El Zinc

El zinc es un oligoelemento esencial involucrado en más de 1000 sistemas enzimáticos diferentes en el cuerpo (28). Su uso terapéutico está respaldado por un creciente cuerpo de evidencia científica que incluye: el apoyo a la función inmunológica, el fortalecimiento de los procesos de curación y proporcionar apoyo antioxidante, esencial para el mantenimiento de una buena salud.
A nivel mundial, se estima que más del 20% de los países occidentales no cumplen con los requisitos diarios de ingesta de zinc (13) y junto con la investigación, que sugiere una falta de aceptación en las etapas de desarrollo de la vida, podría conducir a un mayor riesgo de enfermedades crónicas (34).

Papel del zinc en el cuerpo

Las funciones bioquímicas del zinc se pueden dividir en tres principales: regulatoria, estructural y catalítica.

Catalítica: participa en más de 300 reacciones químicas enzimáticas. Las proteínas zinc fingers (ZF) o dedos de zinc están involucradas en la disposición de proteínas y membranas celulares. Regulatoria: característica del zinc en apoyo al control hormonal, la modulación inmunológica y la expresión génica.

Regulatoria

Catalítica

Estructural

  • Transducción de señales mediada por receptores.
  • Almacenado y liberación de insulina.
  • Liberación de los neurotransmisores de los vasos sinópticos.
  • Activación de células T dependientes de antígeno.
  • Vinculación al factor de crecimiento similar a la insulina.
  • Apoptosis.
  • Alcohol deshidrogenasa Carboxipeptidasas.
  • Superóxido dismutasa (SOD).
  • Metaloproteinasas de matriz (MT).
  • Retinal-Deshidrogenasa.
  • Enzima degradante de insulina.
  • Síntesis de proteínas
  • Crecimiento celular: controla la síntesis de proteínas.
  • Integridad de la membrana celular.
  • Formación ósea.
  • Integridad de la piel.
  • Inmunidad mediada por células.

 

Almacenamiento y transporte de zinc

En el cuerpo humano, el zinc se encuentra principalmente en el músculo esquelético y el tejido óseo.

Dentro de los hombres, la glándula prostática tiene la mayor concentración de zinc (7, 16).

Almacenamiento y transporte de zinc en el cuerpo humano
Almacenamiento y transporte de zinc en el cuerpo humano

Debido a la limitada capacidad de almacenamiento dentro del cuerpo, el zinc está bajo estricto control fisiológico. ZIP4, ZnT1 y otros metales divalentes transportadores controlan el movimiento del zinc, afectando la concentración intracelular y citoplasmática del zinc; manteniendo la homeostasis (Maares & Haase, 2020; Kimura & Kambe, 2016; Norouzi et al., 2017).

Las metalotioneínas (MT) son proteínas de almacenamiento claves para el zinc. MT son proteínas de unión a metales, que pueden unir siete moléculas de zinc (Cousins, 2010; Kimura & Kambe, 2016).

El tracto Gastro Intestinal (GI) y el páncreas tienen los niveles más altos (Cousins, 2010). Las proteínas transportadoras de zinc controlan el movimiento de zinc en la membrana, así como la concentración intracelular y citoplasmatica de zinc; manteniendo la homeostasis (Maares y Haase, 2020; Kimura y Kambe, 2016; Norouzi et al., 2017).

La variación dietética del zinc afecta su absorción. Su biodisponibilidad puede verse afectada por anomalías en el tracto GI, en los ligandos de transporte, o por sustancias que interfieren con la absorción de zinc (Chen et al., 2016; Mocchegiani et al., 2013).

Además, el ácido picolínico favorece la absorción de zinc y la vitamina B6 apoya la producción ácido picolínico (Summersgill et al., 2014).

Factores que afectan el estado del zinc

Factores de riesgo dietéticos

La investigación destaca el impacto negativo de los fitatos y el calcio en la causa de un estado inadecuado del zinc (Mocchegiani et al., 2013). Además, su investigación indica que la proteína de soja tiene un mayor impacto en la biodisponibilidad de zinc que el contenido de fitato (IZiNCG, 2021).

Por el contrario, consumir proteína animal con una comida ayuda a la absorción de zinc debido a la presencia de metionina, histidina y ácidos orgánicos (Chen et al., 2016; Maares & Haase, 2020). Estos ácidos orgánicos incluyen ácido cítrico, málico y láctico, que se pueden lograr en la fermentación y germinación de alimentos ricos en fitato (Chen et al., 2016; Maares & Haase, 2020).

Un metanálisis de 26 estudios, (Foster et al) que examinaron el riesgo de los vegetarianos de una ingesta dietética inadecuada de zinc, (Foster et al., 2013) llegaron a la conclusión de que existe un mayor riesgo para ellos, especialmente en etapas claves de la vida (Foster & Samman, 2015).

En general, se puede decir que existen múltiples factores de riesgo dietéticos para la deficiencia de zinc, que causan una mayor excreción urinaria o una absorción reducida de zinc. Por el contrario, las fuentes ricas en zinc dietético incluyen carne, pescado, mariscos, nueces, semillas, legumbres y cereales integrales (Braun & Cohen, 2015).

Incremento urinario Excreción de Zn: 

  • Alto consumo de alcohol.
  • Alto consumo de azúcar.
  • Altos niveles de taninos.

Reduce absorción de Zn: 

  • Alta ingesta de fitatos.
  • Altos niveles de cadmio.
  • Caseína de lácteos.
  • Suplementos de hierro.
  • Dieta rica en calcio.
  • Altos niveles de taninos.

Estilo de vida y factores de riesgo

Muchas mujeres que toman píldoras anticonceptivas desarrollan deficiencia de zinc debido a un efecto antagonista sobre el zinc en el cuerpo (Kamp et al., 2011; Teimoori et al., 2016). En los últimos años, los investigadores han descubierto que una ingesta elevada de zinc durante un tiempo prolongado también puede conducir a un estado deficiente de cobre (Gonoodi et al., 2018; Kamp et al., 2011).

En el proceso de envejecimiento existen cambios fisiológicos en los transportadores de entrada de zinc, lo que los hace menos efectivos (Sauer et al., 2020; Braun & Cohen, 2015). Esto, combinado con mayores niveles intracelulares MT (metalotioneínas), ocasiona menos zinc biodisponible (Mocchegiani et al., 2011). Como era de esperar, muchos estudios han destacado una mayor prevalencia de niveles reducidos de zinc en la población de edad avanzada (Braun & Cohen, 2015).

Factores que ponen en riesgo la deficiencia de zinc

  • Síndrome de malabsorción.
  • Enfermedad hepática crónica.
  • Enfermedad de células falciformes.
  • Diabetes.
  • Enfermedad renal crónica.
  • Diarrea crónica.
  • Cirugía gastrointestinal.
  • Dietas vegetarianas y veganas.
  • Mujeres embarazadas y lactantes.
  • Lactantes mayores alimentados únicamente con leche materna.
  • Alcoholismo.
  • Obesidad.
  • Condiciones que cursan inflamación crónica.
  • Envejecimiento.
  • Medicamentos que agotan el zinc.

Signos y síntomas de deficiencia de zinc (Braun & Cohen, 2015)

Deficiencia leve

Deficiencia mayor

Retraso en la cicatrización de heridas.

Anorexia/ Bulimia.

Testosterona baja.

Demencia.

Bajo deseo sexual.

Dermatitis pustulosa.

Recuento bajo conteo de espermatozoides.

Diarrea.

Masa muscular baja.

Alopecia

Cambios neurosensoriales (gusto, olfato, vista, equilibrio)

Trastornos emocionales.

Mala función inmunológica e infecciones recurrentes.

Infecciones recurrentes.

Piel áspera.

Pérdida neurosensorial.

Falta de apetito.

Disfunción inmunológica.

Letargo mental.

Ulceración persistente.

Funciones claves del zinc

Soporte antioxidante y antiinflamatorio

El zinc es un componente importante de la red de defensa antioxidante. Es un cofactor vital para el superóxido dismutasa (SOD), una enzima antioxidante intra y extracelular crucial, necesaria para la conversión de los radicales libres de superóxido altamente reactivos en peróxido de hidrógeno menos dañino (Cicero et al., 2019).

La investigación ha demostrado su capacidad para reducir la fuente de estrés oxidativo; especies reactivas de oxígeno (ROS) (Jarosz et al., 2017; Maret 2013; Prasad 2014). El zinc ayuda a prevenir la oxidación de las membranas, teniendo acciones sinérgicas con los antioxidantes lipídicos y solubles en agua en la protección de oxidación de los lípidos.

Un área crucial de investigación se relaciona con el impacto del zinc en la producción de citoquinas (Zabetakis et al., 2020). La actividad cientifica ha demostrado que los niveles bajos de zinc pueden aumentar la respuesta inflamatoria del cuerpo al reducir el factor nuclear kappaB (NF-κB), el TNF-alfa y la interleucina-beta (Jarosz 2017; Maret 2013; Prasad 2014). En un estudio de 2015, se observó que una deficiencia desencadenaba la activación inadecuada de las células inmunitarias, lo que impulsaba la producción de IL-6, una citoquina inflamatoria (Wong et al., 2015). Por lo tanto, el zinc tiene un doble papel en la modulación de los procesos inflamatorios, actuando como un nutriente antioxidante y antiinflamatorio.

Integridad de la piel y cicatrización de heridas

La reparación de tejidos y la cicatrización de heridas son procesos complejos que involucran una serie de reacciones bioquímicas y celulares, que comienzan con la inflamación y continúan con la reparación y remodelación del tejido lesionado. El zinc está íntimamente involucrado en la reparación del tejido conectivo y la cicatrización de heridas. Una deficiencia de zinc dificulta tanto la fibroplasia como la epitelización, lo que provoca un retraso en la cicatrización de heridas, a pesar de que se mantienen las reservas de zinc en la piel.

Dedo con tirita

Los resultados de varios estudios clínicos sugieren un papel beneficioso suplementado zinc por vía oral en la reparación de heridas quirúrgicas. Algunos autores sugieren que se use zinc para los protocolos preoperatorios (Kogan et al., 2017; Lin et al., 2017)

Gusto y Apetito

Desde la década de los 70 se observó una correlación entre la percepción reducida del gusto y el nivel bajo de zinc en la población de edad avanzada (Kodama et al., 2020). Este cambio del gusto puede alterar la ingesta de alimentos, afectando el estado nutricional de la persona, existiendo varios estudios que confirman este vínculo (Fábián et al., 2015; Kawade, 2012; Kodama et al., 2020). La percepción del gusto involucra a una proteína clave dependiente de zinc, gustina, (esencial para la percepción normal del gusto, además de servir como un factor de crecimiento y desarrollo de las papilas gustativas) que se encuentra en la saliva (Kodama et al., 2020).

Además, el crecimiento de las papilas gustativas ubicadas en la superficie de la lengua requiere zinc. Los estudios han demostrado que un estado deficiente de zinc provoca un reemplazo reducido de las papilas gustativas (Fábián et al., 2015; Kawade, 2012; Kodama et al., 2020)

Estructura y función gastrointestinal

Varios experimentos en animales revelan los efectos nocivos de la deficiencia de zinc en numerosas dimensiones de la estructura y función GI (Gopalsamy et al., 2015; Reed et al., 2015; Sauer et al., 2020).

Estas alteraciones aumentan la inflamación, alteran los complejos de uniones estrechas y aumentan la muerte celular. La evidencia indica una disminución de la altura y atrofia de las vellosidades, lo que compromete su capacidad para apoyar el proceso digestivo. Además, la deficiencia de zinc reduce la calidad, profundidad y cantidad de células de las criptas (Gopalsamy et al., 2015; Maares & Haase, 2020; Tran et al., 2011).

Muchas células críticas habitan en las criptas, incluidas las involucradas en la defensa y señalización del huésped. Además, en las criptas también se encuentran células madre que reponen las células epiteliales más arriba de las vellosidades.

La investigación sugiere que las acciones anteriores requieren niveles saludables de MT (Tran et al., 2011). Significativamente, la suplementación con zinc mejora estas irregularidades del tracto GI observadas en individuos con producción normal de MT (Tran et al., 2011).

intestino en cuerpo humano

Mejora y apoya la función inmunológica

El zinc es posiblemente el mineral más importante para el sistema inmunológico. Una deficiencia de zinc provoca un grave deterioro en la capacidad del cuerpo para responder adecuadamente a las infecciones microbianas. Esto reduce la cantidad de glóbulos blancos (linfocitos T-helper1) disponibles para atacar bacterias, virus, hongos y células cancerosas.

La deficiencia de zinc, en un modelo humano experimental, provocó un desequilibrio entre las funciones mediadas por linfocitos Th1 y Th2. La producción de interferón-gamma e interleucina (IL)-2 (citocinas Th1) disminuyó, mientras que la producción de citocinas Th2, IL-4, IL-6 e IL-10 no se vio afectada durante la deficiencia de zinc. Esto da como resultado una disminución de las defensas antimicrobianas, también conocida como inmunosupresión.

Los inflamasomas son complejos multiproteicos que forman parte de la defensa inmunitaria innata. Se desencadenan por señales de peligro internas y externas (Zabetakis et al., 2020). Estas señales de peligro pueden ser cambios asociados a patógenos o alteraciones en el marco molecular debido a especies reactivas de oxígeno (Summersgill et al., 2014; Zabetakis et al., 2020).

Zinc y Obesidad

Los hallazgos, en estudios humanos, han relacionado la resistencia a la leptina con la obesidad y la deficiencia de zinc, mientras que se sugiere que el zinc es necesario para la producción de serotonina (Khorsandi et al., 2019). Estos descubrimientos sugieren que el zinc tiene un papel destacado en la determinación de la saciedad y la plenitud.

Algunos estudios han explorado la correlación con la pérdida de peso y el nivel de zinc, aunque no se ha establecido una conexión directa. Sin embargo, el papel del zinc como apoyo a la función endocrina del páncreas es universal.

Manejo en el acné leve

El zinc y su uso en el tratamiento del acné ha sido objeto de varios ensayos clínicos desde 1977. La relación terapéutica entre el zinc y el acné se ha relacionado con el efecto antiinflamatorio del zinc, por su papel en el metabolismo de los andrógenos, y su influencia en el metabolismo de la vitamina A (Mogaddam et al. al., 2014).

El efecto del zinc sobre las células inflamatorias, especialmente sobre los granulocitos, es un mecanismo clave y relevante para el acné. El zinc juega un papel regulador en el control del mecanismo celular atacando la infección. Numerosos ensayos clínicos han demostrado la eficacia del uso de zinc en el acné (Mogaddam et al., 2014).

Mujer mirándose rostro con acné

Otro mecanismo que conecta la deficiencia de zinc y el desarrollo del acné involucra la proteína de unión al retinol (RBP). RBP permite el transporte de vitamina A a los tejidos, y su nivel sérico refleja los niveles de vitamina A en los órganos diana (Mogaddam et al., 2014). El zinc es esencial para la síntesis y secreción de RBP por parte del hígado. También se cree que el zinc influye en el transporte y utilización de la vitamina A, directa o indirectamente, a través de ciertas enzimas, y para prevenir la queratinización y la obstrucción folicular.

Síndrome metabólico

La ingesta mínima constante de zinc está relacionada con una mayor probabilidad de diabetes. Además, existe una correlación entre la regulación de varios transportadores de zinc que afectan las funciones pancreáticas. Un descubrimiento reciente encontró que el polimorfismo generalizado, que afecta al transportador de zinc SLC30A8/ZnT8, puede aumentar la predisposición a la diabetes tipo 2. Además, algunos de estos transportadores de zinc afectan el «eje intestinal del hígado»; reduciendo la capacidad de la insulina para ser eliminada del hígado, lo que resulta en niveles de insulina desregulados (Fukunaka & Fujitani, 2018).

Por otro lado, la suplementación excesiva con zinc puede tener efectos nocivos, ya que causar un aumento no deseado en los niveles de HbA1c y presión arterial alta (Fukunaka & Fujitani, 2018).

Infertilidad en hombres

El zinc es necesario para fabricar testosterona y, por lo tanto, puede desempeñar un papel en las funciones hormonales de varios órganos endocrinos y en la salud de los espermatozoides. Los niveles bajos de zinc evitan que la glándula pituitaria libere las hormonas necesarias para estimular la producción de testosterona.

Además, la enzima convertidora de angiotensina (ECA) está estrechamente relacionada con el desarrollo testicular y espermático. La deficiencia de zinc afecta la actividad de la ECA, lo que a su vez conduce al agotamiento de la testosterona y la inhibición de la espermatogénesis.

La deficiencia de zinc también puede conducir a una disminución de la función sexual en los hombres (Fallah et al., 2018). La pérdida gradual de zinc finalmente producirá impotencia sexual o infertilidad, que puede incluir pérdida del deseo sexual, así como la incapacidad de producir cantidades adecuadas de esperma. Para el hombre que experimenta desinterés por el sexo, la deficiencia de zinc debe considerarse como una posible causa.

El papel de la terapia con zinc, en la infertilidad causada por una calidad de esperma defectuosa, se examinó en 100 hombres con astenozoospermia. Hubo una mejora significativa en la calidad del esperma; recuento de espermatozoides, motilidad progresiva, capacidad de fecundación y reducción de la incidencia de anticuerpos antiespermatozoides (Fallah et al., 2018). La mejora probablemente se debió al efecto estabilizador de la membrana del zinc como antioxidante y su efecto sobre la inmunidad celular y humoral, al reducir los niveles de anticuerpos antiespermáticos y TNF alfa, y aumentar los de IL-4 (Fallah et al., 2018; Woodward et al., 2017).

La deficiencia de zinc en los hombres conduce a varios signos clínicos, como disminución de la espermatogénesis, alteración de la morfología de los espermatozoides y alteración de la fertilidad masculina. Dado el papel fundamental que desempeña el zinc como cofactor en la transcripción del ADN y la síntesis de proteínas, esto no es sorprendente.

La transcripción del ADN es una parte importante del desarrollo de las células germinales; por lo tanto, el zinc se considera importante para la salud reproductiva.

Los espermatozoides están protegidos contra el estrés oxidativo gracias a las propiedades antioxidantes del zinc. El estrés oxidativo provoca un daño estructural extenso en el ADN del esperma, una motilidad o movilidad reducida del esperma y una integridad defectuosa de la membrana del esperma a través de la peroxidación lipídica. Una revisión sistemática comparó múltiples estudios para evaluar el efecto de los antioxidantes en la fertilidad masculina (Ross et al., 2010). Este incluyó el uso de zinc sobre las variables del semen y la tasa de embarazo, tanto como antioxidante único como junto con otros antioxidantes.

Salud de la próstata

La próstata tiene la mayor concentración de zinc de cualquier otro tejido blando en humanos. La variación en la concentración de zinc ocurre en cada lóbulo, y está determinada por su función. El lóbulo periférico tiene un papel central en la secreción de líquido prostático, que contiene ≈500 mcg/mL de zinc en comparación con el plasma, 1 a 2 mcg/mL.

El zinc es un factor importante en la disponibilidad de citrato, que también se encuentra en grandes cantidades en el fluido prostático. Con el envejecimiento, el contenido de zinc tanto de la próstata como de su líquido disminuye, un componente que se ha relacionado con un descenso de la fertilidad (Fallah et al., 2018).

La deficiencia de zinc en la dieta se ha asociado con un mayor daño en el ADN de la próstata durante el estrés oxidativo (Das & Buchholz, 2019; Maret, 2013; Sauer et al., 2020). Esto se convierte en un círculo vicioso, ya que cuanto mayor es el estrés oxidativo, mayor es la necesidad de zinc por la próstata. Finalmente, el zinc tiene una función antimicrobiana dentro del líquido y de la propia glándula (Kelleher et al., 2011). El zinc prostático bajo se ha relacionado con enfermedad de la próstata.

Dosis

La dosificación depende de la razón por la que el cliente la toma, pero la EFSA ha proporcionado el siguiente dictamen para los requisitos medios.

 Requerimientos promedios de zinc dietético (EFSA):

  • 6,2 a 10,2 mg/día para mujeres con un peso de referencia de 58,5 kg. De 7,5 a 12,7 mg/día para hombres con un peso de referencia de 68,1 kg.
  • Para lactantes a partir de los siete meses de edad y para niños se estimaron factorialmente, en base a la extrapolación de las estimaciones de pérdidas de adultos más las necesidades de zinc para el crecimiento, y oscilan entre 2,4 y 11,8 mg/día.
  • Para el embarazo y la lactancia, se consideraron los requisitos adicionales de zinc relacionados con los tejidos fetales y maternos, y la transferencia de zinc a la leche materna respectivamente, y se estimaron de 1,6 y 2,9 mg/día, respectivamente.

La implementación del sabor oral de zinc puede proporcionar una indicación del punto de partida del estado del zinc. Muchos nutricionistas ahora prefieren la forma de citrato de zinc porque se sabe que se absorbe fácilmente.

Aunque la comprensión de este mineral comenzó hace más de 50 años, cada vez más investigaciones destacan su aplicación en el mundo moderno. Es un mineral que abarca el ciclo de vida de todos los individuos. Asegurar un estado adecuado a lo largo de la vida puede tener un papel esencial en la reducción de la aparición de enfermedades crónicas comunes.

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Autor: Lamberts Española.

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