Rola cynku w zdrowiu immunologicznym i gojeniu się ran
Czym jest cynk?
Cynk i zdrowie układu odpornościowego
Cynk i gojenie się ran
Bibliografia
Dalsza lektura
Czym jest cynk?
Cynk jest niezbędnym minerałem wymaganym do szerokiego zakresu aktywności metabolicznych komórek. Odgrywa kluczową rolę w regulacji aktywności katabolicznej kilku enzymów i zwiększaniu funkcji odpornościowych, gojenia ran, syntezy białek i DNA oraz sygnalizacji komórkowej i podziału. 1
Cynk występuje naturalnie w niektórych produktach spożywczych (mięso, ryby i owoce morza) i jest również dostępny jako suplement diety. Niektóre dostępne bez recepty leki na przeziębienie i kremy do protez zębowych również zawierają ten niezbędny minerał. 1
Źródło obrazu: Mila_ls/Shutterstock.com
Oszacowanie poziomu cynku w surowicy lub osoczu jest zazwyczaj brane pod uwagę w warunkach klinicznych w celu określenia statusu cynku w organizmie. Normalny fizjologiczny poziom cynku w ludzkiej surowicy lub osoczu wynosi od 80 do 120 mcg/dl. Niedobór cynku charakteryzuje się poziomem cynku poniżej 70 mcg/dl u kobiet i 74 mcg/dl u mężczyzn. 1
Cynk i zdrowie układu odpornościowego
Cynk jest niezbędny do prawidłowego rozwoju i funkcjonowania komórek odpornościowych, w tym komórek T, komórek B, neutrofili, makrofagów i komórek NK (natural killer). Niedobór cynku może potencjalnie zwiększać ryzyko infekcji i powodować poważne dysfunkcje odpornościowe. 2
Cynk odgrywa kluczową rolę w regulacji produkcji cytokin i tłumieniu stanu zapalnego. Szerokie spektrum właściwości antyoksydacyjnych cynku jest odpowiedzialne za hamowanie produkcji reaktywnych form tlenu (ROS) i zapobieganie uszkodzeniom oksydacyjnym makrocząsteczek komórkowych. 3
Jak stres wpływa na układ odpornościowy?
Cynk w formie jonów o ładunku dodatnim działa jako chemoatraktant, kierują patogeny do fagocytozy, a następnie niszczą je poprzez produkcję ROS. 4 Cynk może hamować wchłanianie manganu poprzez Paciorkowiec pneumoniae poprzez wiązanie konkurencyjne, które następnie osłabia zdolność bakterii do wnikania do komórek gospodarza i zakażania ich. 5
Cynk działa jako katalizator, składnik strukturalny lub jon regulacyjny w szeregu procesów immunologicznych. Wzmacnia układ odpornościowy poprzez zwiększenie aktywności zarówno wrodzonych komórek odpornościowych (neutrofili i komórek NK), jak i adaptacyjnych komórek odpornościowych (komórek B i komórek T). 6
Cynk odgrywa kluczową rolę w rozwoju i aktywacji neutrofili. Stwierdzono, że niedobór cynku zmniejsza zdolność neutrofili do niszczenia patogenów poprzez fagocytozę zależną od ROS. Ponadto stwierdzono, że suplementacja cynkiem zmniejsza rekrutację neutrofili, a następnie zapobiega uszkodzeniom płuc. 6
Cynk odgrywa kluczową rolę w rozwoju, dojrzewaniu i funkcjonowaniu komórek NK. Stwierdzono, że suplementacja cynkiem indukuje różnicowanie komórek CD34+ w komórki NK i zwiększa funkcje cytotoksyczne komórek NK. 6
Znaczenie cynku dla układu odpornościowego
W odniesieniu do komórek odporności adaptacyjnej zaobserwowano pozytywny związek między wewnątrzkomórkowym poziomem cynku a aktywacją i proliferacją komórek B. Stwierdzono, że niedobór cynku wpływa na rozwój niedojrzałych i przedwczesnych komórek B oraz późniejszą produkcję przeciwciał. 7
Cynk wpływa na wzrost i funkcje komórek T. Reguluje aktywację dojrzałych komórek T poprzez interakcję z kinazą białkową C i kinazą białkową tyrozynową limfocytów. Stwierdzono, że niedobór cynku podczas dojrzewania komórek T zwiększa apoptozę komórek T.6
Obniżenie poziomu cynku może prowadzić do zaniku grasicy i limfopenii limfocytów T.8 Wykazano, że obniżony poziom cynku wiąże się ze zmniejszonym stosunkiem komórek pomocniczych T typu 1 do typu 2, zmniejszoną produkcją interferonu gamma i osłabioną reakcją immunologiczną zależną od komórek T 10Z drugiej strony stwierdzono, że suplementacja cynkiem zwiększa odporność komórkową i humoralną oraz zmniejsza przewlekły stan zapalny.10
Jon cynku działa jako drugi przekaźnik, modulując różne szlaki sygnalizacji immunologicznej. Indukuje monocyty do produkcji prozapalnych cytokin, które są niezbędne do regulacji odpowiedzi immunologicznej i zapalnej na infekcje.11
Cynk zwiększa produkcję interleukiny 2 (IL-2) przez limfocyty T, która jest niezbędna do wzrostu, proliferacji i różnicowania naiwnych limfocytów T w limfocyty T efektorowe. Stwierdzono, że suplementacja cynkiem przywraca równowagę między limfocytami pomocniczymi typu 1 i typu 2 poprzez modulację produkcji cytokin.6
Cynk i gojenie się ran
Gojenie się ran jest naturalną fizjologiczną reakcją na uszkodzenie tkanki. Jest ważne dla przywrócenia ochronnej bariery nabłonkowej i odzyskania objętości i wytrzymałości tkanki.12
Gojenie się ran jest ściśle związane z odpowiedzią zapalną i immunologiczną. Cynk odgrywa ważną rolę w gojeniu się ran poprzez swoje funkcje immunomodulacyjne. Stwierdzono, że niedobór cynku powoduje opóźnienie procesu gojenia się ran.15
Źródło obrazu: Penyushkina/Shutterstock.com
Korzystne efekty zdrowotne suplementacji cynkiem obserwowano u pacjentów w stanie krytycznym, w przypadku ciężkich oparzeń, ropni podskórnych, drobnych zabiegów chirurgicznych i odleżyn.15
Cynk odgrywa kluczową rolę w każdej fazie procesu gojenia rany. Najbardziej widoczne funkcje cynku podczas gojenia rany obejmują oczyszczanie bakteryjne, martwicę tkanek, ustępowanie stanu zapalnego, usuwanie resztek tkanek, napływ fibroblastów i keratynocytów oraz późniejszą reepitalizację, angiogenezę i aktywację komórek macierzystych oraz przebudowę macierzy pozakomórkowej.15
Suplementacja cynku u osób z niedoborem cynku wykazała korzystny wpływ na gojenie się ran. Jednak badania badające wpływ suplementacji cynku na gojenie się ran u pacjentów bez niedoboru cynku przyniosły mieszane wyniki.15
Zaobserwowano szerokie zastosowanie miejscowych preparatów siarczanu cynku w leczeniu ran ze względu na jego działanie antyoksydacyjne.16 W leczeniu ran zaobserwowano zastosowanie wysoce nierozpuszczalnego tlenku cynku ze względu na jego zdolność do dostarczania cynku do ran przez dłuższy czas oraz do przyspieszania degradacji kolagenu w ranach martwiczych.15
W leczeniu ciężkich oparzeń rutynowo stosuje się codzienną suplementację cynkiem.17 W ostatnich latach nanocząsteczki tlenku cynku cieszą się dużym zainteresowaniem w kontekście gojenia ran ze względu na ich skuteczne przenikanie do komórek, immunomodulację i właściwości przeciwdrobnoustrojowe.18
Bibliografia
1. Office of Dietary Supplements – Zinc. Dostęp 24 czerwca 2024 r.
2. Prasad AS. Cynk w zdrowiu człowieka: wpływ cynku na komórki układu odpornościowego. Mol Med. 2008;14(5-6):353-357. doi:10.2119/2008-00033.Prasad
3. Prasad AS. Rola kliniczna, immunologiczna, przeciwzapalna i antyoksydacyjna cynku. Ekspres Gerontol. 2008;43(5):370-377. doi:10.1016/j.exger.2007.10.013
4. Shen C, James SA, de Jonge MD, Turney TW, Wright PFA, Feltis BN. Powiązanie cytotoksyczności, jonów cynku i reaktywnego tlenu w ludzkich komórkach odpornościowych narażonych na nanocząstki ZnO. Toksykolo Sci. 2013;136(1):120-130. doi:10.1093/toxsci/kft187
5. Eijkelkamp BA, Morey JR, Ween MP i in. Pozakomórkowy cynk konkurencyjnie hamuje wychwyt manganu i upośledza zarządzanie stresem oksydacyjnym u Streptococcus pneumoniae. PLOS ONE. 2014;9(2):e89427. doi:10.1371/journal.pone.0089427
6. Jin D, Wei X, He Y i in. Rola cynku w odżywianiu układu odpornościowego i pacjentów z COVID-19. Przednie nutr. 2024;11. doi:10.3389/fnut.2024.1385591
7. Ollig J, Kloubert V, Taylor KM, Rink L. Aktywacja i proliferacja komórek B zwiększa wewnątrzkomórkowe stężenie cynku. J Nutr Biochem. 2019;64:72-79. doi:10.1016/j.jnutbio.2018.10.008
8. Perkey E, Maillard I. Cynk: sygnał uszkodzenia wspomagający naprawę grasicy. Krew. 2022;139(25):3569-3570. doi:10.1182/krew.2022016333
9. Metz CHD, Schröder AK, Overbeck S, Kahmann L, Plümäkers B, Rink L. Uwalnianie cytokin typu 1 komórek T pomocniczych jest zwiększone przez suplementację cynkiem in vitro ze względu na zwiększoną liczbę komórek NK. Odżywianie. 2007;23(2):157-163. doi:10.1016/j.nut.2006.10.007
10. Haase H, Rink L. Układ odpornościowy i wpływ cynku w procesie starzenia. Starzenie się układu odpornościowego. 2009;6(1):9. doi:10.1186/1742-4933-6-9
11. Bao B, Prasad AS, Beck FWJ, Godmere M. Cynk moduluje poziom mRNA cytokin. Am J Physiol-Endocrinol Metab. 2003;285(5):E1095-E1102. doi:10.1152/ajpendo.00545.2002
12. Grubbs H, Manna B. Fizjologia ran. W: Perły Stat. StatPearls Publishing; 2024. Dostęp 27 czerwca 2024.
13. Lin PH, Sermersheim M, Li H, Lee PHU, Steinberg SM, Ma J. Cynk w modulacji gojenia się ran. Składniki odżywcze. 2017;10(1):16. doi:10.3390/nu10010016
14. Rostan EF, DeBuys HV, Madey DL, Pinnell SR. Dowody potwierdzające, że cynk jest ważnym przeciwutleniaczem dla skóry. Int J Dermatol. 2002;41(9):606-611. doi:10.1046/j.1365-4362.2002.01567.x
15. Adjepong M, Agbenorku P, Brown P, Oduro I. Rola mikroelementów antyoksydacyjnych w tempie powrotu do zdrowia pacjentów z oparzeniami: przegląd systematyczny. Uraz po oparzeniach. 2016;4:18. doi:10.1186/s41038-016-0044-x
16. Oyarzun-Ampuero F, Vidal A, Concha M, Morales J, Orellana S, Moreno-Villoslada I. Nanocząsteczki do leczenia ran. Curr Pharm Des. 2015;21(29):4329-4341. doi:10.2174/1381612821666150901104601
Dalsza lektura
