Zinok a jeho rola v imunitnom systéme človeka

Po dlhšej prestávke som sa znova rozhodol napísať článok, v ktorom by som vám chcel predstaviť zinok, nie len ako minerál, ktorý jednoducho treba brať ako doplnok k výžive. Funkcia zinku v našom tele je nevyhnutná pre správne fungovanie imunitného systému, ktorý vám po 16. článkoch konečne priblížim. Skôr ako prejdem na samotný zinok, je dôležité si vysvetliť, ako funguje náš imunitný systém, a aké bunky v ňom zohrávajú kľúčovú rolu.

Imunitný systém človeka

S pojmom imunitný systém sme sa stretávali už od útleho veku, kedy sme tento pojem chápali, ako nejaký systém, ktorý nás chráni od všelijakých vírusov a baktérií. Je to vskutku pravda, náš imunitný systém nás chráni pred tzv. patogénmi, ktoré do nášho tela vstupujú každý deň. Slovo patogén reprezentuje mikroorganizmy, ktorými sú najmä baktérie, vírusy, a niektoré parazity. Aby bol takýto patogén okamžite zneškodnený, vyžaduje to pohotovosť a vynikajúcu organizovanosť imunitného systému. Ten si môžeme predstaviť, ako obrovské bludisko, do ktorého keď stúpi patogén, už z neho len tak neutečie. V krvi a v lymfe nám neustále cirkulujú milióny imunitných buniek, tzv. bielych krviniek, ktoré monitorujú, či sa v organizme nachádzajú cudzie bunky, ktoré tu nepatria. Ako to robia? Biele krvinky majú výbornú schopnosť rozoznávať tzv. antigény nie len cudzích ale aj telu vlastných buniek, podľa ktorých vedia vyhodnotiť, či ide o patogén. Bunky nášho organizmu majú na povrchu prítomné antigény, tzv. MHC molekuly (bielkoviny hlavného histokompatibilného komplexu), ktoré sú nevyhnutné, aby imunitný systém nenapadol telu vlastné bunky. Týmto spôsobom biele krvinky monitorujú bunky nášho organizmu; väzba na antigén bunky-->vyhodnotenie, či ide o MHC molekulu telu známu, alebo o iný antigén. V prípade, že biele krvinky rozoznajú, že antigén bunky nie je MHC molekula, nasleduje tzv. imunitná odpoveď, ktorá zahŕňa zápalový proces, vylučovanie proteínov, tzv. cytokínov, ktoré signalizujú, že treba sústrediť biele krvinky na postihnuté miesto, a nakoniec samotné ničenie patogénov.

Veľmi dôležité je vedieť, že imunitný systém sa delí na vrodený a adaptívny (získaný). V každom systéme fungujú iné druhy bielych krviniek, a spúšťa sa iná imunitná reakcia, no výborne spolu kooperujú a zaručujú ochranu organizmu. Biele krvinky sa delia na leukocyty a lymfocyty, kde leukocyty sú bunkami vrodenej imunity a lymfocyty tej adaptívnej. Leukocyty sú prvé bunky, ktoré prichádzajú do kontaktu s patogénom. Sú hlavnými iniciátormi zápalu, sú tzv. požierači, keďže ničia patogény procesom fagocytóza, čím patogén pohltia a zničia, a nakoniec sú bunkami, ktoré prezentujú antigény patogénov bunkám adaptívneho systému. Na rozdiel od adaptívnej imunity, vrodená imunita je s nami od narodenia, a je časovo efektívnejšia. Síce nie je schopná pamätať si antigény určitých patogénov, čiže nevytvára sa tu tzv. imunologická pamäť, no odpoveď na patogén je oveľa rýchlejšia, ako pri adaptívnej imunite. Súčasťou vrodenej imunity je aj tzv. komplementový systém, ktorého úlohou je vylúčenie špeciálnych proteínov, ktoré majú dve funkcie: 1. vytváranie pórov (malých otvorov) do membrán patogénu, čo spôsobí následne "prasknutie" patogénu, 2. značkovanie patogénu, aby mohol byť rozoznaný leukocytmi. Predtým než prejdem na funkciu adaptívnej imunity, je dôležité poznať hlavné bunky vrodenej imunity.

Adaptívna imunita je na rozdiel od vrodenej získaná, čo znamená, že sa s ňou nerodíme. Je riadená druhom bielych krviniek, tzv. lymfocytmi, ktoré zabezpečujú tri hlavné funkcie: 1. produkcia protilátok, 2. ničenie patogénov cytotoxicitou, 3. prezentovanie cudzích antigénov ďalším bunkám imunitného systému. Protilátky sú tvorené B-lymfocytmi alebo B-bunkami, kde na druhú stranu T-lymfocyty alebo T-bunky môžu byť silno cytotoxické alebo slúžia, ako "pomocníci" ďalším bielym krvinkám. Aby sa mohli protilátky produkovať, v prípade napadnutia patogénom, vyžaduje to dva hlavné signály. Prvým signálom je vrodená imunita, kde spomínané leukocyty pošlú signál B-bunkám, ktoré následne zaznamenajú, že v tele sa nachádza patogén. Nasleduje vylučovanie signálnych molekúl, tzv. cytokínov, čím B-bunky informujú ďalšie leukocyty a T-bunky, že majú byť v pohotovosti. No ako majú B-bunky vedieť aké protilátky treba tvoriť? Na to slúži spomínaný druhý signál, ktorý B-bunkám povie, aké protilátky majú vyrábať. Druhý signál je poslaný tzv. pomocnými T-bunkami, ktoré prezentujú antigén daného patogénu, po ktorom B-bunky vedia, ktoré protilátky musia vyprodukovať. Tzv. cytotoxické T-bunky sa od tých B-buniek celkom líšia tým, že po naviazaní sa na antigén patogénu doň vylučujú špeciálne proteíny, tzv. perforíny, ktoré vytvárajú diery do stien patogénu, ktorý sa následne zničí. Tento proces sa nazýva cytotoxicita. Bohužiaľ je adaptívna imunita časovo menej efektívna, ako vrodená imunita, a trvá niekoľko dní, kým sa začnú v tele tvoriť protilátky. Adaptívna imunita má obrovskú výhodu, ktorou je tvorenie imunologickej pamäti, čo znamená, že telo si pamätá určitý patogén, ktorý už doň raz vstúpil. Na tomto princípe je stavaná aj vakcinácia, čím sa vakcínou vyvolá imunitná odpoveď, následná tvorba protilátok a tzv. T-pamäťových buniek, ktoré vedia rozpoznať antigén patogénu, ktorý už v tele bol. To znamená, že telo po vstupe patogénu, napr. COVID-19, bude vedieť produkovať ihneď protilátky, pretože bunky adaptívnej imunity rozpoznajú antigén patogénu, za čo vďačíme práve vakcíne.

No ako nám zinok pomáha udržiavať správnu funkciu imunitného systému, a prečo je mnohými lekármi doporučený prijímať, ako doplnok?

Biele a červené krvinky pod elektrónovým mikroskopom (zdroj: Google) 

Zinok

Zinok je po železe druhým najdôležitejším a hojným stopovým prvkom v našom organizme. Je zapojený takmer v každom systéme nášho tela, či už ide o nervový alebo reprodukčný systém. V tomto článku by som vám chcel priblížiť funkciu zinku v imunitnom systéme. Zinok slúži predovšetkým v našom organizme, ako tzv. kofaktor alebo koenzým (viac o koenzýmoch v článku Vitamíny skupiny B-časť 1.). To znamená, že je nevyhnutný, aby určitý enzým mohol plniť svoju funkciu, laicky povedané, daný enzým je na zinok odkázaný. Enzýmy závislé na zinok slúžia pri reprodukcii bunky, génovej transkripcii (preklad informácie z DNA do RNA), a pri prenose signálov z jednej bunky do druhej. Keďže sú biele krvinky tvorené v kostnej dreni, vyžaduje to tiež súhru rôznych enzýmov a faktorov, ktoré zabezpečia ich správnu produkciu. Zinok je dôležitý pri tvorbe spomínaných leukocytov, ktorými sú neutrofíly a NK-bunky. Tiež je zapojený počas procesu hojenia rán, je dôležitou zložkou detskej žľazy, tzv. thymus, a kostnej drene, formuje ochrannú vrstvu pokožky, čím bráni patogénom prenikať cez pokožku, a nakoniec je schopný slúžiť ako signálna molekula pri aktivácii bielych krviniek. Z toho dôvodu jeho deficit môže spôsobiť oslabený imunitný systém, úbytok na váhe, problémy s hojením rán, taktiež aj problémy s potenciou, keďže zinok je početnou zložkou ejakulátu, a nakoniec aj problémy, ako sú únava a apatia.

Obsah v strave

Zinok je bohatý najmä v rybách a mäsových výrobkoch, no tiež aj vo vegetariánskej strave. Na prvom mieste sa umiestnili ustrice, ktoré obsahujú jednoznačne najväčšie množstvo zinku (približne 87mg na 100g). Výbornými zdrojmi sú mäsové výrobky, ryby, krab, morský rak, strukoviny, orechy, a mliečne výrobky, no v menšom množstve.

Vzhľadom na RDA, obe pohlavia od 9-13 rokov by mali denne prijať 8mg zinku. U dospelých jedincov to činí 11mg denne, kde tehotným ženám sa odporúča dávku zvýšiť na 12-13mg denne, kvôli správnemu a dostatočnému príjmu zinku do plodu, v ktorom sa vyvíja imunitný systém.

Príliš veľké dávky zinku, alebo jeho predávkovanie je pre telo toxické, a môže spôsobiť nevoľnosť, hnačku, bolesti hlavy, a problémy s prostatou. Z toho dôvodu je dôležité sa riadiť odporučeným denným dávkovaním, hlavne pri užívaní zinku, ako doplnok. Nakoniec by som chcel dodať, že straty zinku pri varení sú podobné, ako pri iných mineráloch, a činia 30-40%.

(zdroj: Google) 

Zdroje:

1. KITTNAR, O a kolektiv. 2020. Lékařská fyziologie. Praha: Publication and distribution GRADA, 2020. 724s. ISBN: 978-80-247-1963-4.

2. JILEK, P. 2019. Imunologie. Praha: Publication and distribution GRADA, 2019. 90s. ISBN: 978-80-271-0595-3.

3. Vaillant J., A., A., Sabir S., Jan A. Physiology, Immune Response. September 28, 2021. STATPEARLS.

4. Nicholson B. L. The immune system. October 26, 2016. NCBI, NIH.

5. Institute for Quality and Efficiency in Health Care. The innate and adaptive immune systems. July 30, 2020. NCBI, NIH.

6. WIKIPEDIA. 2022. Zinc. Last edited April 6, 2022.

7. Kwon D. How zinc helps you fight off infections. December 23, 2021. Knowable Magazine.

8. Rabinovich D., Smadi Y. Zinc. May 10, 2021. STATPEARLS.

9. Maxfield L., Shukla S., Crane S., J. Zinc deficiency. November 28, 2021. STATPEARLS.

10. NIH. Zinc. December 7, 2021. NIH.

11. West H. The 10 Best Foods That Are High in Zinc. April 19, 2018. Healthline.

12. Kimura M., Itokawa Y. Cooking losses of minerals in foods and its nutritional significance. 2022. NIH.