Этот вездесущий цинк

Наверное, многие из следящих за попытками медиков найти лекарство от COVID-19 заметили, что ряд гидроксихлорохиновых протоколов шел с добавлением цинка1. И это неспроста. Согласно ряду теорий, подкрепленных экспериментами in vitro, в этой паре именно цинк оказывал решающее воздействие, а гидроксихлорохин (или хлорохин) был нужен лишь для того, чтобы провести этот микроэлемент внутрь клетки2 3.

Может ли цинк защитить нас от COVID-19 или нет, покажут исследования, но на текущий момент медикам уже хорошо известно множество других оказываемых им полезных воздействий при целом ряде различных заболеваний и состояний.

Однако начнем с начала.

Коротко о цинке

Цинк – один из наиболее важных и незаменимых для жизнедеятельности человеческого организма микроэлементов. Достаточно сказать лишь, что по распространенности в нашем теле он стоит на втором месте после железа. Кроме того, широчайшее участие в самых разнообразных биологических процессах сочетается в цинке с относительной безопасностью (особенно, в отличие от того же железа, с отсутствием оксидантных свойств), что улучшает его метаболизм и ускоряет усвоение клетками.

Цинк является структурным компонентом биологических мембран, клеточных рецепторов, белков, входит в состав более двух сотен ферментов, регулирующих основные процессы обмена веществ, в том числе РНК- и ДНК-полимераз, алкогольдегидрогеназы, супероксиддисмутазы, пируваткарбоксилазы4. Этот элемент незаменим для экспрессии генов и метаболизма нуклеиновых кислот, и, соответственно, для всех процессов роста и дифференциации клеток, поэтому особенно важен в периоды беременности, раннего детства и полового созревания5.

Цинк помогает иммунной системе бороться с вторгающимися в наш организм бактериями и вирусами, а также стимулирует ранозаживление и важен для правильного ощущения вкуса и запаха.

Самая высокая концентрация цинка наблюдается в эритроцитах, при этом большая часть его (75–85%) находится в связанном с карбоангидразой эритроцитов состоянии. Это важный момент, так как цинк препятствует превращению эритроцитов в их гемолизированные формы, а также стабилизирует клеточные плазматические мембраны, не давая вирусам и токсинам повредить их.

Еще одной центральной группой «потребителей» этого микроэлемента являются кожа, ногти и волосы и мужские половые органы.

В организме человека в среднем содержится около двух грамм цинка, а потребность в нем напрямую зависит от возраста человека. Так, по данным Национальных институтов здоровья (минздрав США), среднесуточные рекомендуемые количества цинка в миллиграммах составляют6:

От рождения до 6 месяцев – 2 мг,
7–12 месяцев – 3 мг,
1–3 года – 3 мг,
4–8 лет – 5 мг,
9–13 лет – 8 мг,
Мальчики 14–18 лет – 11 мг,
Девочки 14–18 лет – 9 мг,
Мужчины – 11 мг,
Женщины – 8 мг,
Беременные подросткового возраста – 12 мг,
Беременные женщины – 11 мг,
Кормящие матери подросткового возраста –13 мг,
Кормящие матери – 12 мг.

Несмотря на то, что и в США, и в других странах мира рекомендуемая суточная доза (то есть та, которая необходима для восполнения запасов и предупреждения развития хронических заболеваний) для взрослых составляет всего 9–12 мг, органы здравоохранения отмечают, что население регулярно не добирает необходимый уровень этого микроэлемента.

Так, согласно данным National Dietary Survey of Adults, 27% мужчин и 54% женщин Австралии употребляют цинк в менее чем 70% от рекомендованной суточной дозы. Дефицитом цинка всегда сопровождаются низкое потребление животных белков и голодание, кровопотеря, алкоголизм, заболевания печени и/или почек, гемолиз, серповидноклеточная анемия, болезнь Крона, ожоги, беременность, пероральный прием контрацептивов, терапия пеницилламином, поражение тяжелыми металлами, злокачественные опухоли. Дефицит цинка развивается по разным причинам и при многих других заболеваниях7.

Дефицит цинка

Дефицит цинка может возникать по многим причинам. Это и недостаточность питания (в частности ухудшающая всасывание цинка диета с высоким содержанием клетчатки), и нарушения процесса всасывания этого элемента в слизистой оболочке кишечника, и неадекватное или нарушенное связывание цинка с белками, и плохое усвоение цинка клетками, и конкурирование с другими металлами (например, с кальцием или кадмием), и нарушения функции поджелудочной железы, частые диареи и тому подобное7.

Повышен риск возникновения дефицита цинка у вегетарианцев, больных сахарным диабетом и заболеваниями желудочно-кишечного тракта, лиц, которые злоупотребляют алкоголем, и беременных.

Лица после операций на желудочно-кишечном тракте (в т.ч. операций по снижению веса) и лица с другими заболеваниями ЖКТ (например, с неспецифическим язвенным колитом или болезнью Крона). В этих случаях дефицит возникает как из-за уменьшения количества цинка, которое усваивает организм, так и из-за увеличения выведения этого элемента с мочой.
Вегетарианцы – как потому, что не едят мясо, являющееся великолепным источником цинка, так и потому, что бобовые и злаки, составляющие их обычную диету, содержат соединения, которые не дают цинку полностью усваиваться организмом. По этой причине вегетарианцам, вероятно, следует превышать рекомендованную для других соответствующих возрастных категорий суточную дозу на 50%.
Дети старше 6 месяцев, находящиеся на грудном вскармливании – из-за того, что в грудном молоке недостаточно цинка для детей их возраста. Таким детям следует вводить в прикорм продукты, содержащие цинк – например, мясное пюре. Молочные смеси обычно обогащены цинком в достаточной мере.
Алкоголики – потому что алкогольные напитки уменьшают количество цинка, которое организм усваивает, и увеличивают количество выведения его с мочой. Кроме того, многие алкоголики едят мало и однообразную пищу, поэтому часто цинкдефицит у них еще и диетообусловленный.
Лица с серповидно-клеточной анемией – так как им обычно требуется больше цинка, чем их ровесникам.

Основными признаками дефицита цинка являются: железодефицитная анемия, увеличение печени и селезенки, замедление роста, задержка полового развития, проявления недостаточности надпочечников, анорексия, сухость и усиление пигментация кожи, нарушение восприятия вкуса и запаха, долгое заживление ран, слабый иммунный ответ, плохой аппетит и искаженное восприятие вкуса пищи.

С дефицитом цинка так или иначе связаны следующие состояния и заболевания8:

энтеропатический акродерматит;
гнездная плешивость и злокачественное выпадение волос (алопеция);
пустулезные и гнойные угри;
аллергические (типа бронхиальной астмы), вирусные, онко- и множество других заболеваний;
нарушения со стороны иммунной системы;
плохое заживление ран;
простуды;
болезнь Вильсона;
острая лейкоцитарная анемия;
гранулематозный энтерит (болезнь Крона);
искажение восприятия вкуса и запаха в старшем возрасте;
искажение восприятия вкуса и запаха при химиотерапии онкологических заболеваний;
невротическая анорексия, булимия;
мужское бесплодие;
доброкачественная гиперплазия предстательной железы;
алкоголизм;
болезнь Альцгеймера;
синдром Дауна;
макулярная дегенерация;
ухудшение остроты зрения ночью.

Цинк и иммунитет

Одним из наиболее важных эффектов цинка является его влияние на иммунитет человека.

Цинк воздействует на множество звеньев нашей защиты – начиная от участия в сохранении защитного барьера кожи и заканчивая генной регуляцией лимфоцитов. Результаты многочисленных исследований подтвердили, что именно цинк оказывает наиболее специфическое и существенное влияние на состояние иммунной системы9. Он имеет решающее значение для нормального развития и функционирования клеток, опосредующих неспецифический иммунитет, таких как нейтрофилы и NK-киллеры.

В тоже время, этот элемент влияет и на приобретенный, специфический иммунитет, основой которого является Т-лимфоцитарный ответ. Наряду с врожденным иммунитетом, специфический иммунитет защищает нас от бактериальной, вирусной, протозойной и грибковой инфекции, участвует в торможении опухолевого роста и аутоиммунных реакций.

Цинк является активатором деятельности Т-лимфоцитов. Даже незначительное снижение его уровня в крови сопровождается снижением выработки Т-лимфоцитами специфических белков-цитокинов, которые регулируют иммунный ответ и участвуют в созревании иммунных клеток10.

Дефицит цинка, а также витаминов А, С и витаминов группы В приводит к значительному нарушению процессов клеточного иммунитета. Уменьшается количество Т-лимфоцитов, особенно Т-хелперов; нарушается синтез ДНК; увеличивается число «наивных», то есть не обученных, поражающих без разбору чужие и свои элементы, клеток; падает соотношение Т-/ В-лимфоциты за счет уменьшения Т-лимфоцитов; снижается уровень защитных иммуноглобулинов IgG, IgA, IgM, но повышается уровень IgE, обычно связанных с аллергическими процессами; снижается уровень важного для обеспечения врожденного иммунитета белка трансферрина; происходят и другие нарушения в деятельности иммунной системы11.

Важность цинка для работы иммунной системы можно оценить уже по тому факту, что на Ближнем Востоке сочетание карликовости и пищевого цинкдефицита приводило к 100% смерти от инфекций в возрасте до 25 лет8.

Также стоит заметить, что, поскольку состояние иммунитета ухудшается с возрастом, людям старше 70 лет советуют обращать особое внимание на покрытие потребности в цинке, так как у них недостаточность по этому элементу напрямую связана с увеличением риска развития пневмоний и других тяжелых инфекций.

Наглядно показывает связь дефицита цинка и поражения иммунной системы и такое заболевание, как энтеропатический акродерматит. Это довольно редкая, но тяжелая наследственная болезнь, развивающаяся в основном у детей итальянского, армянского или иранского происхождения, при которой наблюдаются дерматиты, поносы, поражения глаз в виде блефарита, конъюнктивита, светобоязни и помутнения роговицы, неврологические симптомы от эмоциональной нестабильности до мозжечковой атаксии, выпадение волос, общая слабость, а также потеря веса, задержка роста и мужской гипогонадизм.

Пациенты с энтеропатическим акродерматитом имеют повышенную восприимчивость к инфекциям, от которых могут умереть, если лечение не начато вовремя. У них наблюдаются уменьшение в размерах такого базового органа «обучения» иммунных клеток, как тимус, а также нарушения в лимфатических узлах и селезенке. При этом все функциональные иммунные сбои, которые связаны с потерей и или искажением Т-лимфоцитопосредованных реакций, а также аномальный хемотоксис полностью корректируются путем добавлением цинка в рацион12.

Еще одним следствием нарушений в иммунной системе, которые связаны с дефицитом цинка, является развитие аллергий.

Аллергическая реакция опосредуется, в частности, высвобождением гистамина, гепарина, кининов и других медиаторов гранулоцитами. В гранулах базофильных гранулоцитов и тучных клеток находится цинк, ионы которого стабилизируют клеточные мембраны и предупреждают дегрануляцию тучных клеток за счет взаимодействия с белками плазматических мембран и угнетения ферментов аденозинтрифосфатазы и фосфолипазы А2, контролируемых этим микроэлементом.

Однако стоит помнить и о том, что высокие дозы цинка также вредны, потому как оказывают негативное воздействие на иммунные клетки и вызывают изменения, подобные тем, которые наблюдаются при дефиците цинка. Кроме того, когда мононуклеары периферической крови инкубируют с цинком в лабораторных условиях, начинается высвобождение воспалительных цитокинов, типа интерлейкинов 1 и 6, фактора некроза опухоли альфа и т.п. В концентрации 100 мкмоль /л цинк подавляет функции NK-клеток, ответственных, в частности, за противоопухолевый иммунитет, и Т-лимфоцитов, а в концентрации 500 мкмоль /л – вызывает прямую хемотаксическую активацию нейтрофильных гранулоцитов13.

Поэтому принимая решение о включении в свою диету биодобавок или препаратов цинка, стоит для начала хотя бы замерить его уровень в крови – благо он прекрасно отражает и внутриклеточную ситуацию.

Этот вездесущий цинк

Коротко о цинке

Дефицит цинка

Цинк и иммунитет

Примечания