Background Presenter: Josh Andre Background Sources - PDF document

10/23/13 ¡ Background ¡ Presenter: ¡Josh ¡Andre ¡ Background ¡ Sources ¡ • Animal: ¡organ ¡meats, ¡fish, ¡poultry, ¡cheese ¡ • Oxida<on ¡States: ¡ • Plant: ¡ – Ranges ¡from ¡Cr 2-­‑ ¡to ¡Cr 6+ ¡ – Fruits: ¡apples, ¡bananas, ¡oranges ¡ – Cr 3+ : ¡trivalent ¡state ¡most ¡relevant ¡form ¡for ¡ – Vegetables: ¡green ¡peppers, ¡green ¡beans, ¡spinach ¡ humans ¡ – Spices: ¡cinnamon, ¡cloves, ¡bay ¡leaves, ¡turmeric ¡ – Most ¡stable ¡form ¡of ¡the ¡metal ¡ – Other: ¡dark ¡chocolate, ¡mushrooms, ¡tea, ¡beer, ¡wine ¡ – Binds ¡to ¡compounds ¡comprised ¡of ¡N, ¡O, ¡S ¡ – Chromium ¡content ¡dependent ¡on ¡soil ¡composi<on ¡ – Hexacoordinate/octahedral ¡complexes ¡(e.g. ¡GTF) ¡ and ¡extent ¡of ¡processing ¡ ¡ • (ex. ¡Whole ¡wheat ¡bread ¡> ¡white ¡bread) ¡ ¡ Sources ¡ Diges<on ¡ • Brewer’s ¡yeast: ¡contains ¡Glucose ¡Tolerance ¡ • LiZle ¡informa<on ¡available ¡ Factor ¡(GTF) ¡ • Acidic ¡environment ¡releases ¡from ¡food ¡and ¡makes ¡ soluble ¡ – Chromium ¡+ ¡nico<nic ¡acid ¡+ ¡amino ¡acid ¡organic ¡ complex ¡ – BeZer ¡absorbed ¡compared ¡to ¡inorganic ¡Cr 3+ ¡ H 3 0 + ¡ 1 ¡

10/23/13 ¡ Absorp<on ¡ Absorp<on ¡ – Enhancers : ¡ • Absorp<on: ¡exact ¡mechanism ¡unknown ¡ • Amino ¡acid ¡ligands ¡(Phe, ¡Met, ¡His) ¡ – Absorbed ¡in ¡jejunum ¡ – é ¡solubility ¡ – Simple ¡diffusion ¡or ¡carrier ¡protein ¡ – é ¡ac<ve ¡transport ¡into ¡enterocyte ¡ – .4-­‑2.5% ¡of ¡intake ¡is ¡absorbed ¡ ¡ • Oxalate ¡(rat ¡model) ¡ • majority ¡excreted ¡in ¡feces ¡ • Lipophilic ¡compounds ¡(e.g. ¡picolinate) ¡ – More ¡in ¡ Supplements ¡ Sec<on ¡ • Vitamin ¡C ¡ Absorp<on ¡ Transport ¡ – Inhibitors : ¡ • Transferrin : ¡carried ¡as ¡Cr 3+ ¡ • Phytates ¡(grains, ¡legumes) ¡ – competes ¡with ¡Fe 3+ ¡for ¡binding ¡sites ¡ • Basic ¡environment ¡ – Concentrated ¡in ¡the ¡liver, ¡spleen, ¡and ¡bone ¡ – Causes ¡hydroxyla<on ¡reac<ons ¡= ¡precipita<on ¡of ¡Cr 3+ ¡ – Increases ¡excre<on ¡ Excre<on ¡ Func<ons ¡ • Urinary ¡output ¡ • Increases ¡the ¡ac<on ¡of ¡insulin: ¡ ¡ – 95% ¡of ¡excreted ¡Cr 3+ ¡(~.2 ¡-­‑ ¡.4 ¡μg/day) ¡ – Glucose ¡Tolerance ¡Factor ¡(GTF): ¡ – Increases ¡with ¡high ¡simple ¡sugar ¡diet ¡(300%) ¡ • Believed ¡to ¡increase ¡binding ¡ac<vity ¡of ¡insulin ¡ • Not ¡extensively ¡studied, ¡but ¡was ¡the ¡historically ¡ • Epithelial ¡ accepted ¡mode ¡of ¡ac<on ¡ – Some ¡loss ¡from ¡sloughing ¡of ¡skin ¡cells ¡ • Feces ¡ – Only ¡unabsorbed ¡chromium ¡ • No ¡loss ¡via ¡biliary ¡route ¡ 2 ¡

10/23/13 ¡ Func<on ¡ Func<on ¡ • Chromodulin : ¡ • Enzyme ¡Cofactor ¡ • Cofactor ¡to ¡increase ¡ – Rela<vely ¡non-­‑reac<ve ¡= ¡not ¡metal ¡catalyst ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡insulin ¡ac<on ¡ • May ¡also ¡influence ¡glucose ¡ ¡ – Structural ¡role ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡and ¡lipid ¡metabolism ¡ • Helps ¡maintain ¡proper ¡orienta<on ¡of ¡ligands ¡for ¡ ¡ reac<on ¡ DRI ¡ Deficiency: ¡Rare ¡ – Reported ¡in ¡pa<ents ¡on ¡long-­‑term ¡TPN ¡with ¡ minimal ¡Cr 3+ ¡ – Signs/Symptoms: ¡ • Decreased ¡glucose ¡tolerance ¡(main ¡symptom) ¡ – Insulin ¡resistance ¡(hyperinsulinemia) ¡ – Glucose ¡in ¡urine ¡ – Reversed ¡with ¡250 ¡μg/day ¡for ¡2 ¡weeks ¡ • Weight ¡loss ¡ • Neuropathy ¡ • High ¡free ¡faZy ¡acid ¡levels ¡ Upper ¡Limit ¡ Supplements ¡ • Not ¡established ¡for ¡Cr 3+ ¡ • Chromium ¡picolinate : ¡most ¡popular ¡form ¡ (used ¡in ¡study) ¡ • C hromium ¡picolinate : ¡oral ¡supplement ¡ – Lipophilic ¡ • Produced ¡chromosomal ¡damage ¡in ¡animal ¡model ¡ • 600-­‑2,400 ¡μg ¡associated ¡with ¡kidney ¡and ¡liver ¡damage ¡ – More ¡readily ¡absorbed ¡(rat ¡model) ¡ – Cr 6+ : ¡byproduct ¡of ¡manufacturing ¡ • Others: ¡chromium ¡chloride, ¡chromium ¡ • Easily ¡absorbed ¡via ¡GI, ¡inhala<on, ¡some ¡through ¡skin ¡ nico<nate, ¡chromium ¡his<dine ¡ • Toxic: ¡carcinogen, ¡mutagen, ¡clastogen ¡ 3 ¡

10/23/13 ¡ Research ¡Ar<cle ¡ Background ¡ • Insulin ¡levels ¡and ¡cogni<ve ¡func<on ¡of ¡older ¡ “Improved ¡cogni<ve-­‑cerebral ¡func<on ¡in ¡older ¡ adults ¡ adults ¡with ¡chromium ¡supplementa<on” ¡ ¡ – Central ¡(neural) ¡hypoinsulinemia ¡ ( Nutri<onal ¡Neuroscience , ¡2010) ¡ – Peripheral ¡(non-­‑neural ¡region) ¡hyperinsulinemia ¡ – Insulin ¡therapy ¡in ¡Alzheimer’s/ ¡Mild ¡Cogni<ve ¡ Impairment ¡pa<ents ¡ • Cr 3+ ¡supplementa<on: ¡ – Will ¡increasing ¡insulin’s ¡effect ¡enhance ¡cogni<ve ¡ func<oning ¡of ¡older ¡adults? ¡ Assessing ¡Cogni<ve/ ¡Psychiatric ¡ Assessing ¡Cogni<ve/ ¡Psychiatric ¡ Characteris<cs ¡ Characteris<cs ¡ • California ¡Verbal ¡Learning ¡Test ¡(CVLT): ¡ • Clinical ¡Demen<a ¡Ra<ng ¡(CDR): ¡ – immediate ¡recall/learning ¡ ¡ – 6 ¡“Domains” ¡to ¡assess: ¡ – short-­‑term ¡recall ¡ • memory, ¡orienta<on, ¡problem ¡solving, ¡community ¡ affairs, ¡home ¡ac<vi<es, ¡and ¡personal ¡care ¡ – long-­‑term ¡recall ¡ ¡ – scored ¡via ¡5-­‑point ¡scale ¡used ¡to ¡determine ¡ – recogni<on ¡memory ¡ cogni<ve ¡impairment ¡ – Intrusion ¡Error ¡ • CDR-­‑0 ¡to ¡CDR-­‑3 ¡(see ¡handout) ¡ ¡ Assessing ¡Cogni<ve/ ¡Psychiatric ¡ Assessing ¡Cogni<ve/ ¡Psychiatric ¡ Characters<cs ¡ Characters<cs ¡ • Geriatric ¡Depression ¡Scale ¡(GDS): ¡ • fMRI ¡+ ¡n-­‑back ¡working ¡memory ¡paradigm: ¡ ¡ – 30-­‑item ¡ques<onnaire ¡to ¡measure ¡depressive ¡ – Circles ¡in ¡diamond ¡shape ¡with ¡numbers ¡that ¡ symptoms ¡ appear ¡in ¡one ¡circle ¡ ¡ – Recall ¡posi<on: ¡ hAps://www.southstaffsandshropshealthcareE.nhs.uk/SSSHFT_DCP/ • 0-­‑back ¡(loca<on ¡of ¡present ¡number) ¡ DCP-­‑49163/leaflets/TheGeriatricDepressionScale.pdf ¡ • 1-­‑back ¡(loca<on ¡of ¡previous ¡number) ¡ ¡ • 2-­‑back ¡test ¡(loca<on ¡of ¡number ¡two ¡trials ¡back) ¡ hZp://www.cogstate.com/go/clinicaltrials/our-­‑tasks/one-­‑back-­‑task ¡ 4 ¡