Zinks vigtige rolle for hjernen og nervesystemet

Der findes relativt meget zink i centralnervesystemet (CNS), hvor det spiller en vigtig rolle i fysiologiske og patologiske processer. Zink har betydning for hjernens udvikling, en lang række genaktiviteter, dannelse af nye neuroner og immunforsvaret. Derudover fungerer zink som en vigtig antioxidant, der beskytter hjernen mod forkalkning og celleskader forårsaget af oxidativ stress. Mangel på zink, som er et verdensomspændende helbredsproblem, kan derfor være involveret i mange neurologiske sygdomme – herunder slagtilfælde, kognitivt forfald, Alzheimers og depression. Det fremgår af en ny oversigtsartikel, publiceret i Biomolecules, hvor forfatterne har gransket zinkbalancen i hjernen.

Zink indgår i flere hundrede enzymer, en lang række transportproteiner (ZIP´s) og mere end 2.800 transkriptionsfaktorer, der sørger for, at omkring 10 procent af cellernes gener aktiveres på de rigtige tidspunkter. Derfor har zink afgørende betydning for en lang række fysiologiske processer, som inkluderer nervesystemet, immunsystemet, hormonsystemet og apoptose (programmeret celledød). Zink indgår desuden i den vigtige antioxidant SOD (superoxid dismutase), der beskytter celler og væv mod skader forårsaget af frie radikaler. Derudover har zink betydning for udnyttelsen af D-vitamin og A-vitamin.
Zink er et af de spormineraler, som findes mest af i centralvervesystemet. Her spiller zink flere afgørende roller – lige fra udvikling af fostrets hjerne til diverse neurologiske funktioner gennem hele livet. Zinkhomøostasen i hjernen, som er et udtryk for den lokale zinkbalance, reguleres af et komplekst samspil mellem forskellige komponenter, der inkluderer blod-hjerne-barrieren, aktiviteten af de zink-bindende proteiner og aktiviteten af forskellige transportproteiner (især ZIP´s), som blandt andet transporterer zink ind i cellerne.
I hjernen optræder zink i forskellige former, herunder som zink-ioner, der har betydning for regulering af neuroner, synapsernes plasticitet, mental balance, indlæring og hukommelse.
I oversigtsartiklen har forfatterne set nærmere på zinkhomøostasens rolle i forbindelse med hjernesundheden, slagtilfælde, hjernetraumer og udbredte neurologiske sygdomme som Alzheimers og depression.

Zinks rolle i dannelse af neuroner

Dannelse af nye celler og neuroner (neurogenese) spiller en afgørende rolle under fosterudviklingen. Derfor spiller zink også en vigtig rolle for udvikling af hjernen. Mangel på zink under graviditet og amning kan skade barnets vækst og på sigt forringe barnets indlæring og hukommelse. Derfor er det vigtigt, at gravide og ammende er velforsynet med zink. Det tyder også på, at relevante tilskud til for tidligt fødte børn kan forbedre deres vækst og udvikling.
Derudover er evnen til at danne nye neuroner vigtig gennem hele livet, da hjernen er mere plastisk end tidligere antaget.

Zinks rolle ved oxidativ stress og kroniske sygdomme

Ved oxidativ stress er der en ubalance mellem frie radikaler og antioxidanter. Vi danner alle frie radikaler under forskellige metaboliske processer, og mængden af frie radikaler bør være kontrolleret, så de ikke skaber kædereaktioner og forvolder skader på celler og væv. Det er også meget sundhedsskadeligt, når de frie radikaler angriber det livsvigtige kolesterol, så det harskner, bliver ubrugeligt og indlejres i karvæggen.
Mange aldersrelaterede kroniske sygdomme som åreforkalkning, kræft og demens er præget af oxidativ stress. I denne forbindelse fungerer zink som den vigtige antioxidant superoxid dismutase (SOD), som blandt andet beskytter cellemembranernes struktur. Derudover er zink med til at regulere en anden vigtig antioxidant, som hedder glutathione. Det betyder derfor, at mangel på zink øger risikoen for oxidativ stress og forskellige sygdomme senere i livet.

• Zinkmangel er et verdensomspændende problem og en medvirkende årsag til mange kroniske sygdomme.

Zinks rolle for immunsystemet i CNS

Patienter, som mangler zink, har en øget risiko for at få forskellige infektioner. Det skyldes, at zink både har betydning for det medfødte immunforsvar og det erhvervede immunforsvar. Zinks rolle for immunforsvaret hænger også sammen med zinktransportproteiner. Overordnet bidrager zink til at regulere de inflammatoriske processer, og selv mindre zinkmangler kan øge dannelsen af proinflammatoriske cytokiner som TNF-α, IL-1 og IL-6. Det viser sig desuden, at de fleste kroniske sygdomme er præget af lav grad af kronisk inflammation, der er forbundet med oxidativ stress.
I centralnervesystemet (CNS) er mikroglia en celletype, som er en del af det medfødte immunforsvar. Hvis hjernen udsættes for infektioner eller andre skadelige molekyler, producerer mikroglia også frie radikaler og proinflammatoriske cytokiner. I denne forbindelse tyder studier på, at zink kan forebygge skader på neuroner ved at regulere mikroglias aktivitet.

Zinks rolle ved slagtilfælde

Akut iskæmisk slagtilfælde er den mest almindelige form for slagtilfælde, som efter hjertetilfælde er den hyppigste dødsårsag på verdensplan. Akut iskæmisk slagtilfælde opstår, når blodforsyningen blokeres til en del af hjernen, enten som følge af åreforkalkning eller en blodprop i et blodkar. Man har også konstateret andre processer som neuroinflammation, aktivering af mikroglia og overaktivering af neurotransmittere som glutamat.
Under iskæmisk slagtilfælde kan neuroner udskille for meget zink og derved skabe forstyrrelser i hjernens zinkbalance. Dette kan tilsyneladende forårsage celleskader via frie radikaler og andre mekanismer. Det tyder også på, at zinkubalancen inkluderer for lidt zink som antioxidant. Man har under alle omstændigheder fundet, at zinkkoncentrationen hos patienter, der har haft slagtilfælde, er markant lavere sammenlignet med tilsvarende, raske kontrolgrupper.
Andre studier tyder på, at zinkmangel også hænger sammen med alvorligere tilfælde af hjerneblødninger.

• Zinks rolle for hjernen og nervesystemet er meget kompleks.
• Alle funktioner hænger sammen med zinkhomøostasen.

Zinks rolle ved Alzheimers sygdom

Alzheimers sygdom er en neurodegenerativ sygdom, som 37 millioner mennesker på verdensplan lider af. Sygdommen er karakteriseret af ophobede proteiner i hjernen, (amyloide plaques og tau), som fører til lokal inflammation samt degeneration af celler i hippocampus, amygdala og neocortex. Sygdommen, der udvikles over flere år, medfører tab af hukommelse, orienteringsevne og andre færdigheder, og den ender som regel med døden efter nogle år.
Ved Alzheimers sygdom har man fundet forstyrrelser i hjernens zinkbalance, hvor zink akkumulerer i de sene stadier. Og man har fundet unormale forandringer i forskellige zinktransportere. Det er også muligt, at zink er underrepræsenteret som antioxidant.
Det tyder i det hele taget på, at ubalancer i zinkhomøostasen spiller en kritisk rolle i udviklingen af Alzheimers sygdom.

Zinks rolle ved hjernetraumer og halveret dødelighed

Hjernetraumer er et alvorligt helbredsproblem, som hvert år rammer omkring 70 millioner mennesker. De mest almindelige årsager er ulykker, slag og andre mekaniske skader på hjernevævet. Den første fase af et hjernetraume er præget af reduceret blodtilførsel, og den anden fase kan forårsage hjerneødem, neuroinflammation, oxidativ stress, dysfunktioner i mitokondrierne, svind af væv og andre skadelige kædereaktioner. Hjernetraumer kan forårsage en lang række psykiske og motoriske symptomer, og i værste fald være livstruende.
Under hjernetraumer spiller zink en afgørende rolle i en række metaboliske processer og som antioxidant. Man har forsket en del i zinktilskuds mulige effekt i forbindelse med hjernetraumer. I oversigtsartiklen henviser forfatterne til et klinisk studie, hvor 68 mennesker med hjernetraumer blev opdelt i to grupper. Den ene gruppe fik daglige tilskud med 12 mg zink, og den anden gruppe fik 2,5 mg zink. En måned efter traumet viste det sig, at gruppen, der fik det største zinktilskud klarede sig bedre, og dødsraten var mere end halveret (26 % versus 12 %). På tilsvarende vis har dyrestudier afsløret, at tilskud med zink kan forbedre helbredelsen efter hjernetraumer - inklusive humør, indlæring og hukommelse.

Zinks rolle ved depression

Depression er en udbredt kronisk lidelse, som rammer flere og flere med symptomer som træthed, modløshed, søvnforstyrrelser og ændret appetit. De fleste fungerer dårligt socialt, og ubehandlet depression er en af de største årsager til selvmord.
Flere studier har allerede afsløret, at de fleste, som lider af depression, har lave zinkniveauer i serum. Dette kan muligvis resultere i forandringer i
hippocampus´ funktioner samt ubalancer i hypothalamus-hypofyse-binyre-systemet. Man har også fundet, at depression ofte er præget af kronisk inflammation i hjernen.
For tredive år siden kom de første hypoteser omkring sammenhængen mellem zink og depression, da man i dyrestudier fandt, at zinkmangel medførte depressionslignende tilstande. På den anden side kunne tilskud med zink eliminere de pågældende symptomer.
Studier på mennesker, herunder en meta-analyse, har fundet et omvendt forhold mellem serums niveau af zink og sværhedsgraden af depression. Det tyder desuden på, at kvinder, som får for lidt zink gennem kosten er mere udsatte for depression end mænd.

Zinkkilder og årsager til udbredte mangler

• Der findes især zink i østers, lever, kød, mejeriprodukter, nødder, frø, kerner og bønner.
• Vi har lettest ved at optage zink fra animalske kilder.
• Zinkmangel kan blandt andet skyldes ensidige kostvaner, aldringsprocesser, en stor indtagelse af calcium og/eller jern samt vanddrivende medicin, syreneutraliserende medicin samt ACE-hæmmere mod forhøjet blodtryk og hjerteinsufficiens.

Referencer:

Che Li et al. The Important Role of Zinc in Neurological Diseases. Biomolecules. 2023

Ashton Amos, Mohammed S. Razzaque. Zinc and its role in vitamin D function. Current Research in Physiology. 2022

Søg mere info...

Klik her, hvis du vil vide mere om zink