Zincul si rolul sau in organismul uman

Zincul este un element esential care ofera multe beneficii terapeutice, adesea trecute cu vederea. Articolul isi propune sa treaca in revista proprietatile farmacologice ale zincului si importanta sa pentru organism, oferindu-i, de asemenea, farmacistului o mai buna intelegere a situatiilor in care este recomandat acest element. Deficitul de zinc poate juca un rol in bolile cronice , cum ar fi bolile cardiovasculare, cancer si diabet care implica inflamatie.

Valoarea reala a zincului pentru organismul uman este cu mult mai mare decat parerea formata despre acest element in general. Pentru aceasta, trebuie sa examinam rolul acestuia in cadrul fiziologiei umane.
Organismul uman contine aproximativ 2 pana la 3 grame de zinc, care poate fi intalnit in oase, dinti, piele, ficat, muschi, leucocite etc.

Din cauza ca niciuna dintre acestea nu poate constitui o rezerva constanta de zinc, pentru a-si putea asigura cantitatea zilnica optima din acest mineral, organismul depinde de asimilarea sa pe cale alimentara. Peste 300 de enzime diferite cu functii vitale in organism depind de aportul de zinc pentru a functiona la parametri inalti. Unele dintre aceste metaloenzime au ca si componenta principala de baza ionul de zinc.

Printre enzimele care au roluri vitale in organism se afla anhidraza carbonica, care ajuta la excretia de CO2; fosfataza alcalina, care elibereaza fosfati anorganici necesari in metabolismul oaselor; superoxid dismutaza (SOD), care ajuta la protejarea celulelor impotriva radicalilor liberi; alcool-dehidrogenaza (ADH) , care ajuta ficatul in detoxifierea de alcool; carboxipeptidaza, necesara pentru digestia proteinelor alimentare. Mai mult decat atat, diviziunea celulara corecta nu poate avea loc fara o cantitate adecvata de zinc, necesara sintezei AND, ARN si a proteinelor. Zincul este o componenta structurala necesara unirii proteinelor AND si protejeaza de asemenea membrana celulara impotriva lizei.

Vitamina A depinde de actiunea zincului pentru a-si desfasura activitatea normala. Zincul regleaza nivelurile de vitamina A si cantitatea in care aceasta este eliberata de ficat. Acest mineral influenteaza de asemenea cresterea si dezvoltarea si in alte moduri. Atat hormonul stimulator folicular hipofizar (FSH), cat si hormonul luteinizant hipofizar (LH), ambele influentate de actiunea zincului, sunt importante pentru functionarea normala a testiculelor si pentru spermatogeneza. Zincul ajuta la mentinerea in buna stare a prostatei si previne hipertrofiile benigne ale prostatei.

Pancreasul este o alta glanda care utilizeaza zincul. Acesta intra in compozitia insulinei si este excretat in secretiile pancreatice. Metabolismul este de asemenea partial dependent de prezenta zincului care ajuta la transformarea tiroxinei (T4) in triiodotironina (T3). In plus, trei dintre cei cinci analizatori nu ar functiona in lipsa unei cantitati adecvate de zinc in organism – analizatorii gustativ, olfactiv si vizual.

Unele studii sustin teoria conform careia ar exista o legatura intre integritatea sistemului imunitar si cantitatea de zinc din organism. Acest mineral ajuta la reglarea nivelului de limfocite T, limfocitelelor T CD4 si interleukinei-2. Acest rol in cadrul sistemului imunitar ii ofera zincului capacitatea de a facilita vindecarea ranilor. Alte studii au aratat ca modificarile nivelului de zinc din organism pot modifica apoptoza, in prezent cunoscuta ca “moartea celulara programata”. De asemenea, s-a demonstrat ca zincul poseda proprietati antiinflamatoare.  Un alt studiu efectuat a aratat ca deficitul de zinc a indus o crestere a raspunsului inflamator in celule. Reducerea zincului a cauzat activarea necorespunzatoare a celulelor imune si dereglarea citokine IL-6, proteina care afecteaza inflamatia in celula. 

 Zincul este implicat in generarea raspunsului antiviral imun innascut si dobandit. Zincul este esential pentru functia de bariera a epiteliului mucoasei datorita activitatii sale antioxidante si antiinflamatorii. De asemenea, regleaza proteinele de jonctiune stransa care sunt importante pentru mentinerea membranei mucoase. Reducerea integritatii mucoasei si pierderea coeziunii jonctiunii stranse agraveaza inflamatia virala. Aceste deteriorari duc la edem alveolar din cauza scurgerii de proteine cu greutate mare si apa, ducand la sindormul de detresa respiratorie acuta.

Apoptoza este un proces innascut, conservat din punct de vedere evolutiv, prin care celulele, in mod sistematic, isi inactiveaza, dezasambleaza si degradeaza propriile componente structurale si functionale pentru desavarsirea propriului lor deces. Acest proces poate fi activat intracelular printr-un program de dezvoltare definit fie genetic, fie extracelular, prin intermediul proteinelor endogene, citokinelor si hormonilor, ca si de componente xenobiotice, radiatii, stresul oxidativ si hipoxia.

Abilitatea unei celule de a intra in apoptoza, ca raspuns la un semnal de “moarte”, depinde de statusul ei proliferativ, pozitia ciclului celular si de expresia controlata a genelor care promoveaza, inhiba si afecteaza programul de moarte. Reglarea stricta a acestor parametri modulatori ai mortii trebuie mentinuta, pentru asigurarea contextului fiziologic propice aparitiei apoptozei. Disfunctiile, care apar in oricare dintre punctele caii de moarte programata, pot duce la un proces apoptotic eronat, determinand astfel exprimarea unor conditii fiziopatologice.

Asigurarea cantitatii zilnice necesare de zinc ajuta la prevenirea a numeroase complicatii. Unui adult ii sunt necesare aproximativ 0.2 mg/kg corp de zinc pe zi; nu este permisa depasirea acestei cantitati. Conform recomandarilor oferite de DRI (Dietary Reference Intakes), cantitatea recomandata de zinc si tolerabilitatea organismului fata de limita superioara a acesui aport variaza in functie de varsta, sex, stari fiziologice speciale – sarcina sau lactatie.

Specialiatii DRI au rolul de a stabili limitele prin care oamenii sa se poata ghida in ceea ce priveste aporturile nutritionale si de aceea nu este necesar sa fie urmate intocmai. Activitatea fizica excesiva, regimul vegetarian, prezenta unei boli pot modifica limitele stabilite de DRI. In plus, in cazul unor afectiuni, poate fi chiar necesara depasirea limitei superioare de aport a zincului.

Aproximativ 70% din zincul obtinut din alimentatie provine din produsele de origine animala. Carnea macra, ficatul, ouale, cerealele imbogatite si fructele de mare (in special stridiile si crustaceele) sunt adevarate resurse de zinc. Deoarece din multe diete vegetariene lipsesc aceste alimente, la vegetarieni, absorbtia zincului se produce in general lent. Se apreciaza ca vegetarienilor le este necesar un aport de doua ori mai mare decat celor care consuma alimente nonvegetariene.

Dietele bogate in fibre contin si o cantitate crescuta de fitate, care pot scadea absorbtia zincului in tractul digestiv. Persoanele care urmeaza un regim alimentar bogat in proteine si/sau unul cu continut scazut in calorii ar putea de asemenea sa aiba nevoie de un aport mai mare de zinc.

Fitatele sunt de obicei prezente in hrana bogata in fibre. Cercetarile de laborator au confirmat faptul ca fitatele blocheaza dezvoltarea cancerului intestinului gros, iar in stadiile primare si a cancerului de san. Acidul fitic este o substanta care influenteaza nivelul absorbtiei diferitelor metale. Acidul fitic formeaza saruri numite fitati, cu metalele preluate din alimente. Fitatii alcalini sunt solubili, iar fitatii de Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, Pb sunt insolubili chiar si la pH foarte acid.

In consecinta, un exces de acid fitic va produce o carenta de metale bivalente cu rol fiziologic important, precum Ca sau Mg. O concentratie plasmatica cu o concentratie sub 15mcmol/L (98 mcg/dL) constituie un deficit de zinc. Deficienta de zinc a fost asociata cu pierderea apetitului, anormalitati ale sistemului imunologic, vindecarea lenta a ranilor, retard la copii, defecte la nastere si probleme la nou-nascuti.

Alopecia, dermatitele din zona nasului si a buzelor, tulburarile de comportament, lipsa vederii pe timpul noptii, hipogeuzia (reducerea perceptiei gustative) si hiposmia (pierderea partiala a capacitatii de a percepe unul sau mai multe mirosuri), intarzierea maturizarii sexuale, hipogonadismul si hipospermia sunt toate semne posibile ale unui nivel inadecvat de zinc in organism.

Carenta de zinc este intalnita si in cazul unor afectiuni precum alcoolismul, degenerescenta maculara, diabet, tumori maligne si boli ale ficatului si rinichilor. Deficitul de zinc este cel mai des intalnit la persoanele care sufera de sindrom de malabsorbtie, boala Crohn, colite, diaree prelungita etc. De asemenea, este intalnit la persoanele in varsta si la femeile aflate la premenopauza. Nivelul scazut de zinc poate fi cauzat de stres, sepsis, diaree, sarcina, infarctul de miocard, hipoalbuminemie (marker de malnutritie proteica).

Carbamazepina, fenitoinul (difenil-hidantoina sau fenitoinul este un stabilizator al membranei neuronale prin blocarea canalelor de sodiu), corticosteroizii si acidul valproic ar putea de asemenea sa scada nivelul concentratiei de zinc seric. Doza de zinc zilnica recomandata in cazul carentelor este, dupa unii specialisti, de 150 mg/zi, timp de 1 pana la 3 luni, dupa altii, de 110 pana la 220 mg (25 pana la 50 de mg zinc in fiecare zi), in doze egale, administrate de trei ori pe zi, intre una paaa la trei luni.

Este important sa cunoastem limitele superioare ale cantitatilor de zinc administrate pe termen lung. Un studiu condus de catre Institutul National al Sanatatii si Colegiul Medical Harvard a relevat faptul ca un aport de zinc sub forma de supliment mai mare de 100 mg/zi a dus la dublarea incidentei cancerului de prostata.

Farmacistii ai caror pacienti le sunt administrate suplimente de zinc ar trebui sa cunoasca unele interactiuni pe care mineralul le are cu alte medicamente.
Administrarea zincului ar trebui sa se faca separat de cea de fier, la cel putin doua ore distanta. Interactiunea dintre aceste doua tipuri de suplimente este mai putin pronuntata daca sunt administrate inainte sau dupa una dintre mese.

Alte trei suplimente interactioneaza in mod direct cu zincul. Informatii dobandite in urma a numeroase studii sustin urmatoarele interactiuni: zinc-cupru, zinc-calciu si zinc-acid folic. Metalotioneina este o proteina care blocheaza absorbtia sistemica a cuprului. Zincul stimuleaza productia intestinala a metalotioneinei, care, la randul sau, interfereaza cu biodisponibilitatea cuprului. Rezultatele contradictorii ale unor studii ridica o problema: cum interfereaza calciul cu absorbtia zincului?

Absorbtia zincului se pare ca este redusa atunci cand calciul este combinat cu acidul fitic. In plus, o enzima proprie zincului ajuta la controlarea biodisponibilitatii folatului (coenzima in cadrul sintezei ADN-ului), lucru care ar presupune o posibila interactiune intre zinc si acidul folic. Daca studiile din trecut au aratat ca un aport scazut de zinc reduce absorbtia folatului si ca utilizarea zincului este scazuta de suplimentele care contin acid folic, un studiu mai recent combate aceasta teorie.

Se pare ca sarurile de zinc interactioneaza, de asemenea, cu fluorochinolona si tetraciclinele. Administrarea concomitenta a suplimentelor de zinc cu fluorochinolonele si tetraciclinele administrate pe cale orala formeaza chelati insolubili si interfereaza cu absorbtia acestora. Suplimentele de zinc ar trebui administrate cu cel putin sase ore inainte sau doua ore dupa administrarea fluorochinolonei si a tetraciclinei.

Raceala: Raceala poate fi partial atribuita infectarii cu rinovirusi, cauza cel mai des intalnita. S-au efectuat investigatii amanuntite pentru a determina rolul ionilor de zinc (Zn2+) in tratamentul racelii. Zn2 +poseda proprietati astringente si reduc permeabilitatea membranelor celulelor epiteliului olfactiv, fara a le distruge. Rinovirusii se ataseaza de moleculele de adeziune intracelulara ICAM-1 si patrund in epiteliul nazal, unde se inmultesc.

Se presupune ca Zn2+ sunt inhibitori competitivi ai moleculelor ICAM-1. Zn2+ au o afinitate pentru locurile in care se afla receptorii ICAM-1 si se pare ca se situeaza acolo prevenind astfel atasarea rinovirusilor.
Exista controverse privind studiile pentru a determina beneficiul zincului in cazul racelii. Mare parte sunt atribuite modului de studiu. Studii recente au avut modalitati mai eficiente de a conduce cercetarile, oferind informatii mult mai utile decat cele din studiile trecute. Aceste studii au demonstrat ca durata racelii poate fi scurtata daca se adminstreaza gluconat de zinc in primele 24 de ore de la declansarea simptomelor.

S-a folosit un gel nazal pe baza de gluconat de zinc si au fost administrate 2,1 mg pe zi unor pacienti. Studiul a aratat o diminuare a simptomelor racelii. Mai multe studii care au folosit gluconat de zinc sau acetat de zinc (9 pana la 13 mg de extras pur de zinc) au demonstrat o reducere consistenta a duratei racelii si a simptomelor acesteia. Pacientii ar trebui informati sa foloseasca preparatele de zinc in primele 24 de ore sau la primul simptom de raceala si sa continue sa le foloseasca pana la disparitia simptomelor.
Gluconatul de zinc poate cauza o senzatie de mancarime si usturime nazala.

Unii pacienti au acuzat chiar hiposmie si anosmie atunci cand le-a fost administrat sprayul pe baza de gluconat de zinc; unele dintre aceste cazuri par sa fie permanente sau de lunga durata. Se presupune ca mecanismul pierderii mirosului se datoreaza unui efect toxic cauzat de Zn2+ atunci cand intra in contact direct cu epiteliul olfactiv. Tratamentul cu zinc in cazul femeilor insarcinate sau care alapteaza si care prezinta simptome de raceala nu a fost inca studiat.

Farmacistii au posibilitatea de a interveni si de a-i identifica pe pacientii care sufera de aceasta boala. Pacientii se pot plange de pierdere lenta a vederii centrale (forma uscata) sau brusca (forma umeda). Alte semne ale DM pot include difficultati in timpul cititului, al focusarii obiectelor sau vederea distorsionata. Farmacistii ar trebui sa recomande atat consultatii regulate la oftalmolog, la pacientii cu un risc mai mare de a dezvolta aceasta boala, cat si o doza adecvata de antioxidanti si zinc ca varianta de tratament.

Vindecarea leziunilor: Este cunoscut faptul ca deficitul de zinc afecteaza procesul de vindecare a leziunilor si prelungeste timpul de cicatrizare a tesuturilor. Mai multe studii au aratat ca zincul faciliteaza vindecarea ranilor (in special a celor provocate de arsuri), dar si a celor postoperatorii, a ulceratiilor membrelor inferioare etc.

Tratamentele orale si topice scurteaza timpul de vindecare. Un studiu a demonstrat ca pacientii carora li s-au administrat suplimente orale cu sulfat de zinc s-au vindecat in 45.8 zile, fata de 80.1 zile, timpul in care s-au vindecat cei din grupul placebo. Alt studiu a investigat folosirea zincului in uzul topic, in tratarea ranilor postincizii.

Rezultatul a aratat ca la 73% dintre pacientii carora le-a fost administrat zinc li s-au redus dimensiunile ranilor, fata de 42% dintre cei din grupul placebo. Sulfatul de zinc pe cale orala a fost de asemenea comparat cu placebo pentru a determina efectul acestuia asupra vindecarii ranilor superficiale si grave obtinute in urma arsurilor. Timpul de vindecare in cazul arsurilor superficiale a fost mai scazut cu 21% fata de placebo si cu 19% in cazul arsurilor grave.

Sistemul imunitar: O stare de deficienta a sistemului imunitar si o rezistenta scazuta fata de infectii au fost legate de carentele de zinc. Cu toate ca intelegerea rolului zincului in cadrul sistemului imunitar a crescut, mecanismul exact care ajuta la prevenirea si tratarea bolilor infectioase nu este cunoscut. Mai multe studii au aratat un efect pozitiv in cazurile pacientilor care sufereau de pneumonie atunci cand le-au fost administrate suplimente de zinc.

ADHD: Conform unor studii efectuate in trecut se crede ca deficitul de zinc ar putea avea un rol in fiziopatologia tulburarii cu deficit de atentie. Cu toate ca este prea curand sa concluzionam ca zincul ar fi benefic in tratarea ADHD, acest lucru pare sa fie totusi promitator. Pana la aprofundarea studiilor in aceasta directie, farmacistii pot recomanda o dieta adecvata si suplimentele cu multivitamine si minerale in cazul copiilor care sufera de ADHD.

Zincul are o mare importanta in buna functionare a organismului uman, fiind un mineral cu multe valente terapeutice. El s-a dovedit eficient in: cresterea imunitatii, raceala, degenerescenta maculara, vindecarea leziunilor sau ADHD.