ZINCO. Fonti alimentari: molluschi (ostriche), carne rossa, fegato, uova, germe dei cereali, nocciole, legumi. Contenuto nel corpo umano 1,5-2,5 g

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Angelina Baroni
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1 ZINCO Fonti alimentari: molluschi (ostriche), carne rossa, fegato, uova, germe dei cereali, nocciole, legumi Contenuto nel corpo umano 1,5-2,5 g Funzioni cofattore di ~200 enzimi, ruolo strutturale nei fattori di trascrizione PRI: 11 mg/die (M); 8 mg/die (F) Carenza ritardo nella crescita, lesioni cutanee, alterazione della spermatogenesi, alterazione della risposta immunitaria, suscettibilità alle infezioni, diarrea, ritardo della rimarginazione ferite Malatti genetica: acrodermatite enteropatica (autosomica dominante), produce carenza severa di zinco Tossicità: UL 25 mg/die, compete per l assobimento del rame

alterazione della spermatogenesi, alterazione della risposta immunitaria, suscettibilità alle infezioni, diarrea, ritardo della rimarginazione ferite

2 Contenuto e distribuzione dello zinco nel corpo umano (1,5-2,5 g) 85% ossa e muscoli 11% pelle (capelli, unghie) e fegato (contiene una riserva di Zn) abbondante nel liquido seminale 0,5 % sangue (80% eritrociti legato a carbonico anidrasi e superossido dismutasi) (20% plasmatico trasporto, legato ad albumina, alfa2-macroglobulina, amminoacidi, transferrina) >95% intracellulare 50% citoplasma 30-40% nucleo

(80% eritrociti legato a carbonico anidrasi e superossido dismutasi) (20% plasmatico trasporto, legato

4 ASSORBIMENTO DELLO ZINCO Nell intestino tenue Transcellulare, mediato da trasportatori, saturabile (riguarda lo Zn presente nella dieta) Paracellulare, passivo (riguarda i supplementi) Biodisponibilità del 33% Fattori/componenti della dieta che ne influenzano la biodisponibilità acidità gastrica (rilevante negli anziani, a rischio per acloridria) proteine (es. poco biodisponibile nel latte vaccino vs. umano) fitati ferro da supplementi calcio e fosforo

Fattori/componenti della dieta che ne influenzano la biodisponibilità acidità gastrica (rilevante negli anziani,

5 Trasportatori dello zinco Famiglie di proteine diverse isoforme in diversi tessuti Trasportatori per l ingresso: Zip (Zip 1-14) trasportano il metallo dai fluidi extracellulari dentro le cellule o lo liberano da vescicole intracellulari la loro espressione e localizzazione in membrana dipende dalla quantità di Zn Trasportatori per l efflusso: ZnT (ZnT 1-10) Fanno diminuire lo Zn nelle cellule Facilitano l uscita Omeostasi dello zinco Fortemente regolata a livello intestinale L eccesso di Zn nella cellula stimola la sintesi di metallotioneina (MT) viene legato ed eliminato con l esfoliazione della mucosa intestinale Da: Cousins, Liuzzi and Compton, J. Biol. Chem Acrodermatite enteropatica: mutazione di Zip4.

1-10) Fanno diminuire lo Zn nelle cellule Facilitano l uscita Omeostasi dello zinco Fortemente regolata a livello intestinale L eccesso di Zn nella cellula stimola la sintesi di

6 Meccanismo di regolazione dell espressione genica da parte dello zinco (es metallotioneina) Lo Zn nella cellula si lega a MTF-1 (Metal-binding Transcription Factor-1) Il complesso MTF1-Zn migra nel nucleo Riconosce sequenze MRE (Metal Regulatory Elements) nel promotore di diversi geni bersaglio (es. Metallotioneina, ZnT1, CDF) L interazione MTF-1/MRE è modulata dallo stato redox intracellulare Numerosi geni mostrano le sequenze MRE e possono essere regolati positivamente o negativamente dallo Zn

Elements) nel promotore di diversi geni bersaglio (es.

7 Lo zinco viene eliminato tramite Sfaldamento della mucosa intestinale Urine Allattamento Mestruazioni Liquido seminale Perdita di capelli Sfaldamento dell epidermide Fluidi pancreatici e intestinali

Mestruazioni Liquido seminale Perdita di capelli

8 Caratteristiche biochimiche dello zinco Presenta un solo stato di ossidazione stabile (Zn 2+ ) Non partecipa quindi direttamente a reazioni di ossidoriduzione Non catalizza la reazione di Haber-Weiss (diversamente da Fe e Cu) Si lega alle His e Cys con ripercussioni sulla struttura e funzione delle proteine Funzioni dello zinco Implicato nella crescita cellulare e nel differenziamento dei tessuti a rapido ricambio (sistema immunitario, gastro-intestinale, pelle, sistema riproduttivo) Funzioni catalitiche (nel sito attivo di enzimi) Funzione strutturale Regolazione della trascrizione genica Funzione antiossidante

delle proteine Funzioni dello zinco Implicato nella crescita cellulare e nel differenziamento dei tessuti a rapido ricambio (sistema immunitario,

9 FUNZIONE CATALITICA DELLO ZINCO > 200 enzimi dipendenti da Zn Non è noto come lo Zn viene donato alle apo-proteine Esempi Carbonico anidrasi (mantenimento ph del sangue) Carbossipeptidasi pancreatica Lattato deidrogenasi (glicolisi anaerobia) Alcool deidrogenasi (metabolismo dell etanolo) Fosfatasi alcalina (ALP) (metabolismo osseo ed epatico) Retinale deidrogenasi (metabolismo vit A, retinale ad ac retinoico) Metalloproteasi (rimodellamento matrice extracellulare, es. collagenasi) DNA e RNA polimerasi, aminoacil-trna sintasi (replicazione, riparazione, trascrizione del DNA)

etanolo) Fosfatasi alcalina (ALP) (metabolismo osseo ed epatico) Retinale deidrogenasi (metabolismo vit A, retinale ad ac retinoico)

10 Anidrasi carbonica Proteina più abbondante negli eritrociti, dopo l emoglobina H 2 O + CO 2 HCO H + Lo zinco agisce come acido di Lewis

11 FUNZIONE STRUTTURALE DELLO ZINCO Motivi a dita di zinco (zinc-fingers): zinco coordinato a 2 His e 2 Cys: Presenti in numerosi fattori di trascrizione (recettori per gli estrogeni, ac. retinoico, 1, 25 (OH) 2 D) Presente in proteine coinvolte nella trasduzione del segnale (protein chinasi) e nell adesione cellulare

12 FUNZIONE ANTIOSSIDANTE DELLO ZINCO E presente nelle Cu, Zn SOD (SOD1 e EC-SOD), enzimi antiossidanti (dove svolge un ruolo strutturale) Stimola la sintesi di metallotioneine, che contrastano la reattività di metalli redox (Cu, Cd, Hg etc) Legandosi, protegge dall ossidazione di gruppi -SH di proteine presenti sulle membrane cellulari Sito attivo di SOD1

che contrastano la reattività di metalli redox (Cu, Cd, Hg etc) Legandosi, protegge dall

13 Funzioni del sistema immunitario depresse in carenza di zinco Numero dei linfociti T in circolo Proliferazione dei linfociti T stimolata da PHA Numero dei timociti nel timo Reazione di ipersensibilità ritardata Funzione dei linfociti T-helper Attività citotossica dei linfociti T Attività dei linfociti natural killer Funzionalità dei neutrofili (burst ossidativo, chemotassi) Funzionalità dei macrofagi (fagocitosi) Livello sierico di timulina Lo zinco attiva la timulina ormone nona-peptidico prodotto dal timo coinvolto nella produzione di citochine, maturazione, differenziamento, citotossicità dei linfociti T

natural killer Funzionalità dei neutrofili (burst ossidativo, chemotassi) Funzionalità dei macrofagi (fagocitosi) Livello sierico di timulina Lo zinco

14 Prasad AS, Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care, 2009,12,

15 SINTOMI DI CARENZA DI ZINCO Ritardo nella crescita Compromissione della difesa immunitaria Linfopenia Diminuita funzione linfociti T e B Diminuita funzione dei neutrofili e macrofagi Diminuita funzione cellule natural killer Diminuita funzione del complemento Perdita dell appetito Lesioni cutanee Anomalie scheletriche Ritardo della maturazione sessuale e compromissione della capacità riproduttiva Stress ossidativo

cellule natural killer Diminuita funzione del complemento Perdita dell appetito Lesioni cutanee Anomalie

16 VALUTAZIONE DELLO STATO NUTRIZIONALE PER LO ZINCO Misurazione della fosfatasi alcalina nel plasma (non troppo affidabile) Concentrazione plasmatica di zinco GRUPPI A RISCHIO DI CARENZA Patologie del malassorbimento (morbo di Chron, coliti) Anziani Donne in gravidanza e allattamento Ustionati

plasmatica di zinco GRUPPI A RISCHIO DI CARENZA Patologie del

17 Tossicità dello zinco (rara) UL 25 mg/die Induce carenza di rame e ferro (effetto terapeutico nella Malattia di Wilson)

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