Дефицит цинка

Цинк: биологическое и клиническое значение

Цинк (Zn) — один из важнейших микроэлементов (МЭ), необходимых человеку на протяжении всей его жизни, начиная с внутриутробного периода своего развития и заканчивая глубокой старостью. Он входит в группу так называемых эссенциальных или незаменимых МЭ наряду с железом, йодом, медью, селеном, марганцем и др. Суточная потребность взрослого человека в цинке колеблется от 10 до 25 мг. Оптимальная ежедневная доза Zn для мужчин выше, чем для женщин. В период полового созревания мужчин значительно усиливается метаболизм, а, следовательно, растет потребление и содержание цинка в организме. У женщин в период беременности наблюдается сходная ситуация. Это связано с активным трансплацентарным транспортом Zn. Дефицит цинка может развиваться при недостаточном поступлении этого элемента в организм — 1 мг/день и менее, а порог токсичности составляет 600 мг/день (Скальный А.В., 2003).

Запасы цинка в организме человека достаточно малы и составляют около 1,5 — 3 г. Эта цифра зависит от многих факторов: возраста и пола человека, состояния слизистой оболочки ЖКТ, наличия сопутствующих заболеваний, беременности и пр. Цинк содержится практически во всех органах и тканях. По данным ряда исследователей, в организме человека цинк распределен следующим образом (мкг/г): кожа, надпочечники — 6, яичник — 12, мозг — 13, лимфоузлы — 14, ЖКТ — 21, сердце — 27, почки — 37, печень — 38, мышцы — 48, кости — 66, предстательная железа — 87, сперма — 125. Цельная кровь содержит порядка 2,5 — 5,3 мкг/мл цинка (причем около 2/3 этого количества — в эритроцитах). В плазме его меньше — 0,7 — 1,2 мкг/мл (около 0,2 — 1% от общего содержания в организме; 80% цинка в плазме связано с альбумином, остальная часть с β2 -макроглобулином и трансферрином). В сыворотке крови цинка содержится несколько больше (1,1 — 1,3 мкг/ мл), чем в плазме, за счет разрушенных тромбоцитов и большей концентрации.

Гомеостаз цинка поддерживается преимущественно через ЖКТ. Депо этого МЭ в организме человека нет. В организм он поступает с пищей. Основными пищевыми источниками цинка для человека являются мясо, печень, бобовые, различные сыры. Лидер по содержанию этого МЭ — устрицы, чуть меньше его содержится в тыквенных семечках. Если обобщить имеющиеся данные, то содержание цинка в продуктах питания в России находится в следующих пределах (мг/кг): яблоки, апельсины, лимоны, инжир, грейпфруты, все мясистые фрукты, зеленые овощи, минеральная вода — около 0,25; мед — 0,31; малина, черная смородина, финики, большая часть овощей, большинство морских рыб, постная говядина, молоко, очищенный рис, свекла обычная и сахарная, спаржа, сельдерей, помидоры, картофель, редька, хлеб — от 2 до 8; некоторые зерновые, дрожжи, лук, чеснок, неочищенный рис, яйца — от 8 до 20; овсяная и ячменная мука, какао, патока, яичный желток, мясо кроликов и цыплят, орехи, горох, фасоль, чечевица, зеленый чай, сушеные дрожжи, кальмары — от 20 до 50; говяжья печень, некоторые виды рыб — от 30 до 85; отруби из пшеницы, проросшие зерна пшеницы, тыквенные семечки, семечки подсолнечника — от 130 до 202.

Всасывание цинка начинается в верхнем отделе тонкого кишечника и зависит от многих причин: состава пищи, состояния слизистой оболочки ЖКТ и пр. По данным исследователей, 40 — 45% Zn всасывается в двенадцатиперстной кишке, 15 — 21% — в тощей и подвздошной, на долю желудка приходится 1- 2%. Большое содержание животного белка в пище обычно усиливает абсорбцию цинка из кишечника (всасывается порядка 60%). При уменьшении же доли животных белков прямо пропорционально снижается и доля абсорбированного цинка (10 — 30%). Присутствие в пище большого количества железа снижает абсорбцию цинка примерно в 2 раза. Присутствие меди также снижает всасывание Zn в ЖКТ за счет конкурентной связи с транспортными металлоферментами. Подавляет процесс всасывания алиментарного цинка потребление преимущественно зерновых культур с высоким содержанием фитатов (непереваримых растительных соединений гемицеллюлозы, растительных смол, пектинов).

Всосавшийся из кишечника цинк попадает в кровяное русло, с током крови из ЖКТ цинк поступает в печень, где синтезируются основные Zn-содержащие белки и ферменты (см. далее). Около 90% суточного цинка выводится через кишечник, остальное — с мочой и лишь незначительная часть с потом. В нормальных условиях количество выводимого и получаемого человеком цинка должно быть примерно одинаковым, т.е. процессы поглощения экзогенного цинка, желудочно-кишечной секреции и экскреции эндогенного цинка равновелики. У детей этот баланс смещается в положительную сторону в связи с активным ростом. Отрицательным он становится при различных Zn-дефицитных состояниях, связанных с недостаточностью этого МЭ в пище, при нарушении всасывания, усилении экскреции и пр.

Роль цинка в жизнедеятельности организма обусловлена в основном тем, что он входит в состав (более 40) важных ферментов: трансфераз (РНК- и ДНК-полимераз, обратной транскриптазы, тимидинкиназы, нуклеотидилтрансферазы, карбоксипептидазы и других пептидаз), гидролаз (щелочной фосфатазы, 5-нуклеотидазы, аминопептидазы и т.д.), лиаз (альдолазы, карбоангидразы и т.д.), оксидоредуктаз (алкогольдегидрогеназы, супероксиддисмутазы, и т.д.), лигаз и изомераз. Следует заметить, что снижение уровня щелочной фосфатазы является наиболее ранним маркером Zn-дефицитных состояний (этот показатель удобен в оценке эффективности заместительной терапии, однако у детей он мало информативен из-за быстрого роста костной ткани, поскольку повышен уровень неспецифической тканевой щелочной фосфатазы костного происхождения).

Без цинка элемента невозможен обмен белков, жиров, углеводов. Zn принимает непосредственное участие в процессах, связанных с усиленным клеточным делением (рост, заживление ран, сперматогенез). Этот МЭ активно участвует в иммуногенезе, опосредованно влияя на синтез Т-лимфоцитов, стимулируя фагоцитарную активность нейтрофилов и т.д. От него зависит активность, стабилизация и депонирование многих гормонов в организме (гормоны нейрогипофиза, поджелудочной, щитовидной, половых желез, надпочечников). Zn выступает в качестве синергиста/ антагониста при всасывании многих микроэлементов, витаминов (железо, медь, магний, витамины А, Е, фолиевая кислота и др.), влияет на их обмен. Цинк присутствует в специфическом протеине — густине, вырабатываемом околоушными слюнными железами. Густин отвечает за вкусовые ощущения человека. Таким образом, биологическую роль цинка в организме трудно переоценить.

Дефицит цинка — достаточно распространенное состояние. Лабораторным признаком является снижение его уровня в плазме (сыворотке) крови. Этот показатель достаточно лабилен. На него оказывает влияние множество факторов: особенности питания, циркадные ритмы (уровень достигает максимальных значений в утренние часы), возраст, пол, наличие беременности, использование гормональных контрацептивов, лекарственных препаратов (кофеина, ингибиторов АПФ, натрия вильпроата, этамбутола и пр.), инфекционные и онкологические заболевания, воспалительные процессы, травмы, избыток алиментарного железа и т.д.

Клинические проявления дефицита цинка весьма разнообразны. Они варьируют в широких пределах и могут встречаться на протяжении всей жизни человека. Так, дефицит цинка в организме беременной женщины и плода может привести к преждевременным родам, атоническим маточным кровотечениям, внутриутробной гипотрофии, врожденным аномалиям у ребенка. Некоторые исследователи связывают токсикозы во время беременности с дефицитом цинка. Он незаменим в период интенсивного роста организма. Участвуя в процессах клеточного деления, он стимулирует рост костной и мышечной ткани. Это же свойство цинка лежит в основе его антиульцерогенного действия. Этот МЭ необходим в процессах рубцевания ран, заживления ожогов, язв кожи и слизистых.

У мужчин Zn участвует в процессах полового созревания, сперматогенеза, поддерживает нормальный уровень тестостерона. В литературе представлены данные исследований, показывающие снижение уровня цинка в крови мужчин с аденомой простаты. Опубликовано большое количество работ, посвященных особенностям метаболизма цинка при заболеваниях ЖКТ: целиакии, болезни Крона, хроническом гастродуодените, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки и т.д., патологии билиарной системы. В дерматологии недостаток цинка ассоциирован с угревой сыпью, себореей, алопецией, повышенной потливостью, псориазом. Маркером дефицита цинка можно считать появление лейконихий (белых пятен на ногтях). Одно из наиболее выраженных проявлений цинк-дефицитного состояния — энтеропатический акродерматит (синдром, наследуемый по аутосомно- рецессивному типу).

Со стороны центральной и периферической нервных систем с дефицитом цинка связывают поведенческие расстройства, депрессию, эмоциональную лабильность, нарушение способности к концентрации внимания, снижение памяти, развитие периферических нейропатий и т.д. В эндокринологии дефицит цинка приводит к нарушению синтеза инсулина, гормонов щитовидной железы. В исследованиях показано, что у пациентов с сахарным диабетом сывороточные уровни цинка обычно имеют более низкие значения по сравнению с контролем. Эксперименты на животных показали, что в условиях дефицита цинка нарушается усвоение глюкозы клетками хрусталика глаза, что является одной из возможных причин развития катаракты. Предполагается связь дефицита цинка с макулодистрофией сетчатки и другой патологией глаз.

Исследования показали, что с возрастом уровень цинка в организме снижается. Предполагается, что появление головокружения, шума в ушах, прогрессирующей потери слуха, изменения обоняния и вкуса могут быть связаны с нарастающим дефицитом цинка. Zn-дефицитные состояния нередко регистрируются и при инфекционной патологии. Они особенно выражены при тяжелых и генерализованных формах инфекций. В эксперименте in vitro показано наличие противовирусной активности цинка в отношении пикорнавирусов: риновирусов, вирусов Коксаки, Mengovirus (Encephalomyocarditisvirus, EMCV). Сравнительно недавно опубликованы данные американских ученых (2012), показывающие эффективность солей цинка при лечении пациентов, больных вирусом простого герпеса 2-го типа.

ВОЗ и International Zinc Nutrition Consultative Group, (2007-2009 гг.) рекомендуют считать допустимыми биомаркерами Zn-дефицитных состояний низкую концентрацию этого элемента в плазме, моче и волосах. Существуют различные лабораторные методы измерения концентрации цинка в средах человеческого организма. Наиболее широко используемым на сегодняшний день является метод пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии (FAAS). Разработаны и другие методики: атомно-абсорбционная спектрометрия с использованием графитовой печи (GFAAS), масс-спектрометрия и атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS, ICP-AES), нейтронно-активационный анализ (НАА), X-Ray-спектрометрия (PIXE) и анодная инверсионная вольтамперометрия (ASV).

Существует 5 солей цинка, рекомендованных группой по контролю за продуктами и лекарствами США (GRAS) как безопасные: сульфат, ацетат, глюконат, оксид и карбонат. Все они используются в пищевой промышленности для обогащения продуктов питания. Их применение постоянно увеличивается, преимущественно за счет оксида и сульфата цинка. В России предпочтение также отдается сульфату цинка. Он входит в состав многих поливитаминов, лекарственных препаратов комбинированного действия: «Олиговит», «Компливит», «Супрадин», «Фенюльс цинк», «Диацин» и др. Единственный на российском фармацевтическом рынке монокомпонентный препарат сульфата цинка для перорального применения — таблетки «Цинктерал». Для лучшего усвоения цинка организмом необходимы витамины А и В6.

Источник: http://doctorspb.ru/articles.php?article_id=3207