Cinkhiány, fontos fiziológiai szerep az immunitás szabályozásában
A cink számos biokémiai folyamatban vesz részt, fontos fiziológiai szerepekkel, például az immunrendszer működésének vagy a növekedési folyamat szabályozásának. A hiány alacsony ásványianyag-tartalmú étrend vagy parenterális táplálás következtében jelentkezik, és a tünetek nem enyhék enyhe/mérsékelt esetekben, beleértve a fokozott fertőzés iránti hajlamot, a növekedés romlását és a sebek gyógyulási képességének csökkenését.
Cink, nélkülözhetetlen mikroelem
A cink nélkülözhetetlen mikrotápanyag, az emberi testben a második leggyakoribb vas (felnőtteknél körülbelül 2–4 gramm), és a leggyakoribb intracelluláris ion [1,2,3]. Minden szövetben és szervben megtalálható, nagy mennyiségben a csontokban, az izmokban, a hasnyálmirigyben és a prosztatában [1].
Bár elengedhetetlen a test számára, nincs mód tárolni ezt a nyomelemet [3], mivel a plazma tartalmazza a legnagyobb mennyiséget [2]. Vérszinten a cink az albuminhoz és az α-2-makroglobulinhoz kötődve kering, a normális koncentráció a bevitel és az újraelosztás miatt fennmarad, cirkadián variációval, maximum reggel 10 óra körül [1,2].
A cinknek számos élettani vonzata van, katalitikus, strukturális és szabályozó szerepe van [1]. Több mint 300 metalloenzim struktúrájába lép, amelynek fő következményei vannak a szénhidrát-, lipid- és fehérje-anyagcserében [1]; sok fehérje, sejtmembrán és szubcelluláris szerv szerkezetébe lép [4]; ráadásul számos transzkripciós faktor tartalmaz cinket, amely befolyásolja a génexpresszió szabályozását [2,5]. Tekintettel a cinkfüggő sejtes folyamatok sokaságára, elengedhetetlen az anabolikus folyamatok megfelelő működéséhez, a szövetek fejlődéséhez és a homeosztázishoz [1].
A táplálékbevitel szorosan kapcsolódik a növekedési folyamatokhoz az IGF-1 - az inzulin növekedési faktor 1 hatása révén, amely serkenti a szövetek proliferációját [6]. Ennek a peptidnek a normál szérumszintje megfelelő tápláltsági állapotot jelez, amely szükséges a test fejlődéséhez. Az IGF-1 szérumszintje szorosan összefügg a cink szintjével [1]. Sőt, szöveti szintjének megőrzése korrelál az IGF-1 szérum csökkenésével [1].
A cink felszívódása, kiválasztása és homeosztázisa a szervezetben
A cink a duodenumban és a proximális jejunumban szívódik fel, specifikus transzporterek segítségével jut át enterocitákba [2,7], az abszorpció citromsav jelenlétében növekszik, és vas, fitátok vagy élelmi rostok csökkentik [1]. Biohasznosulása kiegyensúlyozott étrendben nő, de szigorúan vegetáriánusokban alacsony [1]. A vegetáriánusoknak étrendjüket cinkkel vagy kiegészítőkkel kell kiegészíteniük, hogy elkerüljék a hiány kialakulását [1].
A felszívódás után a kapu vénáján keresztül eljut a májba, vagy entericitikus metallothionein veszi fel és ürül a bélben [1]. A cink az epében is kiküszöbölhető, ismét elérve a bélszintet, enterohepatikus kör kialakulásával [1]. Emésztési szempontból körülbelül 2-4 mg veszít naponta [1]. A cink homeosztázis a konstans intracelluláris szint és a szérumszint 11 és 25 µM közötti fenntartására utal [8]. Ez magában foglalja az egyensúly fenntartását a bél felszívódása és kiválasztása, a vizelettel történő kiválasztás és a szövetek/sejtek felvétele között [1].
Az étrendi bevitel csökkentésének körülményei között az emésztési kiválasztás jelentősen csökken, és az abszorpciós hatékonyság akár 100% -kal is nő [9]. Ugyanakkor serkenti az intracelluláris felvételt és gátolja a vizelet kiválasztását [1]. A megnövekedett étrendi bevitel fokozza az enterocitákban a metallotionein kelátképződését, amelyet emésztési elimináció követ.
Cink étrendi követelmények
Az egyének közötti nagy változékonyság miatt az optimális napi bevitel nehéz volt megállapítani a cink esetében [1]. Az Egyesült Királyságban 7-9,5 mg/nap bevitel ajánlott, míg az Egyesült Államokban az értékek 8-11 mg/nap [1]. A napi szükséglet a speciális fiziológiai vagy kóros állapotoktól függően változhat. Így a gyermekeknek, serdülőknek, időseknek vagy terhes nőknek fokozottabb bevitelre van szükségük [1].
Cinkhiány
A cinkfüggő folyamatokat akkor zavarják meg, ha a tartalékok hiánya miatt csökken a szérumkoncentráció [1]. Amikor a bevitel csökken, a homeosztatikus mechanizmusok úgy működnek, hogy a szérumkoncentrációt a normális határokon belül tartsák, de a hiányos bevitel folytatása annak csökkenéséhez vezet, a hiány klinikai tüneteinek megjelenésével együtt [1].
Az alultápláltság mellett a cinkhiány fő okait a Asztal 1, ezek három fő kategóriába sorolhatók: nem megfelelő bevitel, gyenge felszívódás vagy fokozott elimináció, ehhez hozzáadódik a megnövekedett igény bizonyos fiziológiai vagy kóros állapotokban [1,2].
A cinkhiány leggyakoribb terhes vagy szoptató nőknél fordul elő a megnövekedett igény miatt, különösen a fejlődő országokban [1,2]. Az idősek esetében a hiány leggyakrabban a rossz felszívódáson alapul [1].
1. táblázat: A cinkhiány lehetséges okai [1]
Elégtelen bevitel
Csökkent felszívódás
Ø Nem megfelelő pótlék megnövekedett szükség esetén
Fokozott elimináció
Ø gyulladásos bélbetegség
Ø Égési sérülések, traumák, szepszis
Ø Gyógyszeres kezelés (tiazidok, penicillamin, valproát, angiotenzin konvertáló enzim inhibitorok, angiotenzin receptor blokkolók, ciszplatin)
A cinkhiány minden olyan folyamatot érint, amelyben a cink-függő fehérjék részt vesznek [1]. A következmények súlyossága a hiány időtartamától és súlyosságától függ [1]. A tünetek az enyhe és a súlyos között mozognak, széles tartományra kiterjednek [2,10-13]:
- íz- és szagkárosodás;
- hasmenés;
- bőrirritációk, késleltetett sebgyógyulás, fekélyek;
- alopecia;
- csökkent szürkület látása (csökkent retinol máj felszabadulás);
- csökkent antioxidáns védekezés a sejtmembránok és a genetikai anyagok károsodásával;
- csökkenő növekedés és fejlődés;
- fokozott érzékenység vagy fertőzések megismétlődése;
- károsodott termékenység.
A szubklinikai cinkhiány viszonylag gyakori az európai populációban [5], az ezt a mikroelemet magában foglaló szöveti folyamatok megszakítását számos magas morbiditású és mortalitású betegségben írták le, mint például cukorbetegség, neurodegeneratív betegségek vagy neoplazmák [3].
Sőt, a cinkhiány a fertőző betegségek (malária, AIDS, TBC) előrehaladásával is összefüggésbe hozható [3]. Bár ritkán vezet klinikai tünetekhez, befolyásolja a sejtes és humorális immunitást, növeli a fertőzésekre való hajlamot és befolyásolja az epidermisz integritását [2,3,14]. Ez befolyásolhatja a gyermekek neuropszichológiai teljesítményét [15] és az idősek kognitív funkcióit [16].
A cinkhiány diagnózisa
A cinkhiány felméréséhez nincs olyan "aranystandard", amely tükrözné a cink állapotát a testben [1], és ennek a nyomelemnek a szérum- vagy vizeletszintje értékelhető [1]. Úgy tűnik, hogy a vér cinkdózisa a leghasznosabb marker a cinkhiány felmérésében [17]. Ez azonban nem túl érzékeny marker, mivel az adaptív mechanizmusok miatt szérumkoncentrációja kisebb vagy közepes hiány esetén a normál határokon belül marad [1]. Ráadásul csökkenésének más okai is lehetnek, például hypoalbuminemia vagy a terhesség alatt tapasztalt hemodilúció [18].
A cink vizeletben való adagolása kevéssé hasznos, mivel a katabolizmus és a mintavétel módja befolyásolhatja [1]. A normális szint 0,3 és 0,6 mg/24 óra között van, a csökkenés hiányt korlátozó kiválasztást jelez, míg a növekedés vizeletvesztésre utal [1,8].
Tekintettel a szoros kapcsolatra a cink és az IGF-1 között, javaslatot tettek a test teljes cinkszintjének értékelésére szolgáló markerként [1]. Beszámoltak arról, hogy az alacsony IGF-1 szintet korrelálja a cinkhiánnyal [19], és növeli azokat a kiegészítés után [20]. A szérum rézszint és a Cu-Zn arány felmérését szintén javasolták diagnosztikai markerként, mivel a cinkhiány a réz felszívódásának növekedéséhez vezet [12].
következtetések
A cink nélkülözhetetlen mikroelem az emberi test minden sejtjének működéséhez. A cinkhiány befolyásolja a növekedési és fejlődési folyamatokat, de különösen az immunrendszer megfelelő működését. A hiány megelőzésének legjobb módja a megfelelő táplálkozás, kiegészítéssel együtt, ha gyanú merül fel az elégtelen bevitelről, így az enyhe vagy mérsékelt hiányt nehéz felismerni.