Rola cynku w odpowiedzi immunologicznej

Już w latach 30` XX wieku w doświadczeniach na zwierzętach wykazano, iż stosowanie diety z niedoborem cynku wywołuje atrofię tkanki limfatycznej [2]. Z doświadczeń na ludziach wynika, iż niedobór cynku w diecie skutkuje zaburzeniem w komórkach układu odpornościowego – w tym ograniczając ilość prekursorów limfocytów Tc (cytotoksycznych) oraz redukując produkcję interferonu-γ [3], odpowiadającego za odpowiedź przeciwwirusową [4]. Przekłada się to na zwiększoną częstość zakażeń [2].

Badania nad suplementacją cynku w początkowej fazie przeziębienia

Wpływ cynku na przebieg infekcji dróg oddechowych jest ciekawym zagadnieniem, zwłaszcza w czasach pandemii Covid-19. Okazuje się, iż dane z doświadczeń przeprowadzonych na ludziach są ograniczone, jednak możemy znaleźć niewielką ilość randomizowanych badań klinicznych. Przegląd takich badań z 2012 roku wskazuje na to, iż stosowanie doustnej suplementacji cynkiem podczas przeziębienia ogranicza czas trwania jego objawów w porównaniu z osobami nie stosującymi takiej suplementacji [5]. Podobne wyniki obserwowane są w kilku innych badaniach klinicznych, których metodologia jest porównywalna – zastosowanie pastylek do ssania z glukonianem cynku lub octanem cynku (9-13,3 mg jonów cynku) stosowanymi co 2h z przerwą na sen znacząco skróciło czas trwania infekcji oraz  złagodziło nasilenie symptomów [6]. Lepszy efekt uzyskiwano w przypadku stosowania wyższych dawek cynku, powyżej 75 mg/dobę [5]. Badania wskazują także, iż stosowanie preparatów cynku w postaci żeli donosowych jest efektywne w ograniczaniu objawów przeziębienia i skracaniu czasu ich trwania [6]. Wskazuje się na to, iż aby preparat cynku był skuteczny, musi być podany we wczesnej fazie rozwoju przeziębienia, najlepiej w ciąg pierwszych 24 h od czasu pojawienia się pierwszych symptomów  [6] Dodatkowo, preparat cynku musi być w odpowiedniej formie chemicznej, tak by łatwo uwolnić wolne jony cynku. W temperaturze 37⁰C i w fizjologicznym pH odpowiednią ilość jonów uwalniają formulacje z glukonianem cynku, w przeciwieństwie do asparaginianu cynku [7].  Wiodącą hipotezą jest to, że działanie przeciwwirusowe cynku w przypadku przeziębienia wywołanego rhinowirusami wynika m.in. z właściwości jego jonów, które blokują receptory ICAM, niezbędne rhinowirusowi do wniknięcia do komórek nabłonka górnych dróg oddechowych [6].

Cynk, a infekcje u dzieci 

Randomizowane doświadczenie z podwójnie ślepą próbą na 609 dzieciach w wieku niemowlęcym i przedszkolnym wykazało, iż suplementacja doustna cynkiem w wysokości 10 mg/dobę przez 120 dni redukuje ryzyko wystąpienia ostrych infekcji układu oddechowego u dzieci z grupy badawczej w porównaniu do grupy kontrolnej [8]. Powyższe badanie było uwzględnione w przeglądzie sześciu badań klinicznych, które jasno wykazało, iż suplementacja cynkiem dzieci w wieku od 2 do 59 miesięcy obniża ryzyko wystąpienia zapalenia płuc w tej grupie o 13% [9]. Doświadczenia te zostały przeprowadzone w krajach rozwijających się, w których szczególnie istnieje ryzyko wystąpienia niedoboru cynku, zatem słuszne wydają się próby wdrożenia tam suplementacji tego pierwiastka u dzieci [8,9].

Kolejne doświadczenia w grupie małych dzieci (2-24 miesiące), które były hospitalizowane z powodu ostrej infekcji dolnych dróg oddechowych wykazały, iż podanie 10 mg octanu cynku 2 razy dziennie przez 5 dni znacząco skracało trwanie gorączki oraz statusu „stan ciężki” u chłopców, ale nie u dziewczynek [10].

Badanie na dzieciach z zapaleniem płuc w wieku 2-23 miesiące wykazało, iż dodatek 20 mg cynku dziennie do antybiotykoterapii powodował skrócenie czasu trwania objawów chorobowych takich jak zwiększona częstość oddechów i hipoksja [11].

Wpływ cynku na infekcje u dorosłych

Badanie kliniczne na pacjentach HIV-pozytywnych z obniżonym poziomem cynku we krwi wskazało, iż suplementacja cynkiem (18 miesięcy, 12 mg Zn) czterokrotnie zmniejsza ryzyko wystąpienia niewydolności układu odpornościowego, a także zmniejsza o połowę częstość wystąpienia biegunki u tych pacjentów [12].

Opublikowane w 2010 r. randomizowane badanie z podwójną ślepą próbą wykazało, iż suplementowanie cynku (45 mg dziennie, przez 12 miesięcy) u osób starszych (55-87 lat) powoduje znaczący spadek ilości infekcji, a także obniża poziom TNF-α i markerów stanu zapalnego we krwi [13].

Podsumowanie

Do tej pory niewiele jest randomizowanych badań klinicznych w zakresie związku poziomu cynku i częstości i nasilenia objawów różnych infekcji. Z dostępnych doświadczeń jednoznacznie wynika, iż codzienna suplementacja cynkiem w różnych grupach wiekowych wpływa na zmniejszenie ilości infekcji, a w przypadku wystąpienia objawów przeziębienia podanie cynku na błonę śluzową jamy ustnej lub nosa w przeciągu pierwszych 24 h od wystąpienia pierwszych objawów skraca czas trwania i nasilenie objawów. Dodatkowo obserwuje się hamujący wpływ cynku na upośledzenie odporności w przebiegu infekcji wirusem HIV. Niezbędne są dalsze doświadczenia na ludziach w celu poszerzenia wiedzy na temat wpływu suplementacji cynku w przebiegu różnego rodzaju infekcji.

Literatura

1. Jarosz M. (2012), Normy żywienia dla populacji polskiej – nowelizacja. Instytut Żywności i Żywienia, Warszawa
2. Mońka, I., & Wiechuła, D. (2017). Znaczenie cynku dla organizmu ludzkiego w aspekcie suplementacji tego pierwiastka. In Annales Academiae Medicae Silesiensis (Vol. 71, pp. 314-325).
3. Prasad, A. S., Meftah, S., Abdallah, J., Kaplan, J., Brewer, G. J., Bach, J. F., & Dardenne, M. (1988). Serum thymulin in human zinc deficiency. The Journal of clinical investigation, 82(4), 1202-1210.
4. Dardenne,M.,J.M.Pleau,B.Nabarra,P.Lefrancier,M.Dezrien,J.Choay,andJ.F.Bach.1982.Contribution of zinc and other metals to the biological activity of the serum thymic factor Proc.Natl.Acad.Sci.USA.79:5370-5373.
5. Science M, Johnstone, J., Roth, D. E., Guyatt, G., & Loeb, M. (2012). Zinc for the treatment of the common cold: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Cmaj, 184(10), E551-E561.
6. Hulisz, D. (2004). Efficacy of zinc against common cold viruses: an overview. Journal of the American Pharmacists Association, 44(5), 594-603.
7. Read, S. A., Obeid, S., Ahlenstiel, C., & Ahlenstiel, G. (2019). The role of zinc in antiviral immunity. Advances in nutrition, 10(4), 696-710.
8. Sazawal, S., Black, R. E., Jalla, S., Mazumdar, S., Sinha, A., & Bhan, M. K. (1998). Zinc supplementation reduces the incidence of acute lower respiratory infections in infants and preschool children: a double-blind, controlled trial. Pediatrics, 102(1), 1-5.
9. Cuevas, L. E., & Koyanagi, A. I. (2005). Zinc and infection: a review. Annals of tropical paediatrics, 25(3), 149-160.
10. Mahalanabis, D., Lahiri, M., Paul, D., Gupta, S., Gupta, A., Wahed, M. A., & Khaled, M. A. (2004). Randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial of the efficacy of treatment with zinc or vitamin A in infants and young children with severe acute lower respiratory infection. The American journal of clinical nutrition, 79(3), 430-436.
11. Bose, A., Coles, C. L., John, H., Moses, P., Raghupathy, P., Kirubakaran, C., … & Santosham, M. (2006). Efficacy of zinc in the treatment of severe pneumonia in hospitalized children< 2 y old. The American journal of clinical nutrition, 83(5), 1089-1096.
12. Baum, M. K., Lai, S., Sales, S., Page, J. B., & Campa, A. (2010). Randomized, controlled clinical trial of zinc supplementation to prevent immunological failure in HIV-infected adults. Clinical infectious diseases, 50(12), 1653-1660.
13. Prasad, A. S., Beck, F. W., Bao, B., Fitzgerald, J. T., Snell, D. C., Steinberg, J. D., & Cardozo, L. J. (2007). Zinc supplementation decreases incidence of infections in the elderly: effect of zinc on generation of cytokines and oxidative stress. The American journal of clinical nutrition, 85(3), 837-844