Цинкът и активната му роля в имунната система

Цинкът е основен микроелемент за всички форми на живот на Земята [1]. Човешкото тяло съдържа около 2-2,5г цинк като при мъжете е повече отколкото при жените. Това е най-разпространеният вътреклетъчен микроелемент, открит в клетъчния цитозол, везикули, органели и в ядрото [2]. Той има  важна роля за нормалното функциониране на много системи в човешкото тяло: имунната, стомашно-чревната, централната нервна система, скелетната и репродуктивната системи.

Цинкът има много важни функции, за да функционират добре вроденият и придобитият имунитет. По тази причина дефицитът на цинк се проявява главно с податливост на различни инфекциозни заболявания и намален  имунен  отговор, което води до по-дълъг период на боледуване [3].

 

В тази таблица може да намерите храните с най-високо съдържание на Цинк

ХранаСъдържание на Цинк за 100г.
Стриди45.1 mg
Телешки черен дроб11.2 mg
 Тахини10.4 mg
Конопено семе9.90 mg
Готварски шоколад  (100%)9.63 mg
Телешко месо8.78 mg
Суроватъчен протеин8.72 mg
Телешка джърки8.11 mg
Тиквени семки7.81 mg
Сусамено семе7.75 mg
Какао6.81 mg
Пилешки сърца6.59 mg
Кедрови ядки6.45 mg
Агнешко месо6.08 mg
Див ориз5.96 mg
Кашу ядки5.78 mg
Телешка пъстърам4.98 mg
Соя4.89 mg
Бизонско месо4.59 mg
Чия4.58 mg

 

Роля на цинка във вродения имунитет

Той участва в производството и узряването  на основните клетки отговорни за него: неутрофили, моноцити, макрофаги и естествените клетки убийци [4].  Те са първата линия на защита на тялото при наличие на нашественик (патогенни вируси, бактерии или гъбички), което осъществяват чрез процесът фагоцитоза*. Чрез прякото участие на цинка в  това клетките да могат да  фагоцитират   тялото има силна и адекватна реакция на имунната система при срещата с болестотворен причинител. Цинкът също е критичен за веществата цитокини,  отговорни за развитието на остър възпалителен отговор пак развиваща се при срещата с патоген. Например е доказано, че производството или биологичната активност на  редица цитокини (IL-1, IL-2, IL-3, IL4, IL-6, IFN-g и TNF-a) са повлиява негативно от дефицита на цинк. [5] Това води до по-слаб възпалителен отговор на тялото, което не позволява на тялото да се справи бързо с патогенния причинител.

CelimaxC Витамин Ц и Цинк

Роля на цинка за придобития имунитет                                                                      

Придобитият имунитет се състои от клетките Т- и Б-лимфоцити, които  имат следните  функции:  да отделят антитела срещу причинители, като имат способността  да разпознаят своите от чуждите клетки и  отговарят за развитието  на  имунологичната памет, при която патогените се „запомнят“ чрез паметта на  Т клетките на паметта и при следващ контакт да реагират много бързо и силно.  Необходими са 4-7 дни, за да може придобитата имунна система да постигне значителен отговор .  Ключовата роля на цинка при придобитата имунна система е ,  че той  е необходим за производството на хормонът тимулин, секретиран от тимуса. Той е от съществено значение за съзряването на Т-лимфоцитите [6-7].   Те имат важна роля в защитата на организма срещу инфекции, особено причинени от вируси и гъбички.  Основната функция на тимусната жлеза  е да обучава Т-лимфоцитите да не реагират срещу собствените тъканни антигени на организма и да ги различават от генетично чуждите антигени. Наблюдавано е, че  дефицитът на цинк при хората влияе върху производството на цитокини на TH1 клетки, което води до дисбаланс между TH1 и TH2 клетките. Това от своя страна довежда до „ неправилен“ имунен отговор и развитие на автоимунни състояния и хроничен възпалителен процес.  Тимулиновата активност, in vitro и in vivo, както при животни, така и при хора, зависи от концентрацията на плазмения цинк, така че определени промени в наличието на цинк влияят на тимулиновата активност  [8,9]. 

 

Цинк и обикновена настинка

Обикновената настинка е едно от най-често срещаните състояния в света. Повече от 20 вируса причиняват обикновената настинка, а те включват риновирус, коронавирус, аденовирус, респираторен синцитиален вирус и параинфлуенца. Ежегодно възрастните хора могат да имат  настинка 2–4 пъти в годината, а децата могат да имат настинка 6–8 пъти годишно.

                         

Цинкът съкращава протичането и намалява тежестта на симптомите

Eby et al [10] през 1984 г. са първите, които показват в клинично проучване (двойно сляпо, плацебо-контролирано), че таблетките с хранителна добавка ,съдържаща цинк, прилагани на всеки 2 часа, са ефективни за намаляване на тежестта и продължителността на обикновена настинка. В друго изследване са проследявани и записвани ежедневно в продължение на 12 дни симптоми като: болки в гърлото, секреция от носа, запушен нос (назална конгестия), кихане, кашлица, драскащо гърло, дрезгавост, мускулни болки, висока температура и главоболие. Плазменият  цинк и провъзпалителните цитокини са анализирани на първия ден и след като участниците се чувстват добре. Двадесет и пет в групата на  приемащите  цинк  и 23 в групата на плацебо (не приемат цинк) са завършили проучването. В сравнение с групата на плацебо, цинк приемащата група има по-кратка обща продължителност на симптомите на настинка (4,5 срещу 8,1 дни, P <0,01), кашлица (3,1 срещу 6,3 дни, P = 0,01) и секреция от носа (4,1 срещу 5,8 дни) , P = 0,02) и намалена оценка на общата тежест за всички симптоми (P <0,002) [11] . Основната роля на цинка е да бъде в състава на много ензими (протеази и полимерази) , които имат значение за потискане репликацията (деленето) и разпространението на вируса. Така първата му роля е да пречи на навлизането им в клетките, като блокира рецепторите , разположени на повърхността им (при риновирусът това  са ICAM-1 рецепторите) [12].  Открито е, че при ползването му в началото на  настинка  той намалява  репликацията (размножаване) на вируса и по-този начин организмът се справя по-бързо с настинката. Чрез потискане функцията на ензима, отговарящ за репликацията на вирусите (РНК- полимераза), се спира увеличаването на техния брой и развитието на клинично значимо състояние (вирусна или следствие на намаления имунитет бактериална пневнония).

*Фагоцитозата е основен механизъм, използван от имунната система за отстраняване на патогени и клетъчни остатъци и инициация на адаптивния имунитет. При нея микроорганизмите се задържат, убиват и смилат.   Иля Мечников открива и описва процеса на фагоцитоза през 1882 г. за своя труд Мечников споделя ,,Нобеловата награда за медицина“ от 1908 г. с Пол Ерлих.

 Източници:

[1]. Fleet JC. Zinc, Copper, and Manganese. In: Stipanuk MH , editor .Biochemical and Physiological aspects of Human Nutrition . New York; Saunders: 2000. p.741-759

[2]. King JC, Keen CL.  Zinc. In. Shils ME, OlsonJA , Shike M, Ross CA, editors. Modern Nutrition in Health and Disease. 9th Ed. NewYork ; Lippinkott Williams& Wilkins: 2003. p.223-239

[3]. Shankar AH, Prasad AS. Zinc and immune function: the biological basis of altered resistance to infection. Am J Clin Nutr. 1998;68:447S–63S

[4]. Haase H, Rink L. Signal transduction in monocytes: the role of zinc ions. Biometals. 2007;20:579–85

[5].  Beck FW, Prasad AS, Kaplan J, Fitzgerald JT, Brewer GJ. Changes in cytokine production and T cell subpopulations in experimentally induced zinc deficient humans. Am J Physiol Endocrinol Metab. 1997;272:1002–7

[6].Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walters P (2002). Molecular Biology of the Cell (4th ed.). New York and London: Garland Science. ISBN 0-8153-3218-1.

[7]. Janeway CA, Travers P, Walport M, Shlomchik MJ (2001). Immunobiology (5th ed.). New York and London: Garland Science. ISBN 0-8153-4101-6.

[8].Dardenne, et al.Contribution of zinc and other metals to the biological activity of the serum thymic factor Proc Natl Acad Sci USA, 79 (1982), pp. 5370-5373

[9]. Prasad AS, Meftah S, Abdallah J, Kaplan J, Brewer GJ, Bach JF, Dardenne M. Serum thymulin in human zinc deficiency. J Clin Invest. 1988;82:1202–10

[10].  Eby GA, Davis DR, Halcomb WW. Reduction in duration of common cold by zinc gluconate lozenges in a double-blind study. Antimicrob Agents Chemother. 1984;25:20–4

[11]. Prasad AS, Fitzgerald JT, Bao B, Beck WJ, Chandrasekar PH. Duration of symptoms and plasma cytokine levels in patients with the common cold treated with zinc acetate. Ann Intern Med. 2000;133:245–52

[12]. Prasad AS, Beck FWJ, Bao B, Snell D, Fitzgerald T. Duration and severity of symptoms and levels of plasma interleukin-1 receptor antagonist, soluble tumor necrosis factor receptor, and adhesion molecule in patients with common cold treated with zinc acetate. J Infect Dis. 2008;197:795–802

[13]. Bao B, Prasad AS, Beck FWJ, Fitzgerald JT, Snell D, Bao GW, Singh T, Cardozo LJ. Zinc decreases C-Reactive protein, lipid peroxidation, and implication of zinc as an atheroprotective agent. Am J Clin Nutr. 2010;91:1634–41