DEREDEN TEPEDEN ÇİNKO XXIII

Çinko ve Kardiak  Iskemi-Reperfüzyon  ( I/R)

  Oksidatif stresle, intrasellüler ve ekstrasellüler oluşan  reaktif oksijen partikülleri (ROS) , serbest radikallerden  (süperoksit, hidrojen peroksit, hidroksil radikali) etkilenen major organlardan biri miyokarttır. 

Mitokondrial transport zinciri, nitrit oksit sentaz, NADPH oksidaz, ksantin oksidaz, lipooksijenaz/siklooksijenaz  , katekolaminler  otooksidasyonla  miyositlerin korunma mekanizmalarını bozar.

Kalp miyositleri , metallotioneinler, mitokondri, çinko vezikülleri ‘zincosomes’ çinko depolar. 

Çinko redoks inaktiftir, kükürte bağlanınca redoks aktif olur. Çinko-kükürt ligand etkileşimleriyle oksidatif çevrelere çinko salınır.   

Protein kinaz C’ler (PKC) redoks sensitiftir, kardiyovasküler fonksiyonları regüle eder.

Protein kinaz C  izoformları (alfa, beta, delta, epsilon, Sigma)  ekstrasellüler uyarılarla, adele hücresinin  kontraktilitesini,  büyümesini ve devamlılığını sağlarlar.

Kardiak iskemi/reperfüzyon oksidatif stres, nitrosatif streslerle  reaktif oksijen , reaktif nitrojen türlerini, süperoksit yapımını artırır, sitozolik ve mitokondrial çinkoyu azaltarak, apoptoz oluşturur. Çinko ile inhibe edilen glikojen sentaz kinaz-3 beta ise bu durumda mitokondrial porları genişleterek apoptozu, miyokart hasarını artırır. 

Koroner arter hastalıkları,  miyokard enfarktüsü, non-iskemik, iskemik, idiyopatik dilate, diyabetik kardiyomiyopati, kalp yetmezliği, romatizmal kalp hastalarında,  çinko homeostazisi önemli rol oynar,   Cu/Zn oranı (N:1) arttığı oranda  prognoz kötüdür.

Çinko, intrasellüler süperoksit dismütazı (SOD1)’i artırır, protein kinaz C izoformları delta ve epsilonun etkinliklerinin azalmasını önler, glikojen sentaz kinaz-3 betayı inhibe eder, mitokondrial geçiş gözeneklerinin geçirgenliğini ,apoptozu  azaltır,   iskemi/reperfüzyon  yan etkilerinden kalp adelesini korur

Çinko, matriks metalloproteazlar aracılığıyla, Tip I (PINP) ve Tip III (PINPIII) kollagen N-terminal peptidleri sentezler, sol ventrikülün sistolik ve diyastolik fonksiyonlarını  düzenler. 

Miyokard enfarktüs biyokimyasal parametreleri: troponin, kreatinkinaz-MB(CK-MB), aspartat transaminaz (SGOT) ile bakır ve demir artışı, çinko ve selenyum azalmasıyla belirgin  bağıntılıdır.       

KAYNAKLAR

•  Misra M K. Sarwat M. Bakuni P et al. Oxidative stress and ischemic mtocardial syndromes. Med Sci Monit 16(1):LE1-2,2010.
• Meneshian A. Bulkley GB. The physiology of endothelial  xanthine oxidase: from urate catabolism to reperfusion injury to inflammatory signal transduction. Microcirculation. 9(3):161-75,2002.
• Berry C E. Hare J M. Xanthine oxidoreductase and cardiovascular disease: molecular mechanisms and pathophysiological implications. J Physiol. 555(pt3):589-606,2004.
• Tan S. Gelman S. Wheat JK. Parks DA. Circulating xanthine oxidase in human  ischemia reperfusion. South Med J. 88(4):479-82,1995.
• Makazan Z. Saini H K. Dhalla N S. Role of oxidative stres in alterations of mitochondrial function in ischemic-reperfused hearts. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 292(4): H1986-1994,207.
• Baines C P et al. Protein kinase C epsilon interacts and inhibits the permeability transition pore in cardiac mitochondria. Circ.Res.92:873-80,2003. 
• Chou S S. Alterations in protein kinase C activity and processing during  Zinc-deficiency-induced cell death.  Biochem J. 383:63-71,2004.   
• Karagulova G. Yue Y. Moreyra A et al. Protective role of intracellular zinc in myocardial ischemia/reperfusion is associated with preservation of protein kinase C isoforms.J Pharmacol Exp Ther. 321(2):517-525,2007.
• Altekin E. Coker C. Sisman A R  et al. The relationship between trace elements and cardiac markers in acute coronary syndrome. J Trace Elem Med Biol 18(3):235-42,2005.
• Kosar F. Sahin I. Taskapan C  et al. Trace element status (Se, Zn, Cu ) in heart failure. Anadolu Kardiyol Derg. 6(3):216-20,2006.
• Salehifar E. Shokrzadeh M. Ghaemian A et al. The study of Cu and Zn serum levels in idiopathic dilated cardiomyopathy (IDCMP) patients and its comparison with healthy volunteers. Biol Trace Elem Res. 125(2):97-108,2008.
• Song Y. Wang J. Li XK. Cai L. Zinc and the diabetic heart. Biometals. 18(4):325-32,2005.
• Wang J. Song Y.  Elsherif L et al. Cardiac metallothionein induction plays  the major role in the prevention of  diabetic cardiomyopathy by zinc supplementation. Circulation. 113(4):544-54,2006.
• Kosar F. Sahin I. Acıkgöz N  et al. Significance of serum trace element status in patients with rheumatic disease: a prospective study.  Biol Trace Elem Res.107(1):1-10,2005.
• Shokrzadeh M. Ghaemian A. Salehifar E et al. Serum zinc and copper levels in ischemic cardiomyopathy. Biol Trace Elem Res. 127(2):116-23,2009.
• Eby G A. Halcomb W W. High dose zinc to terminate angina pectoris. Med Hypotheses  66:169-72,2006.
• Little P J. Bhattacharya R. Moreyra A E. Korichneva IL. Zinc and cardiovascular disease. Nutrition 26(11-12): 1050-1057,2010. 

Gencecik fidanlarımızı toprağa verdiğimiz şu günlerde blog yazılarına bir süre ara veriyorum. Ülkemizin başı sağolsun. Sebep olanlar Allahından bulsun

ÇİNKO ve GLUKOKORTİKOİD

Steroid hormonların : androjen, östrojen, progesteron, mineralokortikoid, glukokortikoid reseptörleri çinko bağıntılıdır. 

Glukokortikoidlerle serum kortizol düzeyleri arttığı oranlarda metallotionein, çinko taşıyıcı protein ZnT1 sentezlenir.

Çinko karaciğer ve adele içine girer.

Hücre içi çinko düzeyleri yaklaşık %80 artar.

İdrarla atılım değişmez.

Serum çinkosu %30-%40 azalır.

Kısa süreli intravenöz yüksek doz,( 1gr) metilprednizolonla azalan serum çinkosu ilaç kesildikten sonra iki günde bazal değerlere dönmekte.

 

ACTH enfüzyonuyla serum çinkosu üç ile dört saat içinde %50 dolayında azalmakta.

 

Kortikosteroid kullanan astımlılarda kullanmıyanlara göre serum çinkosu belirgin düşük, bakır/çinko oranları yüksek bulunmakta.

Çinko azlığı veya fazlalığı akut ve geçici olarak adrenal kortizol sekresyonunu etkilemekte.

Sabah saat 7’deki normal bazal kortizol düzeyi dört saat sonra %18 azaldığı halde, sabah saat 8’de 25 mg elementel çinko alan erişkinlerde azalma %59 dolayında bulundu.

Bu durum çinkonun adrenal korteksten bazal kortizol sentez ve sekresyonunu inhibe etmesinden kaynaklanmakta.

 

Sabah aç karnına çinko alınmamalı.

En uygunu daha sonraları yemeklerden bir saat önce veya iki saat sonradır.

Boy uzatmak, bağışıklık sistemini kuvvetlendirmek, melatonin yapımı sağlamak için akşam yatmadan bir saat önce su içinde alınmalıdır.

 

Kronik alkolikler hiperkortizolemi ve düşük serum çinkosuyla birliktelik gösterirler.

Hiperkortizolemi alkolik serebral atrofi yapar, NMDA’nın

( N. Methyl D. Aspartate) nörotoksisitesini artırır.

Kronik alkoliklerde çinko eksikliği , hiperkortizolemi, NMDA ile uyarıcı toksik etkinin artmasına, alkole bağımlılığı engelleme konvülzyonlara yatkınlığa neden olmakta.

Çinko eksikliğinde artan serbest radikaller nöronlardaki hasarlardan sorumlu tutulmakta.

Çinko , hiperkortizolemiyi, alkol bağımlılığını önlemeye bağlı konvülzyonları ve beyin fonksiyon bozukluklarını önleyici önemli bir esansiyel elementtir.  

• Flynn A. Strain WH. Pories W J et al.  Rapid Serum Zinc Depletion Associated with Corticosteroid Therapy. Lancet. 298 (7735) : 1169-1172,1973.
•  
• Yunice AA. Czerwinski A W. Lindeman R D. Influence of Synthethic Corticosteroids on Plasma Zinc and Copper levels in Humans. The Am J of Med Scien. 282 (2): 68-74, 1981.
•  
• Peretz A. Neve J. Famacy J P. Effects of chronic and acute corticosteroid therapy on zinc and copper status in rheumatoid arthritis patients. J Trace Elem Electrolytes Health Dis. 3 (2) : 103-108, 1989.
•  
• Brandao-Neto J. Mendonca BB. Shumama T et al. Zinc acutely and temporarily inhibits adrenal cortisol secretion in human. Biological Trace Element Research. 24 (1): 83-89, 1990.
• Tsal M J. O’ Malley B W. Molecular mechanisms of action of steroid/thyroid receptor superfamily members. Annu Rev Biochem. 63: 451-483, 1994.
•  
• Manzano E. Carlen PL. Zinc Deficiency and Corticosteroids in the Pathogenesis of Alcoholic Brain Dysfunction. Alcoholism: Clinical and Experimental Research. 18849:895-901,1994.
•  
• Bury NR. Chung MJ. Sturm A et al. Cortisol stimulates the zinc signalling pathway and expression of metallothionein and ZnT1 in epithelials cells. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol.. 294. R623-R6

ÇİNKO ve HOMOSİSTEİN

Homosistein (Hcys), protein yapısına girmeyen kükürtlü bir aminoasittir.

Homosistein  remetilasyon, transülfürasyonla metabolize olur.

Metionin döngüsünde, homosistein metil (CH3) gurubu alır, remetile olur, metionine dönüşür.

Folat, B12 vitamini (metilkobalamin) etkileşimini sağlayan, çinko bağıntılı metilfolat homosistein transferaz (metionin sentaz), karaciğerdeki

betain’den (trimetilglisin) metil grubu alan  homosistein metil transferaz çinko bağıntılı metalloproteinazdırlar.

Transsülfürasyon döngüsü:  Sistationin beta sentaz ( sistationaz), homosisteini serin ile birleştirir, transsülfürasyonla, sistationine dönüştürür. Bu reaksiyonda  çinko ile aktive olarak piridoksal-5-fosfata  dönüşen B6 vitamini  kofaktördür. 

 Homosistein, genelde 5 ile 15 mikromol/L arasında bulunur,

Ortalama değerler kadınlarda  10.4 mikromol/L , erkeklerde 11.4 mikromol/L.

2ay-10 yaş      3.3-8.3     mikromol/L

11-15  yaş      4.7-10.3    mikromol/L

16-65 yaş      4.45-12.4 mikromol/L

66-99 yaş       5-20        mikromol/L  

Yüksek ( >100 mmol/l ) hiperhomosisteinemi sistationin sentaz (CBS), metilentetrahidrofolat redüktaz ( MTHFR), metil kobalamin sentezi ve homosisteinin metilasyonunda ender olarak rastlanan genetik defektlerdir.

Hafif hiperhomosisteinemi, folat, B12 vitamini eksiklikleri, MTHFR’de termolabilite, heterozigot beta sentaz defektlerinde, B6 vitamini eksikliklerinde, aşırı et ve et ürünleri tüketimi sonucu oluşur.

Homosistein arteriyel endotelyal hücrelerde hasar, düz adele hücrelerinde çoğalma , vasküler enflamasyon aterogenez, aterosklerotik  plakların yapımını sağlar.

 Endotelden türeyen gevşetici faktör/ NO yapımı ve biyoyararlılığı, endotel bağıntılı vazodilatasyon azalır. Kanda pıhtı oluşması, derin ven trombozu, pulmoner emboli, osteoporoz, görme bozuklukları, miyokard enfarktüsü, felç riski , gebelerde düşük, preeklampsi, doğum anomalileri artar. Anlama, öğrenme, hafıza etkilenir , depresyon, şizofreni olası Alzheimer’den sorumludur.

Çinko, tip 2 diabetli, mikroalbüminürili, hiperhomosisteinli olgularda,  homosisteini belirgin azaltıp, B12 ve folat değerlerini belirgin artırmaktadır.

Çinko ve D vitamini homosisteini antagonistidir

Kaynaklar:

• Selhub J. Homocysteine metabolism. Annu Rev Nutr. 19:217-46,1999.
• Finkelstein J D. The metabolism of homocysteine pathways and regulation. Eur J Pediatr. 157( suppl2): S40-S44,1998).
• Finkelstein J D. Pathways and regulation of homocysteine metabolism in mammals. Semin Thromb Hemost. 26(3):219-225,2000.
• Killian N S. Garrow T A. Human betaine-homocysteine methyltransferase is a zinc
• metalloenzyme. Arch Biochem Biophys. 356(1): 93-8,1998.  
• Megrenor D O, Dellow W J, Lever M et al. Dimethylglycine accumulates in uremia and predicts elevated plasma hom.cysteine concentrations. Kidney International. 59:2267-2267,2001.
• Matthews R G. Goulding C W. Enzyme-catalysed methyl transfers to thiols. The role of zinc. Curr Opin Chem Biol. 1(3):332-339,1997.
• Guilland J C. Favier A. Poitier de Courey G et al. Hyperhomocysteinemia an independent risk factor of vascular disease ? 1. Basic data. Pathol Biol (Paris). 51(2):101-110,2003.
• Abdel-Azeim S. Li X. Chung L W. Morokima K. Zinc-homocysteine binding in cobalamin-dependent methionine synthase and its role in the substrate activation: DFT, ONIOM and QM/MM molecular Dynamics studies. J Comput Chem. 32(15):3154-67,2011
• Folstein M et al. The Homocysteine Hypothesis of Depression. Am J Psychiatry. 164:861-67,2007. 
• Levine J. Stahl Z. Scia B A et al. Elevated Homocysteine levels in young male patients with schizophrenia. Am j Psychiatry. 159:1790-92,2002.
• Brown A S. Bottigleri T. Schaefer  C A et al. Elevated prenatal homocysteine levels as a risk factor for schizophrenia. Arch Gen Psychiatry. 64(1):31-9,2007.
• Hong K H. Keen C L. Mizuno Y et al. Effects of dietary zinc deficiency on homocysteine and folate metabolism in rats. J Nutr Biochem. 11 (3): 165-169.2000.
• Heidarian E. Amini M. Parham M. Aminorroaya A. Effect of Zinc Supplementation on serum Homocysteine in Type 2 Diabetic Patients with Microalbuminuria. Rev Diabet Stud. 6 (1) .64-70,2009. 

DEREDEN TEPEDEN ÇİNKO XXII

ÇİNKO VE DİSMENORE

Dismenorelilerde  dolaşımda prostaglandinlerin  aşırı  artmasına karşın patogenezde   prostaglandinlerden  ziyade, bir prekürsör olan  COX-2 (Cyclooxygenase)  veya prostaglandin metabolitleri rol oynamakta.

Çinko  COX-2’yi azaltarak,  linoleik asidi gamma linoleik aside dönüştürerek,  PGE2 yapımını engelliyerek veya antioksidan ve antienflammatuar etkiyle, küçük damarlardaki dolaşımı  düzeltip, kramp ve ağrıları önler.

 Uterus kontraksiyonları sırasında geçici azalan ve duran kan akımı, iskemiye  ve kısmen reperfüzyona bağlı olarak  aktif oksijen radikallerinin salınmasına, doku hasarı ve ağrıya yol açar.

Aktif oksijen  radikallerinin inaktivasyonu  bakır/çinko  süperoksid dismütazla sağlanır.   

Uterusun  kramp ve ağrıları, angina pektoris ağrısı ve Reynaud hastalığında, olduğu gibi  çinko fizyolojik konsantrasyonların üzerinde doza bağlı olarak enflammatuar sitokinleri azaltır, hücre hasarlarını önler,  mikrovasküler dolaşımı  düzeltir.     

Uygulanan protokol :  mensden bir ile dört gün önce, günde bir ile üç kez 30 mg elementel  çinko  verilmesidir.

Eby G A. Zinc Treatment Prevents Dysmenorrhea. Med Hypotheses. 69(2):297-301,2007.

Eby GA,  Halcomb WW. High-dose zinc to terminate angina pectoris: a review and hypothesis for action by ICAM inhibition. Med Hypotheses 66:169-72,2006.

Fong LY. Zhang L. Jiang Y, Farber JL. Dietary zinc modulation of COX-2 expression and lingual and esophageal carcinogenesis in rats. J Natl Cancer Inst  97:40-50,2005.

PREMENSTRÜEL SENDROM

Göğüste dolgunluk hissi, hassaslık, yorgunluk, şekerli gıdalara aşırı istek, baş ağrıları, ruhsal bozukluklar, şiddete yönelme.

Folliküler ve luteal fazlarda, çinko değerlerinde, belirgin bir farklılık olmamasına karşın, hastalarda mensin luteal fazında (mensden 13 gün önce) çinkonun belirgin düşük düzeylerde olduğu,  progesteron ve endorfinlerin azaldığı belirlendi.

Gonadotropin yapımını artırarak progesteron dahil gerekli hormon salınımını regüle edilebilinmesi için  30mg/gün elementel çinko önerilmekte.

Chuong CJ, Dawson E B: Zinc and Copper Levels in Prementrual syndrome. Obstet Gynecol. 62(2):313-20,1994

Posaci C. Erten O. Uren A, Acar B. Plasma copper, zinc and magnesium levels in patients with premenstruel tension syndrome. Acta Obstet Gynecol  Scand . 73(6):452-5,1994.

Goei GS, Ralston JL, Abraham GE. Dietary Patterns of patients with Premenstruel Tension. J Appl Nutr  34:1-8,1988.

DEREDEN TEPEDEN ÇİNKO XXI

Çinko antioksidan, hücre koruyucu özelliğiyle solunum yollarının epitellerinin bütünlüğünü sağlar, proenflammatuar sitokinleri düzenliyerek solunum yolu hastalıklarından, enfeksiyöz etkenlerden korur.

Çinko akut solunum yolu hastalıklarına antienflammatuar destek sağlar.

Çinko eksikliğinde solunum yolu enfeksiyonları artar.

Çinko  soğuk algınlığı (Rhinovirus) ve RSV ( repiratory syncytial virus) replikasyonunu inhibe eder.

Pnömonili yaşlı hastalarda serum çinko düzeylerinin düşüklüğüyle /

( <= 70 mg/dl) mortalite arasında anlamlı bir bağıntı var.

AIDS’li hastalarda serum çinko düşüklüğüyle (<= 65mg/dl)  fırsatçı enfeksiyon sıklığı arasında anlamlı bir bağıntı var.

Sıtma seyrinde demir verilmesi enfeksiyonu alevlendirir, demir-çinko kompleksi hastalığın seyrine ve anemiye daha pozitif etki yapar.

Sepsis, major travmalar konakta akut faz yanıtlarını aktive ederek vital metabolik fonksiyonları, immün korunmayı, doku tamirleriyle plazma çinkosunu azaltırlar.

 Çinkosu eksik sepsisli deneklerde %90 olan ölüm oranı, çinkosu normallerde %30 bulundu

Çinko eksikliğinde gram negatif enfeksiyonlarla kardiyovasküler disfonksiyonlar artmakta.

Çinko eksikliğnde gram negatif enfeksiyonlarla endotoksik şok, karaciğer hasarı daha fazla oluşur.

Çinko endotoksinin tetiklediği nükleer faktör kappa B aktivasyonu ve tumor nekrotizan faktör alfayı indirgiyerek enflammasyonu ve karaciğer hasarını azaltır.

Kanserli hastalarda serum çinko düzey düşüklüğüyle sekonder enfeksiyonların sıklığı arasında anlamlı bir bağıntı var.

DEREDEN TEPEDEN ÇİNKO XX

Çinko ve Gebelik

Gebelikte çinko eksikliğinde travay uzaması,  erken mambran ruptürü, plasenta dekolmanı, atonik kanamalar, preeklampsi , preterm, LBW , ölü doğum, spontan abortus, konjenital malformasyonlar: anansefali, nöral tubuler defektler, kemiklerde aplazi, mikrognasi, kurt ağzı, sindaktili, yumru ayak v.b olasılığı yüksek.

 Yenidoğanlarda solunum problemleri, sepsis, sarılık, davranış bozukluları  çinko eksikliğiyle birlikte bulunmakta. 

BARKER hipotezi ( Thriftty phenotype): intrauterin ve postnatal yetersiz beslenme koşullarında çocuğun gelişimini etkiliyen tutumlu bir fenotip oluşumudur. Tutumlu fenotiplilerde doğum anomalileri, obezite, metabolik sendrom, koroner kalp hastalıkları, astım,  bazı otoimmün hastalıklar gelişebilmektedir. Çinko eksikliği BARKER hipotezini  oluşumunu  destekliyen  önemli bir faktördür

Gebelikte kullanılan mültivitaminlerde genelde 60 mg demir, 7.5 mg çinko bulunmakta. FE/ZN oranları 2.5/1 den fazla olduğu oranlarda çinko emilimi belirgin yetersiz kaldığından  , mültivitamin alımından en az 4 saat sonra 15mg elementel çinko alımı uygun olur.