1959-ben meghatározták a króm élettani szerepét. Ismeretes, hogy a króm a glükóztolerancia faktor (GTF) alkotóeleme, és szinergikus az inzulinnal, elősegítve a sejtek glükózfelvételét. A krómhiány megnöveli az inzulinszükségletet. A króm megkönnyíti az inzulin működését az intracelluláris helyeken, beleértve a riboszómákat, és ismert, hogy stimulál néhány enzimet. A króm fontos szerepet játszik a nukleinsavak szerkezetében és anyagcseréjében.
A felnőtt szervezet teljes krómtartalmát 5-6 milligrammra becsülik. Állatkísérletek kimutatták, hogy a krómkoncentráció magas a lépben, a herékben, a mellékherékben és a csontvelőben. A szöveti króm szintje születéskor a legmagasabb, és az életkorral csökken. A vizeletürítési vizsgálatok alapján a króm napi szükségletét 1 mikrogrammra becsülték. Az étrendi szükséglet 30-200 mikrogramm, hogy kompenzálja a rossz felszívódást.
A plazmában a króm transzferrinhez kapcsolódva szállítódik. A hat vegyértékű króm jobban felszívódik, mint a háromértékű króm.
Az emberi haj szöveti ásványianyag-analízise (TMA) jó módszer a krómállapot felmérésére.
Köztudott, hogy a TMA jobban kapcsolódik a test raktárkészletéhez, mint a szérum vagy a vizelet. Doisy és munkatársai arról számoltak be, hogy a cukorbetegeknél mind a máj, mind a haj krómszintje arányosan csökkent.
A hajban található krómtartalom nyilvánvalóan összefügg a króm táplálkozási állapotával. Krómpótló kezelésben részesülő betegeknél a TMA krómszintjének növekedéséről számoltak be. Így a TMA hasznos eszköz a króm táplálkozásának és a szövetek tárolásának értékelésére, különösen mivel a biológiai GTF szignifikánsan aktív a szőrtüszőkben.
Számos fiziológiai és betegségi állapot kapcsolódik a króm állapotához, és ezek összefüggést mutattak a TMA (szöveti ásványi anyag analízis) króm szintjeivel.
Perifériás neuropathiás esetet jelentettek egy hosszú ideje TPN-t (teljes parenterális táplálás) szedő betegnél. A betegnél glükózintolerancia, súlycsökkenés és egyéb anyagcserezavarok alakultak ki, amelyek nem reagáltak a megnövekedett inzulinszintre. A krómpótlást követően anyagcserezavarai javultak, a glükóztolerancia és a perifériás neuropátia egyaránt javult, és az inzulinszükséglet is csökkent.
Hambidge és munkatársai arról számoltak be, hogy a fiatalkori cukorbetegségben szenvedő gyermekek csoportjában alacsonyabb volt a haj króm szintje, mint egy normál kontrollcsoportban. Felnőtt cukorbetegeknél a TMA krómszintet csak nőbetegeknél találták alacsonynak. Néhány tanulmány ellentmondásos eredményeket jelentett a TMA króm szintjeivel kapcsolatban, és azt sugallják, hogy a TMA hasznosabb lehet a króm állapotának csoportok szintjén történő meghatározására, mint egyének esetében. Ez azonban csak a TMA-eredmények értelmezési különbségeinek tudható be. A TMA egyénekre vonatkozó értelmezési és terápiás hasznossága később kerül megvitatásra.
Kísérleti állatkísérletek kimutatták, hogy a króm összefüggésbe hozható az érelmeszesedés kialakulásával. A krómhiányt hiperkoleszterinémiával, az aorta plakkokkal és a szaruhártya opacitásával figyelték meg. Schroeder és munkatársai azt találták, hogy a CHD-ben elhunyt alanyok aortájában a krómszint alacsonyabb volt, mint azoknál, akik véletlen baleset következtében haltak meg. A krómpótlás a koleszterinszint javulását és a nagy sűrűségű lipoproteinek (HDL) szintjének növekedését eredményezte. Stout bizonyítékot mutatott be arra, hogy maga az inzulin összefüggésben állhat az atherosclerosis patogenezisével. A vizsgálatok szoros kapcsolatot mutattak ki az inzulinszint és a szív- és érrendszeri betegségek között. A szérum inzulinszintje megemelkedett szívinfarktusban szenvedő betegeknél, valamint azoknál, akik érelmeszesedésben, agyi érbetegségben és perifériás érbetegségben szenvednek. Stout továbbá hangsúlyozta, hogy “bár a cukorbetegséget gyakran inzulinhiányos betegségnek tekintik, az inzulinkoncentráció általában a normálisnál magasabb az elhízott, nem inzulinfüggő cukorbetegeknél, valamint az inzulint szedő betegeknél.” Ismeretes, hogy az inzulin magas koncentrációban serkenti a koleszterinszintézist a simaizomban és a lipidszintézist az artériák falában. Az alacsony inzulinszint ellenkező hatást vált ki. Valószínűleg más endokrin tényezők is szerepet játszanak, amelyekről később lesz szó. Az emberi krómhiányhoz kapcsolódó egyéb állapotok közé tartozik a növekedési zavar, a negatív nitrogénegyensúly és a csökkent légzési hányados.
Az élelmiszerek krómtartalma a feldolgozás és finomítás hatására jelentősen csökken. Ez a veszteség egyes élelmiszerek esetében akár 90%-os is lehet. Korábbi tanulmányok, amelyek összehasonlították az Egyesült Államokban és más országokban boncolt szövetek krómtartalmát, azt találták, hogy az átlagos krómtartalom 2-12-szer magasabb volt más országokban, mint az Egyesült Államokban. A Trace Elements, Inc. által több mint kétezer európai emberrel végzett TMA-vizsgálatok az elmúlt két évben nem mutattak jelentős különbséget a TMA-szintek között. Ez valószínűleg annak tudható be, hogy az európaiak szénhidrátfogyasztása egyre jobban hasonlít az amerikaiakéhoz, különösen a finomított szénhidrátok terén. A magas glükóz- vagy szacharózbevitel krómveszteséget okoz.
Mertz kijelentette, hogy az állati fehérje a rendelkezésre álló króm legjobb forrása, és az elégtelen fehérjebevitel várhatóan alacsony krómszinthez vezet, amelyet különösen alultáplált gyermekeknél figyeltek meg. A fűszerek is lényegesen magas krómtartalommal rendelkeznek.
A glükózhoz hasonlóan az inzulin is hozzájárulhat a krómhiányhoz. Ismert, hogy az inzulin injekció fokozza a króm kiválasztását. Mivel sok felnőttkori cukorbetegségben szenvedő beteg túlzott inzulintermeléssel küzd, krómhiány kialakulása várható ezeknél az embereknél. Mind az inzulin, mind a glükóz fokozza a króm kiválasztását, ezért fontos figyelembe venni az élelmiszerek fogyasztásának hatását a szérum inzulin- és glükózszintre. A különböző élelmiszerek szérumglükóz- és inzulinválaszára (glikémiás index, GI) gyakorolt hatások tanulmányozása meglepő eredményeket hozott. Az élelmiszerek GI% alapján vannak kategorizálva, ahol minél magasabb az érték, annál nagyobb az inzulin- és glükózválasz. Például a glükóz GI-értéke 100%. Magas GI-értékű élelmiszerek közé tartozik a sárgarépa (92%), a paszternák (98%), a méz (87%), a kukoricapehely (80%) és a fehér burgonya (70%). Alacsony GI-értékű élelmiszerek közé tartozik a lencse (29%) és a földimogyoró (13%). A magas GI-értékű élelmiszerek fogyasztása megnehezítheti a krómpótlást.
A krómraktárak gyakran kimerülnek terhesség alatt, ami inzulinrezisztenciát okoz, és túlzott endogén inzulinszekrécióval jár. Ez növeli a króm kiválasztását, vagy átjuthat a magzatba. Valószínű, hogy a magas ösztrogénszint hozzájárul a terhesség alatti hiperinzulinizmushoz. Az inzulinszint különösen magas az utolsó trimeszterben. Az ösztrogénterápia is növelheti az inzulintermelést, akár közvetlenül, akár közvetve.
A pajzsmirigyhormon és az inzulin versengenek egymással, és a pajzsmirigy aktivitása befolyásolhatja a króm állapotát. Alacsony pajzsmirigyműködés esetén megnőhet az inzulinszint, ami krómvesztést okozhat. Jelenleg az inzulin és a pajzsmirigy közötti kapcsolat spekulatív, de beszámoltak a pajzsmirigy elégtelenségéről cukorbetegek körében.
A HPTH hozzájárulhat a hiperinzulinizmus miatti krómhiányhoz. A HPTH-t a hasnyálmirigy-szigetek, az agyalapi mirigy vagy más szervek daganatai okozta hiperinzulinizmussal hozták összefüggésbe. A HPTH tünetei nem különböznek a cukorbetegség tüneteitől.
A fiziológiai vagy érzelmi stressz befolyásolja a króm állapotát, és fokozza annak kiválasztását. Szívinfarktusban szenvedő betegeknél gyakori a hiperglikémia és a glükóz intolerancia. A szívinfarktus akár cukorbetegséget is okozhat. Az inzulinfüggő cukorbetegek érzelmi instabilitása, például szorongás vagy depresszió, rossz glükózkontrollt eredményezhet. Klinikai tapasztalatok szerint a prediabetikus betegek stresszes vagy traumatikus események után glükóz intoleranciát alakíthatnak ki, és ezek az állapotok gyakran vezethetnek cukorbetegséghez.
Bizonyos vitaminok antagonisztikusan hathatnak a krómmal szemben, és krónikus magas bevitelük hozzájárulhat a krómhiányhoz vagy a megnövekedett szükségletekhez. Ugyanakkor a szinergikus vitaminok hiánya egyes egyéneknél a króm szintjének csökkenéséhez vezethet. Az alábbi vitaminok szinergikusnak tekinthetők a krómmal:
Jelenleg ellentmondásos nézetek vannak a króm emberi táplálkozásban betöltött szerepéről, mivel a cukorbetegek krómpótlásra adott klinikai és biokémiai válaszai eltérőek. Bizonytalanság övezi a TMA használatát az egyének krómstátuszának és terápiájának értékelésében. E zavar nagy része tisztázható a króm állapotát és működését befolyásoló számos tényező figyelembevételével. Fontos megjegyezni, hogy a cukorbetegség nem egyetlen eredetű betegség, hanem összefüggő anyagcsere-, endokrin- és táplálkozási rendellenességek következménye, amelyek rossz glükózkontrollhoz és rendellenes inzulintermeléshez vezetnek.
Az ideális TMA krómszint a TEI-nél 0,08 mg%. A funkcionális krómszükséglet értékelését azonban nem csupán a TMA krómszintje alapján kell meghatározni, hanem figyelembe kell venni az egyéb táplálkozási tényezőket is, valamint kiegészíteni szerológiai glükóz- és inzulinteszttel.
A TMA eredmények különböző mintázatokat mutattak a cukorbetegség különböző típusaihoz kapcsolódóan.
Az esetek 85-90%-ában a kevésbé súlyos, felnőttkori forma, vagyis a II-es típusú cukorbetegség a jellemző. Az I-es típusú (fiatalkori kezdetű) cukorbetegség körülbelül 10-15%-ot érint. Az igazi I-es típusú cukorbetegséget az inzulintermelés vagy a hasnyálmirigy kiválasztásának hiánya jellemzi. Az inzulinszigetek sorvadhatnak, vagy teljesen elpusztulhatnak. Ezzel szemben a II-es típusú cukorbetegség esetében az inzulintermelés gyakran normális vagy magasabb a normálisnál.
Mint korábban említettük, a glükóz és az inzulin egyaránt fokozza a króm kiválasztását, így mindkét csoportban krómhiány várható. A króm-kiegészítésre adott válasz azonban jelentősen eltérhet a két csoport között.
A krómszükségletet befolyásoló ásványi anyagokat a TMA krómszinttel együtt kell értékelni. Azokban az esetekben, amikor az antagonista ásványi anyagok szintje meghaladja az ideális értéket, fokozott krómszükségletre lehet következtetni. Hasonlóképpen, ha a krómmal szinergikus ásványi anyagok szintje az ideális alatt van, az is megnövekedett igényt jelezhet. Például a kalcium és a magnézium szintjének aránya különösen fontos tényező a króm állapotának felmérésekor. A II-es típusú cukorbetegeknél gyakran tapasztalható az ideális TMA krómszint alatti érték, és a kalcium/magnézium arány is felborulhat. A megemelkedett kalcium/magnézium arány (15:1 felett) az inzulintermelés zavarát jelezheti, mivel a kalcium szerepet játszik az inzulin szekrécióban.
A D-vitamin króm-antagonistának tekinthető, mivel többféle hatással van a króm anyagcseréjére. A D-vitamin fokozza a kalcium felszívódását és megtartását, ami relatív magnéziumhiányt idéz elő. Emellett a D-vitamin fokozza az inzulin szintézisét, és az inzulin is elősegíti a D-vitamin szintézisét. Ez a kapcsolat ördögi kört hozhat létre, ami fokozza a krómhiányt és megnöveli az inzulintermelést, hogy kompenzálja a csökkent inzulinérzékenységet.
A réz közvetett króm-antagonistának tekinthető az ösztrogénnel és a diabetogén hatásokkal való szoros kapcsolata miatt. Ismert, hogy a szérum rézszintje emelkedik terhesség, ösztrogénterápia és orális fogamzásgátlók alkalmazása során. Ezek a tényezők az inzulinszint növekedésével járnak, ami fokozza a D-vitamin szintézist, ezáltal növeli a kalcium felszívódását és visszatartását. Ez a folyamat hozzájárul az inzulinérzékenység csökkenéséhez, ami krómhiányt eredményezhet. A krómhiány és a réz felhalmozódása felnőttkori cukorbetegséghez vezethet, és szerepet játszhat az érelmeszesedés kialakulásában is.
