתחות סוכרת type 2.
עודף ברזל פוגע בתאי בטא בלבלב על ידי עקה חמצונית, ומשבש הפרשת אינסולין, כמו גם גורם לעמידות לאינסולין. מאידך גיסא, חסר ברזל ואנמיה על רקע זה, עלול להשפיע על ההומאוסטאזיס של גלוקוז, תוך השפעה שלילית על הבקרה הגליקמית, ולגרום לסיבוכים נוספים בחולים סוכרתיים. מחקרים אחדים מראים שתיקון חסר ברזל, עשוי לשפר את בקרת הסוכרת ולדחות או אפילו למנוע סיבוכים נוספים. אחת השיטות למניעת עודף ברזל היא על ידי כלציה המסייעת להפרשת עודף ברזל, הפחתת ספיגה של ברזל, וחסימת recycling של ברזל.
אך בעוד ש-chelators של ברזל עשויים לזרז את התפקוד של תאי בטא ואת הרגישות לאינסולין, יש להם גם אפשרות של טוקסיות פוטנציאלית, קובע Isaacs. הקזת דם עשויה להיות חלופה נאותה לטיפול בעודף ברזל במצבים כגון hemochromatosis.
מערך של מתכות חיוניות: מלבד ברזל, מספר יוני מתכת אחרים משחקים תפקידים חשובים בסוכרת ובסיבוכיה. לדוגמה, נחושת היא קו-פקטור חיוני של אנזימים רבים. חסר נחושת או עודף שלה עלולים לתרום לסיבוכי סוכרת. מחלת Wilson, שהיא מפגע אוטוזומלי-רצסיבי של מטבוליזם של נחושת, מפחיתה את הטרנספורט של נחושת מהכבד למרה ולשקיעה של עודף נחושת בכבד, מה שגורם לנזק הפטו-צלולרי, כמו גם לאיברים נוספים ולעקה חמצונית שיכולה לגרום לעמידות לאינסולין באיברים היקפיים ולהפרעה בתפקוד של תאי בטא על כל המשמעויות שלה לסוכרת. והיפוכו של דבר, סוכרת עלולה לגרום לעודף נחושת ולעקה חמצונית, הגורמת לאותו סוג של נזק ולסיבוכים בכלי-דם קטנים. נזק רקמתי לעצבים, לרשתית העין, לכליות, ללב ולכלי דם, יופיע גם כן. יחד עם זאת, חסר נחושת עלול לגרום לסיבוכים בכלי-דם קטנים.
אבץ, הוא יסוד קורט חיוני המעורב בפעילויות קטליטיות של למעלה מ-300 אנזימים. אבץ קשור למודולציה של עקה חמצונית, לעידוד של בקרה גליקמית ומפחית את העמידות לאינסולין. חסר אבץ פוגע בסינתזה של אינסולין ולאגירתו, כמו גם לרגולציה החיסונית, ומגביר את הרגישות לסוכרת type 1, על פי Isaacs. אנשים סוכרתיים הם בעלי סטאטוס תת-אופטימלי של אבץ בדמם, זאת על ידי הפרשה מוגברת שלו, מה שהופך אותם לחשופים לפגיעה במאזן של אבץ בגוף. לעומת זאת, עודף אבץ עלול לגרום לאנמיה, לחסר בנויטרופילים, לחסר נחושת המושרה על ידי אבץ, ולטוקסיות של עודף אבץ. נחושת ואבץ הם קופקטורים נדרשים לפעילות אנזימים חשובים הקשורים לרגולציה של עקה חימצונית, קובעת Navas-Acien.
מגנזיום גם כן משחק תפקיד קריטי במהלך תפקודים פיזיולוגיים. מגנזיום קשור לפעילות של למעלה מ-300 אנזימים, כולל אלה המעורבים בהומאוסטאזיס של גלוקוז. חסר מגנזיום עלול לגרום להפחתה בצריכת גלוקוז המתווכת על ידי אינסולין, ואנשים סוכרתיים נמצאו בעלי הפרשה מוגברת של מגנזיום בשתן. חסר כרוני של מגנזיום או אפילו היפו-מגנזמיה קלינית שכיח באלה עם סוכרת type 2. חסרים של כרום ושל מגנזיום מפחיתים את הרגישות לאינסולין ואת קליטת גלוקוז בתאים, קובע Isaacs. לעומת זאת, עודף מגנזיום שהוא נדיר יותר ופחות נחקר, גם כן מזיק בהיותו כרוך עם קטואצידוזיס סוכרתי.
נמשיך ונדון בהשפעת יוני מתכת על סוכרת במאמר ההמשך.
בברכה, פרופ' בן-עמי סלע.
29/06/2025
לקריאת כל הכתבות של פרופ' בן-עמי סלע לחץ כאן
