Cynk i jego wpływ na odporność organizmu!

Cynk jest pierwiastkiem śladowym o niebagatelnej roli w organizmie. Szacuje się, że nieodpowiednią podażą tego składnika w diecie zagrożone jest około 30% populacji. Przyczynia się do tego nie tylko uboga dieta związana zarówno z głodem w biednych krajach, jak i z monotonnym, wysoko przetworzonym jedzeniem w krajach bogatych, ale także choroby, które zwiększają zapotrzebowanie na ten pierwiastek oraz nieprawidłowe wchłanianie w przewodzie pokarmowym.

[aktualizacja: 12’2020]

Dlaczego cynk jest tak ważnym pierwiastkiem?

Cynk jest niezbędny do prawidłowych podziałów komórkowych oraz różnicowania się komórek, odgrywa kluczową rolę w syntezie stabilizacji materiału genetycznego, uczestniczy w homeostazie, reakcjach odpornościowych, jest kofaktorem ponad 300 enzymów uczestniczących w syntezie i degradacji węglowodanów, lipidów, białek i kwasów nukleinowych.

Przybliżmy niektóre enzymy zależne od cynku:

1. fosfataza alkaliczna (metabolizm kości, trawienie),
2. dehydrogenaza alkoholowa (rozkład alkoholu, ale co ważniejsze przemiana retinolu do retinalu, co warunkuje prawidłowy proces widzenia),
3. dehydrataza kwasu delta-aminolewulinowego odpowiedzialna za biosyntezę hemu (min. nośnik tlenu),
4. anhydraza węglanowa (uczestniczy w wydalaniu dwutlenku węgla przez płuca, bierze udział w tworzeniu kwasu solnego, reguluje pH moczu oraz równowagę kwasowo-zasadową organizmu),
5. polimeraza DNA/RNA (synteza DNA i RNA oraz ekspresja genów),
6. karbamoilotransferaza ornitynowa (azot z aminokwasów jest przekształcany w amoniak, a ten w mocznik, który jest wydalany w nerkach),
7. karboksypeptydaza trawiąca białka w przewodzie pokarmowym,
8. kinaza tymidynowa (wbudowywanie tymidyny do DNA),
9. poliglutaminianowe związki kwasu foliowego mogą być wchłonięte dopiero wtedy, gdy zostaną rozłożone do wchłanialnych monoglutaminianów w rąbku szczoteczkowym komórek błony śluzowej dwunastnicy i górnego odcinka jelita czczego za pomocą enzymu gamma-glutamylokarboksypeptydazy zależnego od jonów cynku.

Już po powyższych przykładach widać jak bardzo ważne są to procesy i jak mocno niedobór cynku odbija się na stanie zdrowia.

Białka związane z cynkiem biorą również udział w naprawie DNA. Suplementacja cynku może chronić komórki przed destrukcją (aczkolwiek jeśli przekroczy się bezpieczne stężenie, to nadmiar cynku spowoduje apoptozę czyli zaprogramowaną śmierć komórki).

Cynk jest również przeciwutleniaczem (antyoksydantem), gdyż wchodzi w miejsca wiązania miedzi i żelaza w lipidach, białkach i DNA. Miedź i żelazo to aktywne metale, które uczestniczą w generowaniu wolnych rodników. Przez ich zastąpienie cynk zmniejsza ilość wolnych rodników i m.in. hamuje utlenianie lipidów w błonach komórkowych. Bierze udział w budowie dysmutazy ponadtlenkowej Cu-Zn (SOD) odpowiadającej za neutralizację rodnika ponadtlenkowego.

Cynk indukuje metalotioneiny – białka znane ze swej roli w detoksykacji metali ciężkich oraz utrzymania właściwych proporcji mikroelementów, ale także wykazujące działania likwidujące wolne rodniki.

Z nowych badań wynika, że prawidłowy poziom cynku może zapobiegać chronicznej hiperglikemii wywołanej nadmiarem wolnych rodników, co ma związek z patogenezą cukrzycy typu II.

Czy i jak niedobór cynku obniża odporność?

Tymulina – hormon wydzielany przez grasicę jest niezbędny do prawidłowej pracy limfocytów T i potrzebuje cynku, aby się uaktywnić.

Przy niedoborze tego pierwiastka zachwiana zostaje też równowaga między limfocytami pomocniczymi Th1 (wspierają odpowiedź komórkową) i Th2 (wspierają odpowiedź humoralną), zmniejsza się też aktywność komórek NK (natural killer). Cynk jest też zaangażowany w uruchomienie odpowiedzi immunologicznej za pomocą mastocytów – komórek uwalniających histaminę. Widzimy więc jak szeroką rolę w utrzymaniu prawidłowej odporności posiada ten pierwiastek.

W świetle ostatnich badań podkreśla się również rolę cynku w przekazywaniu sygnałów wewnątrz komórki, jak i pomiędzy komórkami organizmu.

Cynk bierze udział w regulacji krzepnięcia krwi, gdyż wpływa na wiele składników kaskady krzepnięcia.

Strukturą bogatą w cynk jest siatkówka oka ludzkiego. Odpowiada tam między innymi za procesy nerwowe prawdopodobnie jako neurotransmiter. Chroni też oko przed szkodliwym nadmiarem glutaminianu, który w nadmiarze prowadzi do zmian w morfologii i fizjologii komórek wzrokowych, łącznie z utratą wrażliwości na światło.

Cynk przeciwdziała schorzeniom narządu wzroku występującym w starszym wieku. Jest potrzebny do prawidłowego metabolizmu witaminy A.

Cynk uznaje się za element niezbędny dla prawidłowej spermatogenezy i ruchliwości plemników.

Ponadto cynk bierze udział w syntezie kolagenu i gojeniu ran; wpływa na funkcje czuciowe: smak, wzrok, zapach i słuch; bierze udział w metabolizmie neurotransmiterów, prostaglandyn i hormonów (insuliny, glukagonu, hormonów tarczycy, hormonów płciowych, hormonu wzrostu) oraz wpływa na magazynowanie insuliny w trzustce. Działa ochronnie na komórki trzustki, zmniejsza także insulinooporność komórek docelowych.

Cynk reguluje rogowacenie, więc wpływa na stan włosów, skóry i paznokci. W wyniku konkurencji zmniejsza wchłanianie kadmu, ołowiu i miedzi w jelicie. 

Warto też wspomnieć o tym, że cynk wpływa na produkcję metalotionein – białek wiążących metale. Biorą one udział w utrzymaniu prawidłowych poziomów metali w organizmie, wiążą metale ciężkie, ale i są bardzo silnymi antyoksydantami (300-krotnie silniejszymi niż glutation, najsilniejszy antyoksydant cytozolu). Postuluje się, że zły metabolizm cynku i mała ilość metalotionein jest czynnikiem w chorobach neurodegradacyjnych jak np. choroba Alzheimera, gdyż to właśnie ich prawidłowa obecność chroni neurony przed utlenieniem i moduluje neurotransmisję.

Wchłanialność cynku, dzienne spożycie, zasady suplementacji

W warunkach fizjologicznych cynk wchłania się drogą pokarmową w dwunastnicy (60%) i jelicie cienkim (30%), ale także w jelicie czczym (8%) kątnicy i okrężnicy (3%). Aby to się stało, potrzebne jest prawidłowe działanie enzymów trawiennych.

Ze spożytego pokarmu wchłoniemy ok 26-33% cynku, więcej na czczo. Dlatego przy suplementacji zalecamy przyjmowanie cynku na czczo, w odstępie od posiłku lub na noc – tuż przed snem.

Niefizjologicznie cynk wchłania się też drogami oddechowymi, co możemy obserwować u pracowników przemysłu hutniczego narażonych na opary tlenku i chlorku cynku.

Badanie stężenia cynku w organizmie

Zbadanie tego, czy mamy niedobory napotyka trudności, gdyż we krwi znajduje się mały procent całej puli w organizmie (1-2%). Z tego w samej surowicy jest 1-2% tego, co w całej krwi, gdyż większość jest związana w krwinkach czerwonych (erytrocytach). Ponadto stężenie we krwi podlega wahaniom dobowym – spada wczesnym rankiem, a rośnie późnym popołudniem. Organizm długo może utrzymywać dobry poziom w surowicy, mimo deficytu w tkankach.

Pośrednio możemy badać ilość metalotionein, aktywność enzymów (np. fosfatazy alkalicznej), stężenie tymuliny, czy wydalanie cynku z moczem – będą to tylko pomiary podpowiadające możliwość nieprawidłowości, bo nie są zależne tylko od tego pierwiastka. Ponadto np. środki antykoncepcyjne przesuwają cynk z osocza do tkanek, a infekcje lub stres przesuną go z osocza do wątroby – w osoczu będziemy mieć niższą wartość.

Prawie 85% ilości cynku w ciele znajduje się w mięśniach i kościach, 11% w skórze i wątrobie, a pozostała ilość w innych tkankach.

Zalecane dzienne spożycie w zależności od wieku:

W przypadku niedoborów lub schorzeń rozważamy suplementację cynku dobraną do pacjenta.

Cynk – objawy niedoboru

Objawy niedoboru naszego pierwiastka nie są specyficzne, mogą być wynikiem różnych stanów organizmu.

Wczesne objawy to: utrata apetytu, ospałość, ale też drażliwość, nerwowość i niepokój. Może pojawić się anemia i zaburzenia krzepnięcia. Włosy stają się cienkie i wypadające, skóra słabo się goi, mogą pojawić się krosty, rumień i skłonność do infekcji grzybiczych. Paznokcie stają się łamliwe i mogą pojawić się białe plamki.

Jeśli chodzi o funkcjonowanie naszych zmysłów to możemy zauważyć: zaburzenia widzenia, ślepotę nocną, zapalenie nerwu wzrokowego, AMD (zwyrodnienie plamki żółtej oka), zaburzenia węchu i smaku, głuchotę błędnikową i niedosłuch, także szumy uszne.

W przypadku niedoboru cynku zwiększa się nasza skłonność do infekcji, spada odporność.

Błony śluzowe są słabsze i może to się wiązać z zespołem nieszczelnego jelita, biegunkami czy aftowymi zapaleniami jamy ustnej. Może wystąpić utrata wagi ciała, insulinooporność, osłabiona tolerancja alkoholu, osteopenia, osteoporoza, hipogonadyzm, mięśniaki, zaburzenia owulacji.

Osłabieniu ulega nasza oporność na metale ciężkie np. ołów czy kadm. Zmiany neurodegradacyjne mogą spowodować spadek koncentracji, zmniejszenie zdolności do uczenia się i zapamiętywania.

Niedobór cynku nie zawsze wynika z małej podaży, może też być wynikiem złego wchłaniania. W przypadku żywności bogatej w konkurencyjne pierwiastki jak żelazo czy miedź (lub leki je zawierające) lub zażywania leków zobojętniających kwas solny niezbędny do prawidłowego wchłaniania cynku z pokarmu.

Także dieta bogata w wapń, fosfor, nadmierna podaż błonnika czy pełnoziarnistych produktów zawierających kwas fitowy – obniża on dostępność wielu metali, ale największe powinowactwo ma właśnie do cynku. Związek ten jest rozkładany przez enzym fitazę obecny np. w bakteriach i grzybach, więc chleb powinien być produkowany na naturalnym zakwasie, aby kwas fitowy był rozłożony. Choroby jelit takie jak np. celiakia, wrzodziejące zapalenie jelita grubego (WZJG), choroba Leśniowskiego-Crohna, niewydolność trzustki upośledzają znacząco wchłanianie cynku.

Osoby nadużywające narkotyków czy alkoholu oraz leków będą narażone na niedobór cynku. Zwiększone zużycie cynku występuje w anemii sierpowatej, oparzeniach, uszkodzeniach nerek, wątroby, cukrzycy, ostrych i przewlekłych infekcjach np. opryszczce czy w infekcjach HIV. Niedobory obserwuje się u dzieci  (narażone na niedobór są wcześniaki), osób w podeszłym wieku i po operacjach chirurgicznych, także u sportowców (utrata z potem), wegetarian (fityniany) oraz osób stosujących restrykcyjne diety. Grupą szczególnie narażoną są kobiety w ciąży oraz matki karmiące.

Czy cynk można przedawkować podczas suplementacji?

Trzeba pamiętać, że cynk jest mikroelementem, który można przedawkować w suplementacji. Zatrucie ostre może się pojawić przy wysokich dawkach suplementów i objawiać się m.in.:

• zaburzeniami żołądkowo-jelitowymi,
• nudnościami,
• wymiotami,
• bólem w nadbrzuszu,
• ospałością i zmęczeniem.

Na zatrucie narażeni są pracownicy przemysłu – tzw. gorączka odlewników (metaliczny smak w ustach, podrażnienie gardła i następnie objawy grypopodobne).

Przy dłuższej podaży cynku pojawia się nierównowaga między nim a innymi metalami, szczególnie miedzią i żelazem (spada ich ilość w organizmie).

UWAGA! Na nadmiar cynku może też wpłynąć nadużywanie produktów zawierających nanocząsteczki cynku (filtry słoneczne czy zasypki dla dzieci). Związki te kumulują się w organizmie w płucach, nerkach, śledzionie i wątrobie. Nadmiar cynku zaburza też metabolizm lipidów (wzrost LDL, spadek HDL).

Cynk – interakcje wpływające na poziom w organizmie

Nie sposób nie wspomnieć o powszechnie używanych lekach, które zmniejszają poziom cynku. Osoby je przyjmujące powinny mieć tego świadomość i zastosować suplementację pod kontrolą lekarza. Poniżej przegląd interakcji:

• wszelkie środki zmniejszające ilość kwasu solnego w żołądku, czyli powszechnie stosowane inhibitory pompy protonowej (np. omeprazol, pantoprazol, esomeprazol itd.) oraz antagoniści receptora H2 (ranitydyna, famotydyna), a także leki zobojętniające kwas solny;
• alkohol zaburza wchłanianie cynku w jelitach i nasila wydalanie w nerkach, uszkadza także komórki wątroby;
• penicylamina (stosowana w RZS) może nasilać wydalanie cynku i miedzi z organizmu; 
• kolestyramina i kolestipol zaburzają wchłanianie;
• leki stosowane w osteoporozie, czyli bifosfoniany doustne (alendronian, etidronian, risedronian) tworzą z cynkiem kompleksy;
• cisplatyna stosowana w chemioterapii powoduje niedobór cynku;
• etambutol (stosowany w  gruźlicy) tworzy kompleksy z miedzią i cynkiem;
• leki obniżające ciśnienie krwi (captopril, enalapril) kompleksują cynk i powodują wzrost wydalania – suplementacja w odległości czasowej;
• diuretyki typu hydrochlorotiazyd, furosemid zwiększają wydalanie cynku;
• kortykosteroidy nasilają wydzielanie cynku z moczem, zwiększają zużycie cynku w organizmie;
• ciprofloksacyna i tetracykliny kompleksują cynk, co zmniejsza ich działanie (odstęp);
• antykoncepcja powoduje spadek ilości witaminy B6 i przez to zmienia się  metabolizm tryptofanu: wzrost poziomu kwasu ksantogenowego, który tworzy z cynkiem kompleksy wydalane przez nerki w rezultacie czego spada nam poziom cynku w organizmie;
• kwas walproinowy (padaczka) powoduje zaburzenia gospodarki cynkiem i spadek stężenia w osoczu.

Źródła cynku w diecie

Przykłady (w przeliczeniu na 100 g produktu):

• wątróbka cielęca zwiera około 8,4 mg,
• wątroba wieprzowa 4,5 mg,
• pestki dyni 7,5 mg,
• kakao 6,5 mg,
• tłusty ementaler 3,7 mg,
• pieczeń wołowa 3,7 mg,
• kasza gryczana 3,5 mg,
• migdały 3,19 mg,
• płatki owsiane 3,1 mg,
• orzechy laskowe 2,44 mg,
• czekolada gorzka 2,43 mg,
• jajka 1.29 mg.

Czy suplementacja cynku jest konieczna?

W wielu wypadkach jest wskazana, warto jednakże poradzić się fachowca co do ilości – polecanej właśnie dla nas, w konkretnym stanie fizjologicznym i chorobowym.

Warto zwrócić uwagę na nie dublowanie się preparatów z zawartością cynku, żeby nie przedawkować i zadbać także o pozostałe minerały.

Organiczne sole cynku mają lepszą przyswajalność i tolerancję (glukonian, histydynian, cytrynian, mleczan, pikolinian) niż sole nieorganiczne (siarczan czy tlenek).

Bibliografia:

1. Uwe Grober „Leki i mikroskładniki odżywcze”
2. Uwe Grober „Mikroskładniki odżywcze”
3. Izabela Mońka, Danuta Wiechuła „Znaczenie cynku dla organizmu ludzkiego w aspekcie suplementacji tego pierwiastka”.