O Zinco na Saúde Humana: Aspectos Nutricionais, Metabólicos e Clínicos

O Zinco na Saúde Humana: Aspectos Nutricionais, Metabólicos e Clínicos

Introdução

O zinco é um mineral essencial com vasta participação em diversos processos biológicos. Descubra as recomendações nutricionais, métodos de avaliação do seu estado no organismo, fatores que afetam sua biodisponibilidade, suas principais funções e as implicações clínicas de sua deficiência ou excesso.

Recomendações Nutricionais e Fontes Alimentares

As recomendações dietéticas diárias (RDA) para o zinco variam conforme o sexo e o estado fisiológico:

• Homens: 11 mg/dia (4)
• Mulheres: 8 mg/dia (4)
• Gestantes: 11 mg/dia
• Lactantes: 12 mg/dia

O Limite Superior Tolerável (UL) para a ingestão de zinco em adultos é de 40 mg/dia (3).

As principais fontes alimentares de zinco incluem:

• Carnes vermelhas e frutos do mar (principais fontes de origem animal e proteína) (2)
• Grãos integrais, ovos, nozes, castanhas, leguminosas
• Alimentos fortificados, iogurte, semente de abóbora, gengibre.

É importante notar que o zinco está concentrado no gérmen e na casca (farelo) dos grãos, e a moagem pode resultar em uma perda de até 80% do mineral (2). Recomenda-se aumentar o consumo de alimentos de origem animal e realizar o remolho de grãos e leguminosas para otimizar a absorção do zinco (2).

Avaliação Bioquímica do Estado Nutricional de Zinco

Atualmente, a literatura não aponta um método biológico específico, sensível e prático que evidencie com total precisão a situação nutricional do indivíduo em relação ao zinco (3,7,8). Contudo, diversos marcadores são utilizados para essa avaliação (3).

Indicadores Bioquímicos

• Zinco Plasmático/Sérico:
  • Valores de referência para adultos (amostras em jejum): 70-120 µg/dL (2,8).
  • Valores de referência por idade (em µg/dL):
    • 0-6 meses: 26-141
    • 6-11 meses: 29-131
    • 1-4 anos: 31-115
    • 4-5 anos: 48-119
    • 6-9 anos: 48-129
    • 10-13 anos: 25-148
    • 14-17 anos: 46-130 (8)
  • É o principal indicador recomendado pelo IZiNCG (International Zinc Nutrition Consultative Group), WHO, UNICEF, entre outras organizações (2,3).
  • Capaz de revelar alterações recentes na homeostase do mineral, respondendo a mudanças hormonais e à ingestão dietética, além de predizer respostas funcionais à intervenção (3,7).
  • As concentrações plasmáticas são significativamente maiores em jejum, diminuindo cerca de uma hora após uma refeição e atingindo um platô (2).
  • É importante ressaltar que as concentrações plasmáticas de zinco somente são detectadas quando a depleção de zinco é grave ou prolongada (2).
  • Tem sido sugerido que o zinco plasmático deveria ser mantido acima de 90-100 µg/dL para uma boa saúde tireoidiana (6).
• Zinco Eritrocitário:
  • Valores normais: 40-44 µg/g de Hb (2).
  • Reflete o estado nutricional do indivíduo por um período mais longo (meia-vida dos eritrócitos de 120 dias), sendo útil para o diagnóstico de deficiência crônica (2).
  • Apresenta menor influência de processos inflamatórios em comparação com o zinco plasmático (2).
  • Não há padronização da unidade de mensuração nem valores de referência estabelecidos para crianças e adolescentes (2).
• Zinco Urinário: 300-600 µg/24h (7).

Considerações no Diagnóstico de Deficiência

Infecções, inflamação, hemólise e estresse agudo podem levar a uma falsa indicação de deficiência de zinco (7). A anemia ferropriva pode ser um indício de risco aumentado para deficiência de zinco, dada a semelhança na distribuição alimentar e nos componentes dietéticos que afetam a absorção de ambos os minerais (2).

Deficiência de Zinco: Sinais, Sintomas e Condições Associadas

A deficiência de zinco é uma das deficiências de micronutrientes mais importantes globalmente (8), frequentemente correlacionada com a ingestão proteica (8). Ela pode ser resultado de ingestão reduzida, comprometimento na absorção, demanda metabólica aumentada ou perda excessiva do mineral (3).

Sinais e Sintomas da Deficiência

Os sinais e sintomas da deficiência de zinco podem incluir:

• Depressão, perda de memória, possível relação com Alzheimer (sintomas inespecíficos)
• Baixa energia, fadiga
• Perda de apetite, preferência por sal
• Unhas fracas, com manchas brancas e quebradiças
• Acne
• Queda de cabelo (frequentemente associada ao zinco)
• Anorexia, alterações no paladar (hipogeusia)
• Alopecia, diarreia, intolerância à glicose
• Hipogonadismo, disfunções imunológicas
• Lesões cutâneas e oculares (2,7)
• Atrasos no crescimento e maturação esquelética
• Atrofia testicular, hepatoesplenomegalia
• Perda de peso, desordens neuropsiquiátricas
• Oligospermia, elevação dos níveis de amônia, letargia (7)

Condições que Podem Causar Deficiência de Zinco

A deficiência de zinco pode ser consequência de diversas condições e fatores, incluindo:

• Acrodermatite enteropática (8)
• AIDS (8)
• Infecções agudas e estresse agudo (8)
• Queimaduras graves (8,7)
• Cirrose e hepatite (8,7)
• Condições que causam diminuição da albumina (8)
• Diabetes mellitus (8)
• Nutrição parenteral total prolongada (8)
• Má absorção (ex: doença inflamatória intestinal, enterite regional, espru, bypass intestinal) (8,7)
• Infarto do miocárdio (8)
• Síndrome nefrótica (8)
• Deficiência nutricional generalizada (8)
• Gravidez (8)
• Tuberculose pulmonar (8)
• Colite ulcerativa e doença de Crohn (8)
• Doença neoplásica (8)
• Aumento do catabolismo induzido por esteroides anabolizantes (8)
• Medicamentos como corticosteroides, quelantes e penicilina (7)

Implicações da Deficiência de Zinco

A deficiência de zinco pode diminuir as concentrações séricas de leptina (3). É crucial ressaltar que a deficiência de zinco compromete tanto a resposta imune inata quanto a adaptativa. Na resposta inata, ocorre redução na secreção de citocinas por leucócitos polimorfonucleares, monócitos e células natural killer, prejudicando suas funções (3). No sistema adaptativo, observa-se comprometimento na formação e função de linfócitos T e B (linfopoiese), devido à redução na secreção de citocinas essenciais para uma resposta imune normal (3). Contudo, o excesso de zinco também pode prejudicar a ação das células do sistema imune (3).

Estudos mostraram que uma dieta com baixa concentração de zinco (5,5 mg/dia) por 54 dias resultou em redução das concentrações plasmáticas do mineral, redução da Taxa Metabólica Basal (TMB) e dos hormônios tireoidianos (2). A deficiência de zinco também impacta o estado nutricional de ferro, com concentrações reduzidas de zinco associadas a uma maior prevalência de anemia ferropriva (7).

Suplementação Nutricional de Zinco

Não há um consenso na literatura sobre a dosagem ideal de zinco para suplementação (7). As formas de zinco mais utilizadas incluem sulfato, acetato, citrato, gluconato, picolinato e zinco quelato, sendo todas melhor absorvidas que o óxido de zinco (7).

Recomendações de Dosagem para Suplementação

• Zinco elementar 20 mg ≡ 100 mg de zinco quelato (20% de zinco elementar)
• Zinco elementar 50 mg ≡ 220 mg de sulfato de zinco (22% de zinco elementar)
• Mínimo de 12 mg de gluconato de zinco para mulheres (7)
• Mínimo de 15 mg de gluconato de zinco para homens (7)
• Máximo de 600 mg de acetato de zinco para pessoas acima de 50 anos (7)
• Para crianças entre 1-3 anos: 3 mg de sulfato de zinco, até no máximo 70 mg de gluconato de zinco (7)

O consumo concomitante de proteína com zinco pode aumentar a absorção do mineral (7). Para cada 15 mg de zinco suplementados, é importante considerar a suplementação de 1 mg de cobre, pois o consumo excessivo de zinco pode influenciar negativamente o estado nutricional de cobre devido à retenção de cobre nos enterócitos pela metalotioneína (7).

Observações Importantes sobre a Suplementação:

• A eficácia de sais de zinco com baixa solubilidade é controversa devido à menor absorção (2).
• Multivitamínicos podem não ser eficazes devido à interação com outros nutrientes, resultando em baixa biodisponibilidade (2).

Orientações Nutricionais para Melhorar a Absorção

• Realizar o remolho de grãos para remover componentes antinutricionais que prejudicam a absorção (2).
• Aumentar o consumo de alimentos de origem animal, combinando com a redução de fitatos, é a melhor maneira de melhorar a absorção dietética de zinco (2).

Segurança e Toxicidade

A ingestão crônica de zinco até o limite máximo tolerável de 40 mg/dia para adultos é considerada segura (3). No entanto, apesar de não ser considerado um nutriente tóxico em doses adequadas, o consumo excessivo de zinco pode gerar efeitos adversos, como letargia, desordem respiratória, déficits neuronais, dor epigástrica, náuseas, vômitos, diarreia e alterações linfocitárias (3,7). A ingestão excessiva de zinco também favorece a manifestação de anemia ferropriva e deficiência de cobre (3).

Metabolismo do Zinco

O zinco é o segundo metal de transição mais abundante no organismo, atuando como cofator de mais de 300 metaloenzimas (7). A absorção do zinco da dieta ocorre no sistema gastrintestinal, principalmente no duodeno e jejuno proximais, por mecanismos de transporte ativo e passivo (1,2,7).

• O transporte ativo é saturável em altas concentrações intestinais de zinco, mas prevalece em baixas concentrações (2,3,7).
• O transporte passivo (difusão facilitada) é proporcional às concentrações de zinco no lúmen, ou seja, uma maior ingestão favorece esse mecanismo (2,3,7).

A homeostase do zinco é mantida no sistema gastrintestinal, regulada por duas proteínas: a proteína intestinal rica em cisteína (CRIP) e a metalotioneína (2,3). Na deficiência, a CRIP atua como carreador intracelular, ligando-se ao zinco para sua difusão através da membrana basolateral (2,3). A metalotioneína regula a ligação do zinco à CRIP, inibindo a absorção em concentrações elevadas do mineral (2).

Após a absorção, o zinco é captado pelo fígado e distribuído ao plasma e sítios celulares para desempenhar funções específicas (3). Um adulto saudável possui cerca de 2-3 g de zinco, com aproximadamente 60% armazenado nos músculos esqueléticos, 30% nos ossos, 5% no fígado e na pele, e o restante em outros tecidos (1,2,3,7).

Biodisponibilidade do Zinco

A absorção de zinco pode ser prejudicada pela competição direta com outros nutrientes e pela presença de fatores antinutricionais (1,2,3). Diversos fatores, como oxalato, fitato, taninos e polifenóis, afetam negativamente a absorção, sendo o fitato o principal, formando complexos insolúveis no lúmen intestinal (1,3,7). O ferro também parece interferir na absorção (1).

Por outro lado, a biodisponibilidade do zinco pode ser beneficiada pelo consumo de aminoácidos, fosfatos orgânicos e proteínas na dieta (2,7).

• Zinco-Fitato: O ácido fítico (hexafosfato de mioinositol) presente em sementes liga-se a metais di e trivalentes, formando fitato (2). O fitato é o principal fator dietético que diminui a biodisponibilidade do zinco, formando fortes ligações no trato gastrintestinal, resultando na excreção do zinco e de outros minerais nas fezes (2,3).
• Zinco-Cálcio: A interação entre zinco e cálcio ainda não está completamente esclarecida, mas alguns estudos indicam que o fosfato de cálcio diminui a absorção de zinco, enquanto o cálcio na forma de complexo citrato-malato não (2).
• Zinco-Proteína: A proteína é a maior fonte de zinco dietético e também um promotor da absorção desse mineral (2). A proteína animal pode reduzir os efeitos inibitórios na absorção do zinco, provavelmente devido à liberação de aminoácidos que mantêm o zinco em solução (2).
• Zinco-Ferro: Embora não formem complexos de coordenação semelhantes nem compitam pelo mesmo sítio de absorção, estudos demonstram que altas concentrações de ferro podem interferir na absorção de zinco (2).
• Zinco-Vitamina A: A interação entre zinco e vitamina A é importante para o aumento da biodisponibilidade do zinco na presença de β-caroteno, e para o metabolismo da vitamina A no organismo (2). A adição de cenoura ao arroz cozido, por exemplo, aumentou a biodisponibilidade do zinco em 40% em comparação com o arroz puro (2). A hipótese é que o β-caroteno forma um complexo solúvel com o zinco no lúmen intestinal, prevenindo os efeitos inibitórios dos fitatos (2).

Excreção do Zinco

A maior parte do zinco no organismo é perdida via sistema gastrintestinal, com quantidades consideráveis excretadas pela bile (2). A principal via de excreção é pelas fezes (cerca de 2 mg/dia), seguida pela excreção urinária (300-600 µg/dia), descamação da pele, pelos, cabelo, menstruação e suor (2,3,7). A regulação renal da excreção em resposta a ingestão elevada ou baixa, juntamente com a redistribuição tecidual e celular do zinco, favorece a homeostase (2).

Principais Funções do Zinco no Organismo

O zinco, por suas características físico-químicas, participa extensivamente do metabolismo de carboidratos, proteínas, lipídios e ácidos nucleicos (3). Desempenha funções cruciais na transcrição de polinucleotídeos, controlando a expressão gênica e outros mecanismos biológicos fundamentais (3). O zinco contribui para o crescimento e desenvolvimento normais, integridade das membranas, defesas antioxidantes, imunidade, manutenção do apetite, cicatrização e visão noturna (3).

O zinco possui três papéis principais no organismo: catalítico, estrutural e regulatório (2). É importante notar que os íons de zinco são hidrofílicos e, portanto, não atravessam a membrana celular por difusão passiva (2).

Papel Catalítico

O zinco participa diretamente da catálise enzimática; sua remoção inativa enzimas (3). Está envolvido na função biológica de mais de 300 enzimas, diretamente ligado à catálise e cocatálise de enzimas que controlam processos como síntese de DNA, desenvolvimento cerebral, resposta comportamental, reprodução e desenvolvimento fetal, estabilidade de membrana, formação óssea e cicatrização de feridas (2,3).

Papel Estrutural

O zinco desempenha um papel estrutural e funcional em diversas proteínas envolvidas na replicação do DNA e na transcriptase reversa (2). É relevante na determinação da forma e disposição espacial de enzimas e proteínas, e na estabilização de algumas proteínas ligadas ao ácido desoxirribonucleico (2). Os íons de zinco são coordenados por resíduos de aminoácidos na proteína, e algumas dessas proteínas têm função na regulação gênica, reforçando os fatores de transcrição do DNA (3).

Papel Regulatório

O zinco pode atuar na regulação da atividade enzimática e na estabilidade de proteínas, tanto como íon ativador quanto inibidor (2). Também modula processos de transdução de sinais e a neurotransmissão simpática em neurônios zinco-dependentes localizados na região anterior do cérebro (tálamo e hipotálamo) (2).

Papel Antioxidante e Anti-inflamatório

Há uma relação entre hipozincemia e alterações no sistema de defesa antioxidante e inflamação (2). O zinco contribui para a estabilidade estrutural das membranas e proteção celular, prevenindo a peroxidação lipídica (3). Seu papel antioxidante é evidenciado por:

• Proteção de grupos sulfidrilas contra oxidação por antagonismo com metais de transição pró-oxidantes (ferro e cobre) (3).
• Redução da produção de Espécies Reativas de Oxigênio (ERO), por ser inibidor da NADPH oxidase, por induzir a síntese da metalotioneína e por ser um componente estrutural e catalítico da enzima superóxido dismutase citoplasmática (3).

A superóxido dismutase reduz a toxicidade das ERO, transformando o radical superóxido em peróxido de hidrogênio, protegendo as células contra danos oxidativos (3). A metalotioneína intracelular, uma enzima antioxidante que se liga a zinco, é efetiva na redução do radical hidroxila (3). Em estresse oxidativo e inflamação crônica, a metalotioneína regula a transferência de zinco para outras proteínas antioxidantes e destoxifica metais pró-oxidantes (ferro e cobre) (3).

A deficiência de zinco favorece lesões oxidativas e inflamatórias (3). As ERO ativam o fator nuclear kappa B (NF-κB), que, por sua vez, ativa fatores de crescimento e moléculas antiapoptóticas (3). O zinco reduz a produção de citocinas pró-inflamatórias ao regular a proteína dedo de zinco A20, que inibe a ativação do NF-κB (3). Assim, o zinco atua não apenas como antioxidante, mas como agente anti-inflamatório, reduzindo o risco de alguns tipos de câncer (próstata e cólon) e aterosclerose, condições nas quais a inflamação está implicada (3).

Estudos mostraram que a suplementação de zinco (45 mg em idosos) reduziu a produção de Fator de Necrose Tumoral alfa (TNF-α) e marcadores de estresse oxidativo (3). Outros estudos com suplementação de zinco observaram redução de citocinas inflamatórias (IL-6, TNF-α, MCP-1), PCR e marcadores de resistência à insulina, estresse oxidativo e inflamação em crianças obesas (2).

Zinco e Outras Condições Clínicas

Zinco e Tireoide

O zinco aumenta a atividade da Deiodinase-2 (DI2), o que pode explicar a atenuação da queda dos níveis de T3 associada a dietas restritas com suplementação de zinco (6). O zinco é essencial para a síntese do Hormônio Liberador de Tireotrofina (TRH), e desempenha um papel na ligação do T3 ao seu receptor nuclear e à ligação deste ao DNA (2,6). Parece estar relacionado à síntese do Hormônio Estimulante da Tireoide (TSH) na hipófise anterior, atuando como fator de transcrição essencial na expressão gênica dos hormônios tireoidianos (2).

Estudos em ratos e humanos demonstraram que a carência de zinco reduz os níveis sanguíneos de T4 e T3 (6). A transformação de T4 em T3 requer zinco e selênio. Pessoas com síndrome de Down frequentemente apresentam hipozincemia e alterações no metabolismo tireoidiano, e a suplementação de zinco nesses pacientes pode normalizar os níveis de T3 reverso e TSH, embora alguns estudos não tenham demonstrado benefícios consistentes (6). O zinco também faz parte da estrutura do receptor dos hormônios tireoidianos (dedos de zinco), e sua deficiência reduz a atividade biológica desses hormônios (6). Pesquisas indicam que a suplementação de zinco pode melhorar anormalidades tireoidianas (2).

Zinco e Imunidade

Através de seus papéis catalítico, estrutural e regulatório, o zinco exerce uma função crucial no sistema imune, atuando como anti-inflamatório e no sistema de defesa antioxidante (2). No entanto, não há evidências científicas que apoiem o zinco como prevenção para infecções das vias aéreas superiores (5). Altas doses de zinco podem prejudicar o sistema imune e devem ser evitadas (3,5).

Doenças Crônicas

O metabolismo do zinco tem sido investigado por seu possível papel em alterações associadas à fisiopatologia de doenças crônicas (3). Em pacientes obesos, por exemplo, a produção de citocinas pró-inflamatórias estimula a síntese de proteínas transportadoras de zinco, comprometendo sua biodisponibilidade (3). Essa redistribuição para o fígado durante processos inflamatórios tem sido evidenciada em estudos, principalmente em animais (3).

Obesidade

Em indivíduos obesos, a concentração plasmática de zinco frequentemente está diminuída (2). Contudo, após a perda de peso, essa concentração tende a aumentar (2). Um estudo observou que após 40 dias de dieta hipocalórica, houve um aumento nas concentrações de zinco plasmático para 92-113 mg/dL (2). Pesquisadores sugerem que esse aumento reflete uma redistribuição tecidual do nutriente, e não necessariamente uma melhora do estado nutricional (2).

A hipótese é que o zinco estaria elevado no tecido adiposo de obesos e, durante o emagrecimento, seria liberado para a corrente sanguínea (2). A inflamação crônica associada à obesidade pode alterar a expressão de proteínas transportadoras de zinco (2). A literatura indica uma relação entre o estado nutricional de zinco e as concentrações séricas de leptina e insulina, evidenciando um aumento nos distúrbios metabólicos (2). A deficiência de zinco pode estar inversamente associada a concentrações elevadas de leptina, possivelmente devido ao efeito da Zn-α2-glicoproteína (ZAG) nas concentrações de leptina (2). A proteína ZAG é um metabólito que modula o peso corporal, e sua redução em obesos está associada a menores níveis de adiponectina e leptina elevada (2).

O papel antioxidante do zinco é crucial na obesidade, pois ele inibe a NADPH oxidase, é cofator da superóxido dismutase, regula o metabolismo da glutationa, estimula a metalotioneína e compete com ferro e cobre, protegendo contra o estresse oxidativo que favorece a resistência à insulina (2).

Resistência à Insulina (RI)

A literatura destaca o importante papel do zinco na ação da insulina, evidenciando que sua deficiência favorece a manifestação da resistência à insulina (2,3). O zinco pode modular a transcrição e expressão do receptor de insulina (IR), que contém “dedos de zinco” essenciais para sua ligação (3).

Um estudo demonstrou que a suplementação de 30 mg de zinco por 4 semanas em 56 participantes resultou em diminuição da RI e das concentrações séricas de insulina (3). Outro estudo, com 20 mg de zinco/dia, melhorou a sensibilidade à insulina, glicemia de jejum e HOMA-IR em crianças obesas (2). Uma revisão sistemática verificou que a suplementação de zinco melhora a RI em obesos de ambos os sexos (3).

O zinco é fundamental para o estoque, secreção e ação da insulina (2,3). É necessário para a formação e cristalização do hormônio, estabilização de hexâmeros de insulina, ligação às membranas dos hepatócitos, conversão de pró-insulina em insulina (via carboxipeptidase H), e favorece a fosforilação do receptor de insulina, potencializando o transporte de glicose para a célula (2,3). Um possível mecanismo adicional é o aumento da expressão de leptina, que interage com a insulina, promovendo melhor sinalização insulínica (3).

Dislipidemia

O zinco também atua no metabolismo lipídico no tecido adiposo (2). Alguns autores sugerem que a deficiência desse mineral está relacionada ao aumento da síntese de triacilgliceróis (2).

Zinco e Exercício Físico

Em atletas, as perdas de zinco através do suor e da urina, juntamente com a ingestão reduzida na alimentação, são preocupações (1). Um estudo com ciclistas demonstrou que a perda de zinco no suor durante 2 horas de treinamento representa 9% e 8% da RDA para homens e mulheres, respectivamente (1).

Imediatamente após o exercício, as concentrações plasmáticas de zinco podem aumentar, mas, posteriormente, processos inflamatórios e a liberação de citocinas (especialmente IL-6) levam à diminuição da concentração plasmática do mineral (1). A deficiência de zinco não é incomum em atletas (5). A suplementação de zinco (25 mg/dia) durante o exercício minimizou a queda da função imune pós-exercício induzida pelo treinamento (4).

Suplementação de Zinco Quelato

O zinco quelato é um mineral essencial para o funcionamento saudável de muitos sistemas do organismo, particularmente importante para a saúde da pele, imunidade e resistência a infecções. Acredita-se que a suplementação de zinco possa auxiliar no tratamento de problemas de pele como acne e eczema, problemas da próstata, anorexia nervosa, alcoolismo, e na recuperação de traumas ou cirurgias. Outras indicações incluem suprir deficiências dietéticas em patologias onde há deficiência de zinco, e apoiar o crescimento, reprodução celular, maturação sexual e fertilidade. A dosagem usual de zinco elementar na forma quelata varia de 10 a 60 mg diariamente.

Referências Bibliográficas

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