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

Introdução

O zinco é um mineral essencial com vasta participação em diversos processos biológicos. Este documento aborda 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, com foco em populações específicas como atletas e indivíduos com doenças crônicas.

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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