Обобщение

Ключови думи: Цинк, микроелементи, дефицит, познание, хранене.

Перспектива

Резюме

Недостигът на цинк засяга приблизително една трета от световното население, главно в развиващите се страни, селските райони и в най-бедните общности, където този недостиг на микроелементи е един от най-разпространените рискови фактори за хранителни заболявания. Тази статия обобщава научния напредък относно ключовата роля на основния микроелемент цинк в контрола на неврогенезата, мозъчната функция и когнитивното развитие. Целта на тази работа е да генерира у здравните специалисти интерес към ефектите на недостига на цинк в невро-интелектуалното развитие и неговото отрицателно въздействие върху културното, икономическото и социалното развитие на страните.

Ключови думи: Цинк, микроелементи, дефицит, познание, хранене.

Метрополитен университет. Фондация „Университетска болница Метрополитен“. Баранкила, Колумбия.

Въведение

В региони с високо разпространение на недостиг на цинк, дефицитът на този микроелемент от първите години от живота на хората, генерира промени във физическото и когнитивното им развитие, които ще присъстват през целия живот, изразяващи се в лошо интелектуално и продуктивно развитие. Някои изследвания пряко свързват условията на бедност и недохранване, с оскъдно интегрално развитие на хората, което се предава от поколение на поколение, включващо общества в кръг на бедност и трудно преодолимо развитие (6).

Цинкът в човешкото здраве

Значението на цинка в човешкото здраве първоначално е описано през 60-те години на миналия век, с публикуването на проучвания, които повдигат възможната връзка между дефицита на този микроелемент и нанизма поради хранителни причини при юноши, хипотеза, довела до провеждането на различни изследвания, които са изяснявали само до края на 90-те години, основната роля на цинка в развитието и човешкото здраве (8). Понастоящем е известно, че клиничните прояви на недостиг на цинк включват нисък ръст, хипогонадизъм при мъжете, кожни заболявания като следоперативен дерматит, алопеция, лошо заздравяване, нарушени когнитивни функции, диария, дефицит на клетъчен имунитет, водещ до честото присъствие на инфекции, наред с други; чиято интензивност варира в зависимост от това дали дефицитът е умерен или тежък и дори може да доведе до смъртност (9). Изчислено е, че недостигът на цинк е свързан с 16% от инфекциите на горните дихателни пътища и 10% от епизодите на диария, които се наблюдават по целия свят (3).

Наследствените нарушения, свързани с малабсорбция на цинк, като акродерматит ентеропатика, автозомно-рецесивно разстройство, дължащо се на мутацията на гена SLC39A4, който кодира цинковия транспортер Zip4, което причинява патология, характеризираща се с акрален периорифициален дерматит, алопеция и диария, засягат 1 на всеки 500 000 деца по света (10). Ненаследени форми на това заболяване могат да се появят при деца и възрастни с тежки хранителни дефицити на този микроелемент главно като последица от основно стомашно-чревно разстройство.

Промените в чревния имунитет, причинени от дефицит на цинк, увеличават риска от страдание от инфекциозна диария и по-големи усложнения при възпалителни чревни заболявания като цьолиакия и болест на Crohn (12). Известно е също така, че на чревно ниво дефицитът на цинк променя адсорбцията на вода и електролити, което представлява допълнителен механизъм в производството на диария (13)

Хранителни източници на цинк

Цинкът се съдържа в изобилие в храни от животински произход, като говеждо или свинско месо (2,9–4,7 mg/100 g), пиле (1,8-3,0 mg/100 g), риба и черупчести мекотели (0,5–5,2 mg/100 g), млечни продукти продукти като мляко и сирене (0,4–3,1 mg/100 g) и в зеленчуци като пълнозърнести храни (0,5–3,2 mg/100 g) и някои ядки (2,9–7,8 mg/100 g), но тяхната бионаличност е по-висока в храни от животни произход, тъй като освен че съдържат цинк, те осигуряват необходимото количество лизин, което позволява неговата разтворимост и добра абсорбция (20). В храни като зърнени култури, бобови растения и маслодайни семена, които имат високо съдържание на фитинова киселина, мощен хелатор на двувалентни катиони, абсорбцията на цинк и други микроелементи се възпрепятства поради образуването на неразтворими съединения, които се елиминират във фекалиите ( 21).

Препоръчителният дневен прием на цинк трябва да се определя за всяка популация в зависимост от възрастта, пола и оценката на бионаличността на храната по отношение на компонентите на диетата, като се вземе предвид моларното съотношение фитат: цинк (23). Като цяло препоръките, установени от IZiNCG (Международна консултативна група по хранене с цинк) по отношение на дневния прием, са: за деца между 6 до 11 месеца 4-5 mg, от една до тригодишна възраст 3 mg, под 13 години 6 - 9 mg, възрастни жени 8-9 mg, бременни 10-13 mg, кърмачета 9-10 mg и възрастни мъже 13-19 mg (20).

Цинковата интоксикация причинява гадене, повръщане, диария и умора, но това е много рядко, тъй като изисква консумация на количества между 225 до 450 mg цинк, хронично отравяне поради непрекъснатата консумация на дози над 100 mg/ден при възрастни, може да причини недостиг на мед или желязо чрез конкурентно инхибиране на тяхното усвояване. Дози между 25 и 35 mg/ден при възрастни не представляват никакъв риск (20).

Цинкът в централната нервна система

Цинковата хомеостаза в мозъка е тясно свързана с активността на неговите транспортни протеини, има две семейства протеини, отговорни за транспортирането на цинк, ZnT, които намаляват концентрациите на цинк на цитоплазматично ниво чрез насърчаване на излизането му в извънклетъчното пространство или неговото влизане във вътреклетъчните везикули; и Zip протеини носители, които насърчават навлизането или излизането на извънклетъчния цинк от везикулите, за да увеличат концентрациите на цитоплазмата (28).

Тясната връзка между цинка и невротрансмитера глутамат, които се съхраняват и отделят заедно в тези неврони, демонстрира значението на цинка в глутаматергичния синапс и свързва неговата функция с биохимичните процеси на миелинизация, освобождаване на невротрансмитер и модулация на невротрансмитер. участва активно в когнитивните процеси (34). Цинкът позволява удължаване на възбудителния стимул, тъй като модулира освобождаването на глутамат като стимулиращ стимула невротрансмитер и гама-амино маслена киселина (GABA) като инхибитор (35).

Невронална пластичност, цинк и обучение

Въпреки че през последните години беше постигнат важен напредък в опита да се изясни напълно пряката връзка между цинка и когнитивното развитие, много от постиженията бяха постигнати благодарение на експерименти in vitro в клетъчни култури или животински модели; но има малко изследвания върху хора, които установяват пряка връзка между цинка и когнитивното развитие. Като цяло, проучванията за ефекта на цинка при хората се състоят в оценка на физиологичния или поведенчески отговор на хранителни добавки с определено количество цинк, в уязвима или предполагаема дефицитна популация, тъй като биологичните вариации в концентрациите на цинк Те не винаги са лесно измерими, дори още повече, когато са на мозъчно ниво. Таблица 1 изброява някои от проучванията, публикувани между 2001 и 2013 г., които показват как ефектът от добавянето на цинк върху когнитивното развитие е оценен от различни автори.

ТАБЛИЦА 1. Изследвания, които свързват хранителните добавки с цинк с подобрения в когнитивното развитие.

засягащ
Проучвания, проведени в различни страни за различни групи от населението между 2001 и 2013 г., които свързват поведенчески промени и промени в когнитивните умствени дейности в отговор на хранителни добавки с цинк.

В момента Когнитивната невронаука се стреми да свърже пряко мозъчната функция с когнитивните умствени дейности (възприятие, внимание, памет, език, разсъждения, зрителна координация и др.) (50). Когнитивното развитие, според теорията на Пиаже, се случва с реорганизацията на психичните структури като последица от адаптивните процеси към околната среда, от усвояването на преживяванията и тяхното приспособяване според предишните когнитивни структури (51), развитие, което най-накрая ще бъде отразено в по-доброто изпълнение на умствените дейности. Тестовете, използвани за определяне на ефикасността на хранителните добавки в когнитивното развитие, се основават на оценката на способностите, знанията и капацитета, чрез поредица от въпроси или задачи, на които е подложен обектът на изследване и които отразяват промените в изпълнението на умствените дейности и чиито резултати се сравняват с референтна група.

Заключения

Като се вземе предвид значението на цинка в процесите на невронална клетъчна пролиферация, мозъчно развитие, когнитивно развитие и обучение, възможно е да се потвърди, че недостатъците на този микроелемент, които значително влияят върху здравето и когнитивното развитие на децата, имат бъдещи ефекти върху интелектуално представяне, труд и години на продуктивен живот при възрастни. За съжаление, реалният ефект на дефицита на цинк върху социалното и икономическото развитие на регионите, където той е силно разпространен, е неизвестен, както и ползите от хранителните добавки с цинк върху развитието на човешкия капитал по отношение на техния капацитет не са изчислени когнитивни умения и техния потенциал, които в бъдеще ще подобрят техните социални и производствени резултати, генерирайки регионално развитие.

Ето защо е интересно да се оцени влиянието на недостига на цинк и хранителните добавки с цинк може да бъде с цел преодоляване на социалните и икономическите неравенства в някои региони. В този контекст целта на тази статия е да мотивира здравните специалисти да създават изследователски проекти, които ни позволяват да отговорим на страхотните въпроси, съществуващи в момента относно този микроелемент, и да предложим най-добрите стратегии за добавки с цинк, в многоизмерен подход за социалното развитие на уязвими общности.

Препратки

Получено: 23.02.2016
Прието: 10-10-2016