ÇİNKO ve HEMATOPOETİK  SİSTEM

 

Kök hücrelerinden (stem cell)  türeyen kan hücrelerinin:  

a) Miyeloid: eritrosit, megakariyosit, mast hücre, granülosit, monosit/makrofaj.

b) Lenfoid: B hücre, T hücre, NK hücre ( doğal öldürücü) sentez ve gelişimleri çinko gerektirir.

HEM (demir-porfirin) , iki mol delta  levulinik asitten  porfobilinojen sentezliyen, delta  aminolevulinat dehidrataz (ALAD)  çinko bağıntılıdır.

 Kemik iliğinde eritroid prekürsörleri çinko aracılığıyla üç kez mitoz geçirir , farklılaşır, çoğalır ve olgunlaşırlar.

Çinko eksikliğinde,

·                   mitoz S, G₂, M fazları inhibe olur,

·                   eritropoez  yetersizleşir,

·                   ekstrasellüler eritrositer süperoksit dismütaz, prekürsör hücreleri  oksidatif stres ve kaspaz-3’e bağlı  apoptozdan   koruyamaz.    

Gfi-b (growth factor independance): DNA’ya bağlı nükleer ‘zinc finger’ proteinidir.   Eritroid seriye özgü gen ekspresyonuyla: eritroid hücre büyümesi, immatür hücre proliferasyonu, hematopoetik kök hücre, megakariyosit gelişimi, normal eritropoiez sağlar.

Eritrosit hücre mambran kanallarında su ve iyon hareketleri dengelidir. Hipotonik solüsyonlardaki su eritrosit içine girer, protein kinaz C  aktivasyonuyla , kalsiyum bağımlı potasyum kanalları açılır, sitozolik kalsiyum artar potasyum  ve suyun hücre dışına çıkışı sağlanır.

 Çinko eksikliğinde,

·                   Hücre mambranının  sülfhidril (SH) bağ konsantrasyonu   azalır,

·                   kalsiyum bağımlı potasyum kanalları aktive olamaz,

·                   intrasitozolik kalsiyum yetersiz kalır,

·                   Eritrosit içine giren su ozmotik frajiliteyi artırır.

·                   Trombosit agregasyonu   yetersizleşir, kanamaya eğilim artar.

Her iki fonksiyon bozukluğu, yeterli çinko alımıyla, iki günde düzelebilir.

 

Talassemili çocuklarda , büyüme hormonu, yapım ve salınımı normal olmasına karşın, büyüme geriliği, püberte gecikmesi, iştahsızlık , kilo alalamama, transfüzyonla alınan aşırı demir yüküne bağlı pankreastan ensülin salınım yetersizliği,  glukoz tolerans bozukluğu gözlenir. Çinko, büyüme hormonu aktivitesini, IGF-1 sentezini, büyümeyi , püberte gelişimini sağlar, glukoz toleransını düzeltir, enfeksiyonlara direnci artırır.

Orak hücreli anemililerde , kronik intravasküler hemoliz, renal tubuler reabsorpsiyon bozulması ve  alım yetersizliğine bağlı  çinko eksikliği : gelişme geriliği, enfeksiyonlara yatkınlık, sitolitik CD8+CD73+ T hücrelerinde azalma, özellikle de oraklaşmada artma oluşturur.

Çinko,

·          hemoglobinin oksijene bağıntısını  artırır, fosfolipaz-A’yı baskılıyarak eritrosit mambranının stabilizasyonunu sağlar,

·          süperoksit dismütaz sentezliyerek  eritrosit mambranında lipid  peroksidasyonunu önler,

·          Na-k-ATPase yapımıyla hücre içi ozmozu düzenler,

·          endotel hücrelerindeki vasküler hücre adezyon molekülü-1 (VCAM-1)’i,  sitotoksik sitokinleri baskılıyarak, vazookkülizif proçeslere bağlı ağrıları,oraklaşmayı, hemolitik , aplastik krizleri azaltır,

·          Th₁ aracılığıyla IL 12 yapımıyla da enfeksiyonlardan koruma sağlar.   

Profilaktik dozda çinko ( 10 mg/gün, elementel) çocuklarda , büyüme, gelişme, püberteye destek verir.

 Terapötik dozda çinko  (50-75 mg/gün elementel) , monositlerin aktivasyonuyla endüklenen sitotoksik sitokinleri 1L 1-beta,  TNF-alfa yapımı inhibe eder, oksidatif stresi azaltır, endotel hücrelerinin aktivasyonu, vasküler enflammasyon sonucu oluşan vazookklüzif proçesi baskılar, bacak ülserlerinin düzelmesine destek verir. 

Bernard A. Lauwerys R. Metal-induced alterations of delta- aminolevulinic acid dehydratase.   Ann N Y  Acad Sci. 514:41-7,1988

King L E: Zinc deficiency in mice alters Myelopoiesis and Hematopoiesis. J Nutr,131: 3301-7,2002

Powel S R.  the Antioksidan properties of Zinc,J Nutr. 130:1447s-54S,2000.

Konomii A et al. Zinc deficiency decreases plasma erythropoietin concentrations in rats. Biol Trace Elem Res. 107:289-92,2005. 

Osawa M. Yamagachi T. Nakamura Y et al. Erythroid expansion mediated by the Gfi-b zinc finger protein:role in normal hemtopoiesis. Blood,100:2769-77,2002.

Boyd L O’Dell: Role of Zinc in Plasma Membrane Function. J Nutr,130:1432S-1436S,2000.

Deshal M H. Hooghooghi A H. Kebryaezadeh A et al. Zinc deficiency aggravates abnormal glucose metabolism in thalassemia major patients: Med Sci Monit. 13(5):Cr 235-9,2007.

Arcasoy A. Cavdar A. Cin S et al. Effects of zinc supplementation on linear growth in beta-thalassmia (A new approach) Am J Hematol. 24(2):127-36,1987.

Zemel B S. Kawchak D A. Fung E B et al. Effect of Zinc supplementation on Growth and Body composition in Children with Sickle Cell Disease. Am J Clin Nutr. 75(2):300-7,2002.

Riddington C, De Franceschi L. Drugs for preventive red blood cell dehydratation in people with  sickle cell disease. Cochrane Database Syst Rev. (4):CD 003426,2007

Belcher J D. Marker P H. Weber J P et al. Activated monocyte in sickle cell disease, potential role in the activation of vascular endothelium  and vaso-occlusion. Blood, 96:2451-9,2000.

Kuvbita S R, Sandoval M. Lao J. Plasma Zinc levels inversely correlate with vascular cell adhesion molecule-1 concentration in children with sickle cell disease. J. Nat Med Assoc. 98(89):1263-72,2006.

Prasad A S. Zinc deficiency in patients with sickle cell disease. Am J Clin Nutr. 75(2):181-2,2002.

Prasad A S. Beck FWJ. Kaplan J Et al. Effect of zinc supplementation on incidence of infections and hospital admission in sickle cell disease (SCD). Am J Hematol. 611:194-202,1999.

Rosenkranz E. Prasad A S. Rinkl L. Immunobiology and Hematology of Zinc. Zinc in Human Health. L Rink (Ed.) IOS Pres 2011.