KEMİK YAPIMI VE ÇİNKO

    Kemik yapımı ( osteogenez)  :
   

• Hücreler arası, organik ara madde ( matriks)-osteoid

• Ara maddenin  mineralizasyonu

• Emilim, depolanma, kemiğin yeniden yapılanması    

                                                                                          

Kemiğin mineral yapısını Kalsiyum hidroksiapatit oluşturur. Hidroksiapatit kristalleri, bakır, manganez gibi geçişli metallerle birlikte çinko içerir. Kemik yapımında rol alan osteoblastlar, osteositler, osteoklastların hücresel aktiviteleri, kollagen ara madde sentezi için çinko gerekir. Mineralizasyonda önemli rol oynayan  organik fosforu inorganik fosfora dönüştüren, diafizlere kalsiyum depolayan, alkalen fosfataz, çinko bağıntılı bir metalloenzimdir. Her bir molekülünde, ikisi aktivite sağlayan, dört çinko atomu bulunur.   Çinko, alkalen fosfataz bağıntılı DNA sentezini artırır, osteokalsini uyarır kemiğin büyümesini sağlar.                                     

Çinko eksikliğinde kemikte transkripsiyon gen markırları, Runx2 gen ekspresyonu gecikir, osteoblastlarda alkalen fosfataz aktivitesi inhibe olur, hücreler arası ara madde mineralizasyonu yetersizleşir

Çinko insülin benzeri büyüme faktörü ( IGF-1) sentezler, kalsiyum düzenleyici hormonlar, 1-25 dihidroksi D3 ve parathormonu aktive eder, osteoblast proliferasyon ve differansiasyonu sağlar. 1-25 dihidroksi D3 ve çinko sinerjiktir, 1-25 dihidroksi D3 reseptörlerindeki, iki ‘zinc finger’ kemik DNA’sı ile etkileşimi kuvvetlendirir.  Protein biyosentezinin ilk basamağı olan aminoacyl-tRNA synthetase, osteoblastlarda direkt çinko ile aktive edilir. Çinko eksikliğinde IGF-1 yapımı azalır, dolaşımda yetersizliği, kemiklerden hızla kalsiyum kaybına , osteoporoz gelişimine yol açar. Çinko-IGF-1- osteoporoz üçlüsü arasında sıkı bir bağıntı bulunur. Çinko, kemik iliğinde, parathormon, prostaglandin E2 , osteoklast  benzeri hücreler yapımını inhibe eder, kemik emilimini, osteoporozu süprese eder.

Postmenopoz döneminde, östrojen azalması osteoporoza yol açar. Östrojen osteoblast aktivitesini uyarır. Çinko, seks hormonu bağlayıcı globulinle kompetisyona girer, östrojenin biyoyararlılığını, kemik DNA yapımını artırır, osteoporozu önler.

•  Caleb O M, Yang V Li. Zinc Homeostasis and Bone Mineral Density.
• Research and Clinical Rewiew. 15:7-15,2006.
• Saltman P D, Strause L B. The Role of Minerals in osteoporosis. J Am Coll Nutr. 12:384-89,1993.
• Lutz W. Burnit MF. Nixon D E et al. Zinc Increases the Activity of Vitamin D dependent promoters in osteoblasts. Biochem Biophys Res Com. 271(1):1-7,2000.
• Kishi S. Yamaguchi M. Inhibitory effect of zinc compounds on osteoclast-like cell formation in Mouse marrow cultures. Biochem Pharmacol. 48:1225-30,1994.
• Yamaguchi M. Role of nutritional zinc in the prevention of osteoporosis. Moll Cell Biochem.  338 (1-2).241-254,2010.
• Kwun I S. Cho Y E Lomeda R A et al. Zinc deficiency suppresses matrix mineralization and Retards osteogenesis transiently with catch-up possibly through Runx2 modulation. Bone. 46 (3):732-41.2010.
• Hie M. Litsuka N. Otsuka T et al. Zinc deficiency decreases osteoblasts and osteoclasts associated with the reduced expression of Runx2 and RANK. Bone. 49 (6):1152-1159,2011.