Zinc

El cinc y la salud humana: una actualización
Departamento de Farmacia, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad de Patras, Patras, Grecia.

La importancia de los micronutrientes en la salud y la nutrición es indiscutible y, entre ellos, el zinc es un elemento esencial cuya importancia para la salud es cada vez más apreciada y cuya carencia puede desempeñar un papel importante en la aparición de enfermedades. El zinc es uno de los oligoelementos más importantes del organismo, con tres funciones biológicas principales, como catalizador, estructural y regulador. Los motivos de unión del zinc se encuentran en muchas proteínas codificadas fisiológicamente por el genoma humano, y el zinc libre se regula principalmente a nivel unicelular. El zinc tiene un efecto crítico en la homeostasis, en la función inmunológica, en el estrés oxidativo, en la apoptosis y en el envejecimiento, y trastornos significativos de gran interés para la salud pública están asociados con la deficiencia de zinc. En muchas enfermedades crónicas, incluyendo la aterosclerosis, varias neoplasias malignas, trastornos neurológicos, enfermedades autoinmunes, envejecimiento, enfermedades degenerativas relacionadas con la edad y la enfermedad de Wilson, la deficiencia concurrente de zinc puede complicar las características clínicas, afectar negativamente el estado inmunológico, aumentar el estrés oxidativo y conducir a la generación de citoquinas inflamatorias.

En estas enfermedades, el estrés oxidativo y la inflamación crónica pueden jugar un papel causal importante. Por lo tanto, es importante que se evalúe el estado del zinc en cualquier caso y se corrija la deficiencia de zinc, ya que las propiedades únicas del zinc pueden tener beneficios terapéuticos significativos en estas enfermedades. En el presente trabajo, revisamos el zinc como un oligoelemento multipropósito, su papel biológico en la homeostasis, la proliferación y la apoptosis y su papel en la inmunidad y en las enfermedades crónicas, como el cáncer, la diabetes, la depresión, la enfermedad de Wilson, la enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades relacionadas con la edad.


Zinc, enfermedades humanas y envejecimiento
Departamento de Investigación, Centro Nacional Italiano de Investigación sobre el Envejecimiento (I.N.R.C.C.A.), Ancona.

El zinc es uno de los oligoelementos más importantes del cuerpo para muchas funciones biológicas; se requiere como componente catalítico para más de 200 enzimas y como componente estructural de muchas proteínas, hormonas, neuropéptidos, receptores hormonales y probablemente polinucleótidos. Por su papel en la división y diferenciación celular, en la muerte celular programada, en la transcripción de genes, en el funcionamiento de las biomembranas y, obviamente, en muchas actividades enzimáticas, el zinc es considerado un elemento fundamental para asegurar el correcto funcionamiento de un organismo, desde las primeras etapas embrionarias hasta los últimos períodos de la vida.

Este papel biológico junto con los múltiples factores que modulan la rotación del zinc explican, por un lado, la variedad de signos clínicos y de laboratorio derivados de su reducida biodisponibilidad y, por otro, el elevado número de patologías humanas caracterizadas por alteraciones en la piscina de zinc. Como la suplementación de zinc es eficaz en la mayoría de estas enfermedades, se considera más como un apoyo terapéutico orientado, que como un simple integrador dietético.

Además, la relevancia del estado del zinc para muchas enfermedades asociadas a la edad y, según estudios experimentales, el envejecimiento en sí mismo de los principales mecanismos homeostáticos del cuerpo, es decir, los sistemas nervioso, neuroendocrino e inmunológico, coloca al zinc en una posición fundamental en la economía del organismo que envejece.


El zinc y su papel en la inflamación relacionada con la edad y la disfunción inmunológica
Wong, C., Ho, E. Zinc and its Role in Age-Related Inflammation and Immune Dysfunction. Nutrición molecular e investigación alimentaria. 2012. 56, 77-87.

El zinc es un micronutriente esencial requerido para muchos procesos celulares, especialmente para el desarrollo y la función normal del sistema inmunológico.

La homeostasis y la señalización del zinc son fundamentales para la activación inmunitaria, y un desequilibrio en la homeostasis del zinc está asociado con el desarrollo de enfermedades crónicas. La deficiencia de zinc causa un deterioro significativo tanto en la respuesta inmune adaptativa como en la innata, y promueve la inflamación sistémica. Los ancianos son una población particularmente susceptible a la deficiencia de zinc. Las encuestas nacionales indican que una parte significativa de la población de edad tiene una ingesta inadecuada de zinc, y se observa una disminución en el estado del zinc con la edad.

Existen notables similitudes entre las características de la deficiencia de zinc y la disfunción inmunológica en individuos de edad avanzada. Tanto la deficiencia de zinc como el proceso de envejecimiento se caracterizan por una respuesta inmunológica deficiente y una inflamación crónica sistémica de bajo grado. Se ha formulado la hipótesis de que la deficiencia de zinc relacionada con la edad puede ser un factor importante que contribuye a la disfunción inmunológica y a la inflamación crónica durante el proceso de envejecimiento. En esta revisión, se analizan los efectos del estado del zinc sobre el envejecimiento, los posibles mecanismos moleculares y epigenéticos que contribuyen a la disminución del estado del zinc relacionada con la edad, y la función del zinc en la disfunción inmunitaria relacionada con la edad y la inflamación crónica.


Dictamen científico sobre la seguridad y eficacia de los compuestos de zinc
Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA), Parma, Italia

Dictamen científico sobre la seguridad y eficacia de los compuestos de cinc (E6) como aditivo en la alimentación animal para todas las especies: sulfato de cinc monohidratado, basado en un expediente presentado por Grillo-Werke AG/EMFEMA. El sulfato de zinc monohidratado se considera una fuente segura de zinc para todas las especies animales, en lo que respecta a los contenidos máximos de zinc total en los piensos establecidos por la UE. Sobre la base de los datos relativos a la exposición de los consumidores y el nivel máximo de ingesta tolerable determinado para el cinc, no se espera que el uso de sulfato de cinc monohidratado en la alimentación animal plantee problemas de seguridad para los consumidores. Los peligros asociados a la manipulación del sulfato de cinc monohidratado están bien reconocidos y documentados. En particular, el sulfato de zinc monohidratado se considera un irritante grave para los ojos. El sulfato de cinc monohidratado bajo aplicación se considera un compuesto con un alto potencial de desprendimiento de polvo, que puede dar lugar a la exposición de los usuarios por inhalación.

En opinión de la Comisión técnica de la FEEDAP, sería prudente tomar medidas para evitar la exposición por inhalación. El uso de aditivos para piensos que contienen cinc no plantea una preocupación medioambiental directa para los suelos agrícolas, pero los datos disponibles no eran suficientes para excluir cualquier riesgo relacionado con el drenaje y la escorrentía de cinc a las aguas superficiales. No se espera que el uso de aditivos que contengan cinc en la acuicultura hasta el nivel máximo autorizado de cinc en los piensos suponga un riesgo apreciable para el medio ambiente. El sulfato de zinc monohidratado es una fuente eficaz de zinc para satisfacer las necesidades de los animales.


El papel del zinc en la enfermedad de Alzheimer
Instituto de Biología Molecular y Celular, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad de Leeds, Clarendon Way, Leeds LS2 9JT, Reino Unido

El zinc, el metal traza más abundante en el cerebro, tiene numerosas funciones, tanto en la salud como en la enfermedad. El zinc se libera en la hendidura sináptica de las neuronas glutamatérgicas junto con el glutamato, desde donde interactúa y modula los receptores NMDA y AMPA. Además, el zinc tiene funciones multifactoriales en la enfermedad de Alzheimer (EA). El zinc es crítico en el procesamiento enzimático no amiloidogénico de la proteína precursora del amiloide (APP) y en la degradación enzimática del péptido amiloide β (Aβ). El zinc se une a Aβ promoviendo su agregación en especies neurotóxicas, y la interrupción de la homeostasis del zinc en el cerebro resulta en déficits sinápticos y de memoria. Por lo tanto, la dishomeostasis del zinc puede tener un papel crítico en la patogénesis de la EA, y la quelación del zinc es un enfoque terapéutico potencial.

Está claro que el zinc no sólo desempeña un papel crítico en la integridad estructural y funcional de muchas proteínas, sino que también modula la actividad de las sinapsis glutamatérgicas y, de hecho, puede actuar como neurotransmisor por derecho propio. Varias de las enzimas involucradas en el procesamiento de APP y Aβ son metaloproteasas de zinc, con un requisito esencial para el zinc en su actividad catalítica. El zinc se une a Aβ, promoviendo su agregación y modulando así su neurotoxicidad. Aunque la dishomeostasis del zinc puede contribuir al desarrollo de la EA, es necesario seguir trabajando para aclarar los mecanismos moleculares y celulares afectados por el zinc tanto en situaciones normales como en situaciones de enfermedad.


Bioquímica del zinc, de una sola enzima de zinc a un elemento clave de la vida
King’s College London, Metal Metabolism Group, Division of Diabetes and Nutritional Sciences, School of Medicine, Londres, Reino Unido

La esencialidad nutricional del zinc para el crecimiento de organismos vivos había sido reconocida mucho antes de que la bioquímica del zinc comenzara con el descubrimiento del zinc en la anhidrasa carbónica en 1939. Un minucioso trabajo analítico demostró entonces la presencia del zinc como cofactor catalítico y estructural en unos pocos cientos de enzimas. En los años ochenta, el campo volvió a cobrar impulso con el nuevo principio de las proteínas «dedo de cinc», en las que el cinc tiene funciones estructurales en dominios que interactúan con otras biomoléculas. Los avances en la biología estructural y el rápido aumento de la disponibilidad de las bases de datos de genes y proteínas permitieron predecir los sitios de unión del zinc a partir de los motivos de unión del metal detectados en las secuencias. Este procedimiento dio como resultado la definición de los proteomas de zinc y la notable estimación de que el genoma humano codifica las proteínas de zinc.

Los desarrollos más recientes se centran en las funciones reguladoras de los iones de zinc(II) en la transferencia de información intracelular e intercelular y tienen implicaciones tentadoras para otras funciones adicionales del zinc en la transducción de señales y el control celular. Al menos tres docenas de proteínas controlan homeostáticamente el almacenamiento vesicular y la distribución subcelular del zinc y las concentraciones de iones de zinc(II). Los nuevos principios surgen de investigaciones cuantitativas sobre la interacción del zinc con las proteínas y cómo se amortigua para controlar las concentraciones celulares y subcelulares notablemente bajas de iones de zinc libre(II). Es justo concluir que el impacto del zinc en la salud y la enfermedad será por lo menos tan grande como el del hierro.


Muchos ríos para cruzar: el viaje del zinc del suelo a la semilla
Centre for Membrane Pumps in Cells and Disease-PUMPKIN, Danish National Research Foundation Frederiksberg, Dinamarca; Copenhagen Plant Science Centre, Department of Plant and Environmental Sciences, University of Copenhagen Frederiksberg, Denmark.

Un objetivo importante del biofortificación con micronutrientes es aumentar la cantidad de zinc biodisponible en las semillas comestibles de los cereales y, más concretamente, en el endospermo. La imagen está empezando a surgir de cómo el zinc se transloca del suelo a través de la planta madre a la semilla en desarrollo.

En este viaje, el zinc es transportado de simplast en simplast a través de múltiples espacios apoplásticos. Durante cada paso, el zinc es importado en un symplast antes de ser exportado nuevamente. La importación y exportación celular de zinc requiere el paso a través de membranas biológicas, lo que hace que los transportadores de zinc ligados a membranas sean especialmente interesantes como posibles cuellos de botella para el transporte. Dentro de la célula, el zinc puede ser importado o exportado desde organelos por otros transportistas. Actualmente se conoce la función de varias proteínas de membrana implicadas en el transporte de zinc a través de las membranas de tonoplast, cloroplasto o plasma. Estos incluyen miembros de las familias ZIP (ZRT-IRT-like Protein), MTP (Metal Tolerance Protein) y ATPase (HMA) de metales pesados. Un actor importante en el proceso de transporte es la ligando nicotianamina que se une al zinc para aumentar su solubilidad en las células vivas y de esta manera amortigua la concentración intracelular de zinc.


Regulación de la señalización de los receptores de células T por la afluencia de zinc inducida por la activación
División de Inmunología y Reumatología, Departamento de Medicina, Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford, Stanford, CA 94305, Estados Unidos.

El zinc es un oligoelemento esencial para las respuestas inmunitarias innatas y adaptativas. Además de ser un elemento estructural de muchas proteínas, el zinc también funciona como neurotransmisor y mensajero intracelular. Los cambios temporales o espaciales en el zinc biodisponible pueden influir en la actividad de varias enzimas, incluyendo las quinasas y las fosfatasas. Proporcionamos evidencia de que el zinc funciona como una molécula de señalización iónica después de la activación de las células T. Las concentraciones de cinc citoplasmático aumentaron dentro de un minuto después de la activación del receptor de células T (TCR), en particular en el compartimiento subsináptico. El aumento dependía de las concentraciones de zinc extracelular y fue inhibido por el silenciamiento del transportador de zinc Zip6. El aumento de la afluencia de zinc redujo el reclutamiento de SHP-1 al complejo de activación de TCR, la fosforilación ZAP70 aumentada y la afluencia sostenida de calcio. Al calibrar los umbrales de activación del TCR, el aumento de la biodisponibilidad del zinc extracelular facilitó la inducción de respuestas proliferativas de las células T a estímulos subóptimos.


Sulfato de cinc – Esta sustancia es generalmente reconocida como segura.
Código de Regulaciones Federales][Título 21, Volumen 3][Revisado a partir del 1 de abril de 2014][CITE: 21CFR182.8997] TÍTULO 21 – ALIMENTOS Y DROGAS CAPÍTULO I – DEPARTAMENTO DE ADMINISTRACIÓN DE ALIMENTOS Y DROGAS SUBCAPÍTULO B – ALIMENTOS PARA CONSUMO HUMANO (CONTINUADO) PARTE 182 – SUSTANCIAS GLOBALMENTE RECONOCIDAS COMO SEGURAS SUBPARTE I – Nutrientes Sec. 182.8997 Sulfato de cinc. (a) Producto. Sulfato de zinc. (b) Condiciones de uso. Esta sustancia se reconoce generalmente como segura cuando se utiliza de acuerdo con las buenas prácticas de fabricación.


El zinc y la función inmunitaria: la base biológica de la resistencia alterada a la infección
Departamento de Salud Internacional, Escuela de Salud Pública de la Universidad Johns Hopkins, Baltimore, MD 21205, EE.UU.

Se sabe que el zinc juega un papel central en el sistema inmunológico, y las personas con deficiencia de zinc experimentan una mayor susceptibilidad a una variedad de patógenos. Los mecanismos inmunológicos por los cuales el zinc modula la mayor susceptibilidad a la infección han sido estudiados durante varias décadas.

Está claro que el zinc afecta a múltiples aspectos del sistema inmunológico, desde la barrera de la piel hasta la regulación génica dentro de los linfocitos.

El cinc es crucial para el desarrollo normal y la función de las células mediadoras de inmunidad no específica, como los neutrófilos y las células asesinas naturales.

La deficiencia de zinc también afecta el desarrollo de la inmunidad adquirida al prevenir tanto el crecimiento como ciertas funciones de los linfocitos T, como la activación, la producción de citoquinas Th1 y la ayuda de los linfocitos B. Asimismo, el desarrollo de linfocitos B y la producción de anticuerpos, en particular la inmunoglobulina G, están comprometidos. El macrófago, una célula fundamental en muchas funciones inmunológicas, se ve afectado negativamente por la deficiencia de zinc, que puede desregular la eliminación intracelular, la producción de citocinas y la fagocitosis.

Los efectos del cinc sobre estos mediadores inmunológicos clave tienen sus raíces en la miríada de papeles que desempeña el cinc en funciones celulares básicas como la replicación del ADN, la transcripción del ARN, la división celular y la activación celular. La apoptosis es potenciada por la deficiencia de zinc. El zinc también funciona como antioxidante y puede estabilizar las membranas. Esta revisión explora estos aspectos de la biología del zinc del sistema inmunológico e intenta proporcionar una base biológica para la resistencia alterada del huésped a las infecciones observadas durante la deficiencia de zinc y la administración de suplementos.

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