Цинк

Цинк относится к важным и незаменимым для жизнедеятельности организма человека микроэлементам. По содержанию в человеческом организме этот элемент находится на втором месте после железа. Способность цинка принимать участие в процессах лигандообразования с органическими молекулами объясняет чрезвычайно широкий спектр его участия в разных биологических системах. Это сопровождается и относительной безопасностью этого элемента, особенно отсутствием оксидантных свойств (в отличие от железа и меди), что улучшает транспорт и метаболизм цинка в организме и способствует быстрому усвоению его клетками. Цинк незаменим для генной экспрессии и метаболизма нуклеиновых кислот, а соответственно и всех процессов клеточного роста и дифференциации. Цинк является структурным компонентом биологических мембран, клеточных рецепторов, протеинов, входит в состав более чем 200 энзиматических систем (Risby Т. Н., Prasad A. S. et al. 1979; Prasac A. S. et al., 1976).

Дефицит цинка может возникать по многим причинам, в частности при несоответствующем питании, нарушении процессов всасывания в слизистой кишечника, неадекватном или нарушенном связывании цинка с альбуминами, плохом усвоении цинка клетками, конкурировании его с другими металлами (например, кальцием или кадмием), соблюдении диеты с высоким содержанием клетчатки, ухудшающей всасывание цинка, нарушении синтеза трансферина, дисфункции поджелудочной железы, диарее (Tiber А. М. et al, 1980). Повышенному риску развития дефицита цинка подвергаются вегетарианцы, больные сахарным диабетом, злоупотребляющие алкоголем, а также спортсмены.

Дефицит цинка обусловливает целый ряд заболеваний. У подавляющего большинства пациентов возникновение обычных угрей сопровождается дефицитом цинка. Использование этого микроэлемента является патогенетически оправданным, так как он угнетает активность сальных желез, снижает фосфатазную активность нейтрофилов (Hillstrom L. et al., 1977). Комплексная терапия, включающая препараты цинка, дает хорошие клинические результаты даже у больных без выраженных признаков дефицита этого микроэлемента. Кроме того, цинк можно эффективно применять для лечения пациентов с гнездовой и злокачественной алопецией, по поводу генерализованного зуда после отмены длительной кортикостероидной терапии.

Считают, что недостаток цинка вызывает появление белых пятен на ногтях и их ломкость (Pfeiffer С. С., 1975). С помощью препаратов цинка ломкость ногтей можно устранить.

Цинк ускоряет процесс заживления послеоперационных ран, пролежней, ожогов. Значительное ускорение процесса заживления ран наблюдалось у пациентов, которые получали 150 мг сульфата цинка в день. Полностью эти больные выздоравливали через 5–6 дней, пациенты контрольной группы - через 80 дней. Но положительный эффект может наблюдаться не у всех, так как процесс заживления ран зависит от индивидуального цинкового статуса (Hallbook Т., 1977).

Цинк применяют у пациентов с болезнью Крона. Цинк, фолиевая кислота, витамин В12, дефицит которых наблюдается при болезни Крона, необходимы для восстановления структуры клеток кишечника. Врачи рекомендуют употреблять цинк в дозе 25–50 мг (сбалансировав с 2–4 мг меди, 800 мкг фолиевой кислоты и 800 мкг витамина В12) для улучшения процесса всасывания питательных веществ в кишечнике (Imes S., Plinchbeck B. R., Dinwoodie A. et al., 1987; Mayberry J. F., Rhodes J., 1984).

С возрастом у больных нарушается восприятие вкуса и запаха, снижается аппетит, изменяется восприятие определенных вкусовых и обонятельных ощущений. Предполагают, что дефицит цинка вызывает неприятные вкусовые ощущения в ротовой полости. Эти явления могут быть следствием болезни Крона, хронической почечной недостаточности, термических ожогов, муковисцидоза, применения пенициламина по поводу болезни Вильсона - заболеваний, сопровождаемых дефицитом цинка. Использование препаратов цинка уменьшает интенсивность этих явлений. Кроме того, препараты цинка широко применяются в лечении пациентов с онкологическими заболеваниями головы и шеи, при которых (по причине радиотерапии) нарушены вкусовые ощущения. На основе проведенных исследований доказано, что пероральный прием цинка в форме сульфата цинка на протяжении всего курса радиотерапии предупреждает и эффективно корригирует вышеуказанные симптомы (Ripamonti С., Zecca E., Вrunell С., Fulfaro F., Villa S., Balzarini A., Bombardieri E., De Corino F., 1998).

Гемиралопия является первым признаком дефицита витамина А и недостатка цинка, который влияет на активность ретинолдегидрогеназы - энзима, необходимого для нормального функционирования витамина А и, соответственно, для остроты зрения. Врачи советуют принимать 15–30 мг цинка в день для поддержания нормальной остроты зрения в сумерках. Поскольку длительное применение цинка может обусловить снижение уровня меди в крови, необходимо одновременно принимать 1–3 мг меди (Sandstrom В., Davidsson L., Lundell L., Ofbe L., 1987).

У пожилых людей развивается заболевание глаз, связанное с возрастными изменениями и дефицитом цинка - макулярная дегенерация, которая может привести к необратимой слепоте в старческом возрасте. Так как цинк является коферментом двух важных энзимов, необходимых для функционирования сетчатки, было проведено двойное слепое клиническое исследование с использованием 80 мг цинка и плацебо на протяжении 2 лет у пациентов с макулярной дегенерацией. Благодаря применению цинка удалось предупредить развитие слепоты у 42% пациентов. Аналогичные исследования проводили с назначением 100 мг цинка 2 раза в день у больных с макулярной дегенерацией. После 24 месяцев лечения препаратами цинка развитие слепоты было предупреждено у большинства пациентов. Побочные эффекты были минимальны (Mares-Periman J. A., Brady W. E., Kleain R. et al., 1995).

Цинк - важный фактор для здорового функционирования мужских репродуктивных органов. Критический дефицит цинка может стать причиной импотенции. Недостаток этого элемента вызывает регрессию мужских половых желез и яичек. Средний уровень дефицита цинка приводит к снижению количества спермы (Hunt C. D., Johnson Р. Е., Herbel Jol., Mullen L. K., 1992). Под влиянием препаратов цинка повышается уровень фолликулостимулирующего и половых гормонов. Цинк и тестостерон тесно связаны, но природа этой взаимосвязи остается невыясненной (Netter А., Hartoma R., Nahoul К., 1981). Цинк используют для усиления потенции в случае средней и высокой форм недостаточности цинка в дозе 50–100 мг в зависимости от возраста и состояния пациента. Но часто мужская импотенция имеет физиологическую основу и не зависит от уровня цинка в организме.

Применение препаратов цинка одновременно с витамином А актуально при мужском бесплодии и аномалиях сперматогенеза, обусловленных различными факторами, в частности инфекционными заболеваниями, влиянием профессиональных вредностей, действием ионизирующего излучения. Метаболизм цинка и витамина А является важным в процессе сперматогенеза. Для перехода одной фазы клеточного цикла в другую необходимо наличие цинка. В случае снижения его концентрации этот процесс блокируется. Этим и объясняется высокое содержание цинка (1900 мкг/г) в сперматозоидах (Netter A., Hartoma R., Nahoul К., 1981).

Цинк уменьшает размеры предстательной железы и облегчает симптомы ее доброкачественной гиперплазии. Механизм действия цинка заключается в ингибировании активности фермента 5-aльфа-редуктазы. В дозе 20–60 мг в день одновременно с витамином Е в дозе 50–400 ЕД/день, цинк является эффективным в лечении больных с доброкачественной гиперплазией предстательной железы, при этом снижается риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний. Параллельные исследования, проводившиеся с использованием цинка в дозе 50 мг 3 раза в день, подтвердили, что цинк уменьшает патологические размеры предстательной железы. Результаты проверены с помощью эндоскопического, рентгенологического исследований и ректальной пальпации (Bush I. М. et аl., 1974).

На протяжении последних лет исследовалось влияние цинка на течение беременности. Установлено, что в третьем триместре уровень цинка в организме женщины резко снижается. Недостаток цинка в организме беременных женщин является фактором риска, который приводит к патологии беременности, рождению недоношенных детей с небольшой массой тела (Goldenberg R. L. et al., 1995). Рекомендованная дневная доза цинка для беременных в США и Канаде составляет 15 мг, а для матерей, кормящих грудью в США,— 20 мг, в Канаде - 15 мг. Чрезмерное количество цинка может быть токсичным как для плода, так и для матери.

Поскольку цинк конкурирует с медью в процессах абсорбции в кишечнике, высокие концентрации цинка могут вызвать развитие дефицита меди в организме. Это можно использовать в терапевтических целях у пациентов с болезнью Вильсона, которая является наследственной и проявляется в виде избыточной кумуляции меди в организме. Препараты цинка эффективны и практически нетоксичны, в отличие от пенициламина. Рекомендованной лечебной дозой цинка для начальной терапии у пациентов с болезнью Вильсона на доклинических стадиях или при неврологической форме является 50 мг 3 раза в день. Цинк можно использовать как в монотерапии, так и в дополнение к основной терапии. Чрезмерное употребление препаратов цинка (свыше 480 мг цинка/день) может вызвать дефицит меди даже у пациентов с болезнью Вильсона (Вrewer J. G., Yuzbasiyan-Gurkan V,. Lee D-Y, Appelman Н. 1989).

Способность цинка к хелатообразованию широко используют во время антидототерапии. Цинк и кадмий являются антагонистами. Поэтому препараты цинка помогают экскретировать кадмий, который накапливается в почках.

Особую роль играет цинк и в развитии болезни Альцгеймера, симптомами которой являются потеря памяти и способности к распознаванию, плохая концентрация внимания. При этом заболевании отмечают дефицит витаминов группы В, фолиевой кислоты, линолевой кислоты и цинка и избыточную кумуляцию алюминия. Поэтому необходимо применять трехвалентные хелатообразующие комплексы одновременно с препаратами витаминов и минералов, содержащими цинк, который выполняет роль антиоксиданта и детоксиканта.

Дефицит цинка по причине плохого всасывания в кишечнике и чрезмерной экскреции почками наблюдается у больных сахарным диабетом (Isbir Т., Tamer L., Taylor A., Isbir М., 1994). Цинк играет важную роль в работе поджелудочной железы, процессах связывания инсулина с гепатоцитами, синтезе липопротеинов. Из-за недостатка этого элемента развивается нарушение толерантности к глюкозе. У больных сахарным диабетом отмечают длительное незаживание ран, повышенную чувствительность к инфекциям. Итак, пациентам с нарушенным всасыванием этого минерала в кишечнике и чрезмерным выделением его почками необходимо принимать препараты цинка (Garg V. K., Gupta R., Goyal R. K., 1994).

В плазме крови больных сахарным диабетом наблюдается повышенный уровень меди и сниженный уровень магния. Эти изменения могут быть связаны с резистентностью к инсулину. Предполагают, что нормализация уровня вышеуказанных микроэлементов (в том числе и цинка) может улучшить течение заболевания (Isbir Т., Tamer L., Taylor A., Isbir М., 1994). Цинк входит в состав инсулина и усиливает метаболизм глюкозы независимо от инсулина.

Цинк оказывает особое влияние на развитие и течение многих других заболеваний, таких как болезнь Дауна, алкоголизм, стенокардия, дисменорея, атеросклероз и т. д. Но необходимы дальнейшие более глубокие исследования. (http://provisor.kharkov.ua/archive/2001/N8/art_20.htm)

Недостаток цинка усиливает проявления йодной недостаточности на организм.

Впервые дефицит цинка у людей был зарегистрирован Prasad в 1960-х. Главные клинические проявления, связанные с дефицитом цинка - анемия, гепатоспленомегалия, замедление роста, задержка полового развития, частичная недостаточность функции надпочечников, анорексия, сухость и гиперпигментация кожи, нарушение восприятия вкуса и запаха, длительное заживление ран, плохой аппетит, нарушенный иммунный ответ (Prasad А., 1991).

Цинк и иммунная система

Rink L, Gabriel P указывают на сложность и малоизученность связи Zn с иммунной системой. Описано много эффектов экзогенного цинка in vitro и in vivo системах. Однако, большинство этих эффектов пока плохо понято, дозировки, используемые в in vitro системах не сопоставимы и иногда нефизиологически высоки (Biometals 2001). Авторы выделяют четыре различных типа взаимодействия (1) пищевое потребление и всасывание Zn, зависящие от состава диеты, статуса болезни и возраста (2) Zn - кофактор более 300 ферментов, влияющих на различные функции организма и имеющих вторичный эффект на иммунную систему (3) прямой эффект Zn на производство, созревание и функции лейкоцитов (4) Zn влият на функцию иммуностимуляторов (Proc Nutr Soc 2000).

Результаты экспериментов, проведенных в 1973 г., свидетельствуют о способности цинка к ингибированию процесса репликации вирусов. Относительно риновирусов цинк является блокатором процесса полипептидного расщепления. Применение цинка в любой фазе вирусной репликации прекращает формирование нового вируса. Другие металлы также были тестированы на антивирусную активность, но только цинк в нетоксичных концентрациях оказывает прямое антивирусное действие (Korant B. D. et al., 1974). Цинк является ингибитором вирусной репликации и блокатором протеинового расщепления прекурсоров риновирусов, энтеровирусов и др. К действию цинка чувствительны: вирус простого герпеса (Herpes simplex 1, 2), вирус энцефаломиелита, энтеровирус и др. Цинк, высвобожденный из дегранулированных мастоцитов при ОВРЗ, стимулирует Т-эффекторы, ускоряет процесс лимфобластной трансформации, стимулирует высвобождение интерферона и блокирует процессы полипептидного расщепления вирусов. На основании этих данных были проведены исследования с использованием 50 мг цинка для лечения симптомов простуды. Применение препаратов цинка эффективно в снятии симптомов простуды в первые часы заболевания (Nriagu J. O. еt al., 1960).

Действие цинка зависит от его концентрации. При цинковом дефиците нарушены все функции моноцитов, уменьшена активность естественных киллеров (NK), нейтрофилов и фагоцитов. Нарушены все функции Т-клеток, причем их аутореактивность и аллореактивность увеличена. Наблюдается апоптоз В-клеток (Ibs KH; Rink L, J Nutr 2003).

Campo CA; Wellinghausen N; Faber C; Fischer A; Rink L показали, что умеренно увеличенная концентрация цинка (в три-четыре раза выше физиологического уровня), которая не уменьшала пролиферацию T-клеток in vitro и не производила иммуносупрессивные эффекты in vivo, подавляла аллореактивность в смешанной культуре лимфоцитов. Авторы рассматривают это как нетоксический путь иммуносупрессии при трансплантации костного мозга (Biol Trace Elem Res 2001).

Омечается, что дефицит и избыток цинка в организме приводят к похожим последствиям. Мононуклеарные клетки периферической крови, культивированные с цинком in vitro, производили IL-1, IL-6, IL2R, TNF-alpha и IFN-gamma (Ibs KH; Rink L, J Nutr 2003). Авторы указавают, что функции иммунной системы восстанавливаются при адеквантных уровнях цинка.

Rink L; Kirchner H указывают, что дефицит цинка и его уровни, существенно превышающие физиологические, нарушают иммунную функцию (J Nutr 2000). Кроме того, действие многих иммуностимуляторов, часто применяющихся в иммунологических исследованиях, зависит от уровня цинка. Цинк стимулировал мононуклеарные клетки периферической крови и отделенные моноциты производить IL-1, IL-6, TNF-alpha.

Lastra MD; Pastelin R; Camacho A; Monroy B; Aguilar AE указывают на эффект ''насыщения'' цинк-индуцированного возбуждения иммунной системы (J Trace Elem Med Biol 2001). После определенного времени, дальнейшей активации лимфоцитов и макрофагов не наблюдалось.

Dardenne указывает на первостепенное значение цинка в регуляции процессов активации лимфоидных клеток, пролиферации и апоптоза (Eur J Clin Nutr 2002).

Fraker PJ; King LE; Laakko T; Vollmer TL обнаружили важную роль дефицита цинка в нарушении лимфопоэза, апоптоза и атрофии тимуса (J Nutr 2000).

Pinna K; Kelley DS; Taylor PC; King JC исследовали умеренный дефицит цинка у здоровых мужчин и обнаружили, что первыми признаками цинк-дефицитного состояния являются нарушение пролиферации лимфоцитов и экспрессия IL-2R (J Nutr 2002).

Mocchegiani E; Muzzioli M; Giacconi R считают, что металлотеины (MTs), защищающие от окислительного повреждения в течение стресса в молодом и среднем возрасте, могут играть ключевую роль из-за их связывания с цинком, особенно в пожилом возрасте. MTs могут постоянно изымать и связывать цинк из плазмы и тканей. Это приводит к низкой биоактивности цинка при иммунном ответе. Особенно сильно это влияет на функцию тимуса и активность естественных киллеров. Поэтому MTs, которые являются протекторами у молодых, могут стать опасными при иммунном ответе в процессе старения (Biogerontology 2000).

Truong-Tran AQ; Carter J; Ruffin R; Zalewski PD исследовали влияние цинка на респираторный эпителий. Они указывают, что цинк играет важную роль в разнообразных физиологических процессах, росте, развитиии восстановлении ткани (репаративные процессы), в иммунном ответе. Они указывают, что цинк действует как (i) антиоксидант; (ii) стабилизатор органелл; (iii) анти-апоптический агент; (iv) важный кофактор синтеза ДНК; (v) жизненно важный компонент для заживления ран; (vi) противовоспалительный агент. Предполагается. что цинк является основным антиоксидантом для эпителия дыхательных путей и может иметь важное значение при воспалительных болезнях (Immunol Cell Biol 2001).

Были идентифицировали регулируемые цинком гены в тонком кишечнике, тимусе и моноцитах (Cousins RJ, J Nutr 2003). Из генов, регулируемых цинком, большинство волечены в трансдукцию сигнала (иммунный ответ), ответ на стресс, окислительно-восстановительный потенциал, рост и использование энергии.

Система цинк-мелатонин оказывает положительный эффект на функцию вилочковой железы, приводя к увеличению ее массы и восстановлению периферической иммунной функции (Н. Фабри).

Цинк используют при лечении лепры (Indian Journal of Leprosy, 1996).

Многие исследователи указывают на необходимость дальнейших исследований влияния цинка на статус иммунной системы, разработки цинксодержащих пищевых добавок и методик их применения.

Естественные источники цинка

Цинк содержится в устрицах, постной говядине, молоке, в муке грубого помола, миндале, арахисе, тыквенных семечках, зеленых листовых овощах.

Много цинка содержится в семена кунжута, масляничного растения (Sesamum indicum L.), семейство кунжутовых Pedaliaceae R.Rr. Его родиной считается Африка. Выращивается в Индии, Иране, Средней Азии, Закавказье. Семена кунжута содержат жирные масла (до 60% кунжутного масла), белки, витамины Е, С, В15. В китайской медицине кунжут применяют как тонизирующее и антитоксическое средство.

Препараты цинка

Принимать препараты цинка необходимо спустя длительное время после приема пищи. Некоторые составляющие пищи, например, фолиевая кислота (содержится в зеленых овощах), соли фитиновой кислоты (содержится в зерне) а также молочные продукты и яйца ухудшают поглощение цинка. Одновременный прием препаратов железа, меди или кальция также ухудшает усвоение цинка. Всасывание цинка худшает олово (покрытие консервных банок).