Метаболизм цинка и персонализированная терапия

Обмен цинка, с кем ему в метаболоме не по пути ...
Обмен цинка в организме человека можно условно разделить на два этапа:
поступление-всасывание и выведение микроэлемента из организма.
Цинк, поступающий в организм с пищевыми продуктами, всасывается из кишечника в кровь,
откуда большая часть его поступает в печень, являющуюся главным депо, а также в мышечную и костную ткани.
Основным местом, где происходит всасывание, является тонкая кишка.
Слизистая оболочка кишечника, а так же почки и печень вырабатывают специальное вещество/белок
металлотионеин, с помощью которого и происходит усвоение цинка.
Этот белок вырабатывается в организме только взрослого
человека, у грудных младенцев усвоение цинка
происходит при помощи простагландина, содержащегося
в грудном молоке. Грудные дети, переведенные на
искусственное вскармливание, подвержены риску "нажить"
дефицит цинка, поэтому все смеси должны быть четко
сбалансированы по цинку, как и по другим микроэлементам.

Говоря о всасывании, нельзя не отметить серьезную роль в этом процессе фитиновой кислоты.
Её соли - фитаты тормозят абсорбцию, т.е. всасывание цинка. Важность этого явления в том, что все злаки
и большинство овощей содержат фитин, который может связывать цинк, особенно в присутствии кальция,
и снижать его биологическую доступность. Образование нерастворимого комплекса с фитином является
негативным фактором метаболома для этого микроэлемента,
ведущим к образованию цинк-дефицитных состояний.
Доступность этого микроэлемента из растительных источников для всасывания в кишечнике гораздо меньше,
чем из продуктов животного происхождения, что по всей видимости и объясняется фактором фитина.
Дефицит цинка у вегетарианцев скорее норма, чем исключение.
С другой стороны, возможно, что этот микроэлемент образует хелатные комплексы с некоторыми аминокислотами
или пептидами в просвете кишечника, что улучшает всасывание.
К таким хелатам относятся глицинаты, цитраты, ацетаты, пиколинаты.
В персонализированной терапии необходимо учитывать такие взаимодействия для оптимальных назначений препаратов и БАД..


Рассматривая вопрос о факторах усвоения цинка человеческим организмом, нужно отметить такую важную
деталь, как конкурентные взаимоотношения между элементами. У цинка, как и других элементов, взаимоотношения
с микро- и макроэлементами складываются разнообразно. С одними у него хорошие, "дружеские" отношения
и в этом случае можно говорить о синергизме, т.е. "взаимопомощи".
Но чаще всего и ярче всего проявляются антагонистические отношения.
Так потенциальными противниками цинка выступаю медь, железо, марганец, кальций, кадмий, свинец.
Поступая в организм в высоких дозах, они препятствуют его усвоению. Так например, уменьшение всасывания цинка
при избытке кальция влечет за собой появление симптомов, характерных для дефицита цинка.
Медь, кадмий, свинец являются функциональными антагонистами цинка, особенно в условиях дефицита белка,
а так же злоупотребления алкоголем. Физиологический антагонизм меди и цинка,
как полагают некоторые исследователи, происходит на уровне металлотионеина,
т.е. белка, отвечающего за всасывание микроэлемента.
Синтез данного белка индуцируют и медь и цинк, но последний в отличие от меди является более активным,
а медь образует более прочные комплексы с этим белком, что делает цинк менее доступным для организма,
так как металлотионеин, отвечающий за усвоение микроэлемента, занят конкурентом-медью.
На всасывание цинка, как это ни парадоксально, отрицательно сказывается рацион здорового питания
с большим количеством клетчатки. Последняя ускоряет прохождение продуктов пищеварения по кишечнику,
снижая время для процесса всасывания микроэлемента в кровоток.
  
Вторым этапом обмена цинка является его выведение из организма.
В этом случае происходит обратный процесс. Высвобождение цинка из клетки обусловлено
распадом его внутриклеточных соединений, в частности, того же металлотионеина,
соединение которого с цинком распадается в несколько раз быстрее чем с кадмием.
Отток цинка из клеток определяется также уровнем содержания в плазме белков-альбуминов и аминокислот.

Если говорить о выделении цинка на уровне целого организма, то следует отметить,
что у взрослых людей большая часть поступившего в организм микроэлемента (примерно 9/10),
выделяется кишечником, т.е. выделяется с каловыми массами и только 1/10 - через почки с мочой.
Если в моче появился белок, значит выделение цинка с мочой повышается.
Из организма, как правило, выводится неусвоенный, и так называемый эндогенный цинк, причем количество
этого эндогенного микроэлемента отражает уровень поступления его с пищей.
Кроме того, источниками эндогенного цинка можно считать поджелудочную железу, желчь и стенку кишечника.
Дополнительное или как бы сверхнормативное выделение цинка из организма отмечается при распаде тканей,
который происходит, например, при ожогах, хирургических операциях, различных травмах, а также при голодании.
Причем выделение микроэлемента при этом происходит преимущественно с мочой.
Выделяется цинк из организма человека и с потом. Если человек ничем не болен, проживает в умеренном климате,
то в сутки вместе с потом он может выделять от 0,4 до 2,8 мг этого микроэлемента.
В более жарком климате человек с потом выделяет гораздо больше цинка,
что может послужить одной из причин дефицита этого микроэлемента.
Обмен цинка в человеческом организме зависит и от возрастных факторов.
Так, например, у детей дошкольного возраста чаще всего имеется положительный баланс.
С прекращением роста выведение цинка становится равным поступлению,
или наблюдается отрицательный баланс.
Таким образом, в целом у детей и подростков, беременных женщин, а так же лиц,
выздоравливающих после болезней или ожогов, баланс цинка положительный,
т.е. этого микроэлемента в организме задерживается больше, чем выводится.
Отрицательный баланс микроэлемента обнаружен нами у больных хроническим алкоголизмом,
исследователи обнаруживают его также при хронических поносах, сахарном диабете,
во время применения гормональных препаратов, некоторых других средств, применяемых в персонализированной медицине, 
проведения курсов радиа- и химиотерапии при онкологических заболеваниях.
У практически здорового взрослого человека баланс цинка "нулевой",
т.е выведение и поступление этого микроэлемента сбалансированы.
Ясно, что отрицательный или положительный баланс не может длиться долго и приводит к тяжелым состояниям,
до которых можно не доводить дело, если следовать канонам персонализированной медицины.
Микроэлементный статус пациента не задан человеку навсегда и подлежит периодическому тестированию.
Без его знания и контроля динамики изменения персонализированная терапия не сможет стать эффективным
инструмента врача, даже если ему известны данные генома, протеома и метаболома пациента.