Wpływ cynku na prawidłowe funkcjonowanie układu odpornościowego
Mikro i makroelementy zawarte w naszym organizmie biorą udział w setkach tajemniczych procesów biochemicznych niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania naszego organizmu. Rozgryzanie tych tajemniczych szlaków metabolicznych pozostawmy naukowcom, a skupmy się na realnym znaczeniu tych niezwykle ważnych pierwiastków. I tak każdy z mikro- i makroelementów zyskał renomę w odpowiednim dla siebie układzie naszego organizmu – przykładowo magnez kojarzy się z układem nerwowym, żelazo z układem krwionośnym, a z kolei wapń z układem kostnym. A czy układ immunologiczny także ma swój reprezentatywny pierwiastek? Ależ oczywiście – jest nim cynk i o cynku właśnie będzie mowa w niniejszym artykule.
W celu zapewnienia nienaruszalności terytorium naszego organizmu przez wirusy, bakterie, grzyby, czy pasożyty, układ odpornościowy wykształcił dwa rodzaje odporności – odporność wrodzoną oraz odporność nabytą.Tę pierwszą tworzą bardzo uniwersalne mechanizmy pierwszej linii obrony, działające na patogeny niebezpieczne dla naszego organizmu. Tę drugą tworzą mechanizmy precyzyjne, dużo bardziej skuteczne, ale ich uruchomienie wymaga pewnego czasu od zakażenia. Można by te oba mechanizmy porównać odpowiednio do wojska regularnego oraz do komandosów naszego organizmu.
W mechanizmie odpowiedzi wrodzonej dochodzi do wydzielania cytokin regulujących procesy zapalne (przygotowanie pola bitwy), do aktywacji fagocytów (szturm wojska), a nawet do wytwarzania pułapek na patogeny, tzw. NET – czyli Neutrophil Extracellular Traps. Niedobór cynku osłabia aktywność naszego wojska. Dochodzi nie tylko do mniej skutecznego ataku poszczególnych jednostek, ale także do nadmiernej produkcji cytokin prozapalnych, co można porównać do zbyt intensywnych działań wojennych. Efektem tego jest wzmożenie objawów choroby – wyższa gorączka, gorsze samopoczucie, silniejsze objawy bólowe. Dzieje się tak, ponieważ cynk aktywuje niektóre białka w kaskadzie informacji i reakcji przekazywanych za pomocą szlaków biochemicznych. Ten pierwiastek można tutaj porównać do telegrafu, który odgrywał ogromną rolę w działaniach wojennych. Dzięki obecności cynku, nasze wojsko wie kiedy, jak oraz z jaką siłą uderzyć.
W mechanizmie odporności nabytej cynk jest niezbędny do dojrzewania limfocytów (czyli szkolenia komandosów). Limfocytów są różne rodzaje – i tak jak w wyspecjalizowanej grupie uderzeniowej – odpowiadać będą za różne funkcje – produkcję przeciwciał (snajperzy), aktywność cytotoksyczną (szturmowcy), produkcję cytokin (łącznik radiowy), zapamiętywanie i prezentowanie antygenu (centrum dowodzenia). Odpowiedź organizmu na patogen w formie odporności nabytej jest najkorzystniejsza, ponieważ wykazuje wysoką skuteczność przeciw patogenom, a jednocześnie organizm nie dostaje rykoszetem, jak jest to w przypadku odporności wrodzonej. Odporność nabyta buduje się zazwyczaj w ciągu kilku dni od ekspozycji na patogen. Niedobór cynku może istotnie opóźnić i osłabić ten bardzo istotny proces, co w przypadku bardzo zjadliwych patogenów może stanowić zagrożenie zdrowia, a nawet życia.
Oprócz aktywnego udziału w szlakach informacji immunologicznej, cynk ma także inne funkcje w walce z patogenami. Przykładowo, ciekawą rywalizację o cynk organizmu z bakteriami opisali w publikacji Gammoh, N. Z. i Rink, L. (2017). Bakterie bowiem potrzebują cynku – tak jak nasz organizm – do prawidłowego procesu transkrypcji (jednego z etapów tworzenia białek) i tym samym rozwoju, replikacji, funkcjonowania. Okazuje się, że nasze przebiegłe komórki układu odpornościowego w niektórych przypadkach są w stanie wyprodukować białka przechwytujące cynk od bakterii, pozbawiając ją możliwości prawidłowego funkcjonowania. Te same komórki są też w stanie zatruć bakterię poprzez wstrzyknięcie do niej nadmiaru cynku. Z kolei niektóre szczepy bakterii wykształciły na to jeszcze sprytniejsze mechanizmy obrony (np. poprzez „rozluźnienie” naszych białek przechwytujących cynk, pozyskując tym samym „łatwy” cynk na własne potrzeby).
Cynk reguluje jeszcze kilka innych, powiązanych z układem immunologicznym funkcji, takich jak obniżanie stresu oksydacyjnego, regulacja procesu apoptozy, czy aktywacja procesów regeneracyjnych. Interesujący może być potencjał cynku z perspektywy terapii przeciwnowotworowych. Przykładowo, łódzcy naukowcy wskazali zdolność jonów cynku do uszkadzania DNA komórek nowotworowych, podczas gdy takie samo stężenie nie wykazywało toksyczności w stosunku do komórek zdrowych.
Zgodnie z Normami żywienia dla populacji Polski, zalecane dzienne spożycie wynosi odpowiednio dla mężczyzn 11 mg/dzień, a dla kobiet 8 mg/dzień (11-13mg/dzień w czasie ciąży lub karmienia piersią). W celu pokrycia zapotrzebowania, cynk możemy znaleźć w takich produktach, jak: mięso (szczególnie czerwone), ostrygi, żółtka jaj, wątroba, orzechy, kakao. W przypadku diety ubogiej w cynk, można wesprzeć się dodatkową suplementacją.
Grupy osób, które mogą być narażone na niedobory cynku:
– osoby w podeszłym wieku (Raport EFSA wykazuje obniżenie podaży cynku wraz z wiekiem),
– osoby niedożywione lub o niewłaściwie zbilansowanej, ubogiej w cynk diecie,
– wegetarianie i weganie,
– osoby z dietą bogatą w błonnik i produkty pełnoziarniste (duża ilość kwasu fitowego kompleksującego cynk).
Regularne przyjmowanie cynku w diecie jest istotne szczególnie biorąc pod uwagę fakt, że cynk nie posiada swoistego miejsca magazynowania w organizmie. Jego stężenie we krwi zależne jest więc całkowicie od naszej podaży tego pierwiastka. Należy jednak mieć na uwadze, że długoterminowe przyjmowanie dawek wielokrotnie przekraczających dzienne zapotrzebowanie, może doprowadzić do obniżenia poziomu miedzi, wapnia i żelaza, a tym samym do powstania efektów ubocznych.
W celu zaopatrzenia naszego układu odpornościowego w niezbędny do skutecznej walki cynk, warto przyjmować ten pierwiastek w formie organicznej, na przykład w formie chelatowanej – wodoroasparaginianu cynku. Taka forma wykazuje lepszą wchłanialność niż formy nieorganiczne.
Bibliografia:
1. Gammoh, N. Z., & Rink, L. (2017). Zinc in infection and inflammation. Nutrients, 9(6), 624.
2. Sliwinski, T., Czechowska, A., Kolodziejczak, M., Jajte, J., Wisniewska‐Jarosinska, M., & Blasiak, J. (2009). Zinc salts differentially modulate DNA damage in normal and cancer cells. Cell biology international, 33(4), 542-547.
3. Normy żywienia dla populacji Polski, red. Mirosław Jarosz, Instytut Żywności i Żywienia, 2017
4. Prasad, A. S. (2008). Clinical, immunological, anti-inflammatory and antioxidant roles of zinc. Experimental gerontology, 43(5), 370-377.
5. Scientific Opinion on Dietary Reference Values for zinc, EFSA Journal 2014;12(10):3844
