Základní funkce zinku
Zinek je modrostříbrný kov, který naše tělo potřebuje ke svému fungování ve velmi malých nebo stopových množstvích. Zinek je kofaktorem více než 200 enzymatických reakcí v našem těle. To znamená, že zinek je jako kulička na špičce pera, když se pokoušíte napsat dopis. Není to něco, co skutečně vidíte nebo na co myslíte, ale bez toho inkoust neteče a nejsou vidět žádná slova. Často myslíme na zinek v souvislosti s imunitním systémem a hojením ran, ale v tomto článku se zaměříme na roli zinku v reakci na stres a jeho vztah ke kortizolu.
Kortizol a stres
Kortizol je jedním z hlavních hormonů v reakci na stres, zejména na chronický stres. Je však důležité si uvědomit, že i když nejsme ve stresu, kortizol hraje klíčovou regulační roli ve zdravé fyziologii.
Ve skutečnosti máme v těle denní rytmus kortizolu, který řídí náš den. Jednou z hlavních funkcí kortizolu je regulace hladiny cukru v krvi – když hladina cukru v krvi klesá, kortizol stoupá.
Během noci, kdy spíme a nekonzumujeme kalorie, začne pomalu klesat hladina cukru v krvi a začne se zvyšovat kortizol. Kortizol nadále stoupá na nejvyšší vrchol našeho dne, obvykle mezi 6-8 hodinou ranní. Jeho úkolem je probudit nás, abychom se mohli shánět po jídle a zvýšit hladinu cukru v krvi. Tímto způsobem je kortizol v podstatě vnitřním budíkem našeho těla.
Biologické rytmy a stres
V čínské medicíně se těmto ranním hodinám říká čas dřeva a má se za to, že je to náš nejkreativnější a nejpracovitější čas dne. Přirozený tok kortizolu se má snižovat někde mezi 13-15 hodinou. To je doba, kdy si mnoho kultur dává krátký odpočinek nebo siestu, která se řídí přirozeným rytmem těla. Jako vedlejší poznámka, pokud máte adrenální únavu-vyčerpané nadledviny, poskytnutí malého odpočinku během tohoto klidného období je opravdu výraznou pomocí při zotavení. Nemusí to být úplný spánek, stačí 15–20 minut klidu, nebo jak tomu říkávala moje babička „nechat odpočívat oči“. Druhý, mnohem menší vrchol dosahujeme ve večerních hodinách obvykle mezi 17-19 hodinou a poté kortizol klesá na nejnižší bod mezi 21-23 hodinou. To je doba, kdy se nejsnáze usíná a doba spánku je zvláště omlazující.
Někteří pacienti, kteří byli v neustálém chronickém stresu, ztrácejí přirozený rytmus kortizolu. Je těžké ráno vstát, únava je neustálým tématem celého dne, ale pak je hrozně těžké večer usnout, což je frustrující.
Při měření hladiny kortizolu, nacházíme snížený kortizol ráno, kdy by měl být vysoký, a zvýšení kortizolu večer, kdy by měl být nízký.
Jak tedy zinek zapadá do všech těch řečí o kortizolu?
Nedávno jsem narazil na zajímavou studii, která prokázala krátkodobé snížení hladiny kortizolu suplementací zinku v dávkách pouhých 25 mg. Od té doby, co jsem objevil tuto studii, říkám všem svým pacientům, aby užívali zinek večer. U všech došlo k odpovídajícímu snadnému usínání. A protože zinek je nutný pro buněčnou obnovu, opravu DNA a hojení ran a naše tělo dělá většinu této práce v noci, kdy je kortizol nízký, je vhodná doba mít k dispozici více zinku prostřednictvím suplementace.
Chronický stres způsobuje celkové zvýšení hladiny kortizolu. Vysoké hladiny kortizolu jsou spojeny s mnoha chronickými nemocemi, kterým dnes čelíme, jako je Alzheimer, srdeční onemocnění, cukrovka a dokonce rakovina. Konzistentní suplementace 25 až 30 mg zinku stabilizuje hladiny kortizolu v průběhu času.
Zinek, deprese a stres
Chronický stres často spojujeme s depresí a výzkumy prokazují schopnost zinku zmírňovat pocity deprese jak ve studiích na myších, tak na lidech. Jedním z důvodů je to, že trvale zvýšená hladina kortizolu vede k hyperaktivitě v ose hypotalamus-hypofýza- nadledvinky (HPA), která prokazatelně vytváří depresi.
Již víme, že zinek působí na normalizaci hladiny kortizolu. Zinek však také hraje přímou roli ve fyziologii mozku – je to druhý nejhojnější kov nalezený v mozku po železe. Ionty zinku hrají důležitou roli v neurotransmisi (jeden nerv mluví s druhým).
Hladiny zinku se dramaticky zvyšují v synaptickém prostoru mezi dvěma neurony nebo nervovými buňkami během nervového přenosu. Zinek také působí jako kofaktor pro stabilizaci vezikulárního ukládání neurotransmiterů, jako je glutamát, a je důležitý v mnoha napětím řízených iontových kanálech.
Nedávné studie spojily proteiny závislé na zinku (GPR39) se syntézou serotoninu a receptorovou signalizací. Bylo prokázáno, že zinek podporuje neurogenezi neboli růst a vývoj nových mozkových buněk a brzdí smrt neuronů. Ve studiích na myších zinek také podporuje neuronální plasticitu, což je to, jak je mozek pružný. Z celého tohoto výzkumu vyplývá, že zinek pomáhá neurotransmiterům efektivně pracovat a je důležitý pro to, aby mozek mohl fungovat normálně a dokonce optimálně.
Zinek a diabetes
Již jsme hovořili o tom, že jednou z hlavních funkcí kortizolu je zvyšovat hladinu cukru v krvi. Není tedy divu, že chronicky zvýšené hladiny kortizolu povedou k chronicky zvýšeným hladinám cukru v krvi. Zajímavé je, že zinek má kromě své role při normalizaci hladiny kortizolu i pozitivní účinky na diabetes. Ionty zinku jsou nezbytné pro produkci a skladování inzulínu. Nové výzkumy zdůrazňují roli zinku při udržování citlivosti na inzulín, která je tak kritická u diabetu typu II. Velké studie ukázaly významné snížení progrese onemocnění z prediabetu nebo syndromu x na plně rozvinutou cukrovku. Bylo prokázáno, že suplementace zinkem snižuje hladinu glukózy v krvi, zlepšuje inzulínovou rezistenci, zlepšuje funkci B-buněk a má příznivé účinky na celkový cholesterol.
Závěr
Nakonec musíme zvážit vliv kortizolu na hladiny zinku a vidíme, že dlouhodobý stres ve skutečnosti snižuje koncentraci zinku v krvi. Opět, protože nemůžeme ukládat zinek, musíme mít neustálou a konzistentní suplementaci.
Nejlepší potravinové zdroje zinku jsou červené maso, ústřice, krabi, ořechy a semena. Luštěniny jsou také dobrým zdrojem zinku, ale stejně jako mnoho jiných druhů zeleniny mají vysoký obsah fytátů, které blokují vstřebávání zinku. Naklíčení a namáčení luštěnin zvýší biologickou dostupnost zinku. Kromě toho budou hladiny zinku v potravinách korelovat s hladinami zinku přítomnými v půdě i v krmivu pro živočišné zdroje, které jsou bohužel často nízké. Proto je rozumné zvážit každodenní suplementaci zinku, nejlépe večer před spaním.
Zdroj: medicenter
Část 1
1. Sandstead HH. Understanding zinc: recent observations and interpretations. J Lab Clin Med. 1994;124(3):322‐327
2. van Campen JS, Valentijn FA, Jansen FE, Joëls M, Braun KP. Seizure occurrence and the circadian rhythm of cortisol: a systematic review. Epilepsy Behav. 2015;47:132‐137. doi:10.1016/j.yebeh.2015.04.071
3. Brandão-Neto J, de Mendonça BB, Shuhama T, Marchini JS, Pimenta WP, Tornero MT. Zinc acutely and temporarily inhibits adrenal cortisol secretion in humans. A preliminary report. Biol Trace Elem Res. 1990;24(1):83‐89. doi:10.1007/BF02789143
4. Kogan S, Sood A, Garnick MS. Zinc and Wound Healing: A Review of Zinc Physiology and Clinical Applications. Wounds. 2017;29(4):102‐106.
5. Maret W, Sandstead HH. Zinc requirements and the risks and benefits of zinc supplementation. J Trace Elem Med Biol. 2006;20(1):3-18
6. Machado A, Herrera AJ, de Pablos RM, et al. Chronic stress as a risk factor for Alzheimer’s disease. Rev Neurosci. 2014;25(6):785‐804. doi:10.1515/revneuro-2014-0035
7. Yao BC, Meng LB, Hao ML, Zhang YM, Gong T, Guo ZG. Chronic stress: a critical risk factor for atherosclerosis. J Int Med Res. 2019;47(4):1429‐1440. doi:10.1177/0300060519826820
8. Madhu SV, Siddiqui A, Desai NG, Sharma SB, Bansal AK. Chronic stress, sense of coherence and risk of type 2 diabetes mellitus. Diabetes Metab Syndr. 2019;13(1):18‐23. doi:10.1016/j.dsx.2018.08.004
9. Zeitzer JM, Nouriani B, Rissling MB, et al. Aberrant nocturnal cortisol and disease progression in women with breast cancer. Breast Cancer Res Treat. 2016;158(1):43‐50. doi:10.1007/s10549-016-3864-2
10. Faure H, Peyrin JC, Richard MJ, Favier A. Parenteral supplementation with zinc in surgical patients corrects postoperative serum-zinc drop. Biol Trace Elem Res. 1991;30(1):37‐45. doi:10.1007/BF02990340
Část 2
11. Solati Z, Jazayeri S, Tehrani-Doost M, Mahmoodianfard S, Gohari MR. Zinc monotherapy increases serum brain-derived neurotrophic factor (BDNF) levels and decreases depressive symptoms in overweight or obese subjects: a double-blind, randomized, placebo-controlled trial. Nutr Neurosci. 2015;18(4):162‐168. doi:10.1179/1476830513Y.0000000105
12. Li Z, Wang W, Xin X, Song X, Zhang D. Association of total zinc, iron, copper and selenium intakes with depression in the US adults. J Affect Disord. 2018;228:68‐74. doi:10.1016/j.jad.2017.12.004
13. Tassabehji, N.M.; Corniola, R.S.; Alshingiti, A.; Levenson, C.W. Zinc deficiency induces depression-like symptoms in adult rats. Physiol. Behav. 2008, 95, 365–369
14. Amani, R.; Saeidi, S.; Nazari, Z.; Nematpour, S. Correlation between dietary zinc intakes and its serum levels with depression scales in young female students. Biol. Trace Elem. Res. 2010, 137, 150–158
15. Jokinen, J.; Nordström, P. HPA axis hyperactivity and attempted suicide in young adult mood disorder inpatients. J. Affect. Disord. 2009, 116, 117–120
16. Pariante, C.M.; Lightman, S.L. The HPA axis in major depression: Classical theories and new developments. Trends Neurosci. 2008, 31, 464–468
17.Wang J, Um P, Dickerman BA, Liu J. Zinc, Magnesium, Selenium and Depression: A Review of the Evidence, Potential Mechanisms and Implications. Nutrients. 2018;10(5):584. Published 2018 May 9. doi:10.3390/nu10050584
18. Huang EP. Metal ions and synaptic transmission: think zinc. Proc Natl Acad Sci U S A. 1997;94(25):13386‐13387. doi:10.1073/pnas.94.25.13386
19. Huang EP. Metal ions and synaptic transmission: think zinc. Proc Natl Acad Sci U S A. 1997;94(25):13386‐13387. doi:10.1073/pnas.94.25.13386
20. Marchetti, C. Interaction of metal ions with neurotransmitter receptors and potential role in neurodiseases. Biometals 2014, 27, 1097–1113.
Část 3
21. Młyniec, K.; Gaweł, M.; Librowski, T.; Reczy ´nski, W.; Bystrowska, B.; Holst, B. Investigation of the GPR39 zinc receptor following inhibition of monoaminergic neurotransmission and potentialization of glutamatergic neurotransmission. Brain Res. Bull. 2015, 115, 23–29
22. Tena-Campos, M.; Ramon, E.; Borroto-Escuela, D.O.; Fuxe, K.; Garriga, P. The zinc binding receptor GPR39 interacts with 5-HT1A and GalR1 to form dynamic heteroreceptor complexes with signaling diversity. Biochim. Biophys. Acta Mol. Basis Dis. 2015, 1852, 2585–2592
23. Gao, H.-L.; Zheng, W.; Xin, N.; Chi, Z.-H.; Wang, Z.-Y.; Chen, J.; Wang, Z.-Y. Zinc deficiency reduces neurogenesis accompanied by neuronal apoptosis through caspase-dependent and-independent signaling pathways. Neurotox. Res. 2009, 16, 416–425
24. Pfaender, S.; Föhr, K.; Lutz, A.-K.; Putz, S.; Achberger, K.; Linta, L.; Liebau, S.; Boeckers, T.M.; Grabrucker, A.M. Cellular zinc homeostasis contributes to neuronal differentiation in human induced pluripotent stem cells. Neural Plast. 2016, 2016
25. Chabosseau P, Rutter GA. Zinc and diabetes. Arch Biochem Biophys. 2016;611:79‐85. doi:10.1016/j.abb.2016.05.022
26. Norouzi S, Adulcikas J, Sohal SS, Myers S. Zinc transporters and insulin resistance: therapeutic implications for type 2 diabetes and metabolic disease. J Biomed Sci. 2017;24(1):87. Published 2017 Nov 20. doi:10.1186/s12929-017-0394-0
27. Fernández-Cao JC, Warthon-Medina M, H Moran V, et al. Zinc Intake and Status and Risk of Type 2 Diabetes Mellitus: A Systematic Review and Meta-Analysis. Nutrients. 2019;11(5):1027. Published 2019 May 8. doi:10.3390/nu11051027
28. Ranasinghe P, Wathurapatha WS, Galappatthy P, Katulanda P, Jayawardena R, Constantine GR. Zinc supplementation in prediabetes: A randomized double-blind placebo-controlled clinical trial. J Diabetes. 2018;10(5):386‐397. doi:10.1111/1753-0407.12621
29. Córdova A, Navas FJ. Effect of training on zinc metabolism: changes in serum and sweat zinc concentrations in sportsmen. Ann Nutr Metab. 1998;42(5):274-82