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Gut für die Haut und gegen Infekte

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Mengen- und Spurenelemente

Gut für die Haut und gegen Infekte

von Bernd Elsenhans, Thomas Ettle und Klaus Schümann, München

Zink ist an vielen lebenswichtigen Vorgängen im menschlichen Organismus beteiligt und gehört neben Eisen zu den mengenmäßig bedeutsamsten essenziellen Spurenelementen. Ein Mangel zeigt sich vor allem an einer erhöhten Infektanfälligkeit und Wundheilungsstörungen.

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Zink ist essenziell für viele Enzymfunktionen und die Aufrechterhaltung von intra- und extrazellulären Gewebestrukturen. Es ist im Gegensatz zu Kupfer oder Eisen nicht direkt an Redoxreaktionen beteiligt und in seinen Verbindungen stets zweiwertig. Beim Menschen dient Zink als struktureller, katalytischer oder regulatorischer Faktor in annähernd 100 Enzymen, unter anderem der Superoxid-Dismutase, Alkoholdehydrogenase und alkalischen Phosphatase. Allen gemeinsam ist, dass sie auf einen Zinkmangel mit Aktivitätsverlust reagieren und zum Teil zur Bestimmung des Zinkstatus herangezogen werden können. Zink ist auch in der DNA- und RNA-Polymerase enthalten, somit unentbehrlich für den Nukleinsäuremetabolismus und durch DNA-Synthese und zinkabhängige Transkriptionsfaktoren an der Steuerung der Proteinsynthese beteiligt.

Daher gilt das Spurenelement für die normale Zellproliferation und für Entwicklungs-, Wachstums- und Regenerationsprozesse, etwa bei der Entwicklung von Feten und bei der Wundheilung, als essenziell. Darüber hinaus unterstützt es antioxidative Prozesse und ist für einen ungestörten Vitamin-A-Stoffwechsel unentbehrlich. Auch die Funktion des Immunsystems ist zinkabhängig, weshalb bei einem Zinkmangel die Infektanfälligkeit erhöht ist. Eine entsprechende Supplementierung kann diese Effekte aufheben, eine übermäßige Erhöhung jedoch auch zu Störungen im Immunsystem führen. Auch für die Haut und ihre Anhangsorgane wie Haare und Nägel ist Zink essenziell, wie die Hautveränderungen im Zinkmangel nahe legen. Unter anderem ist Zink für eine geregelte Verhornung der Haut von Bedeutung.

Pflanzenstoffe stören Resorption

Üblicherweise werden mehr als 98 Prozent des täglich benötigten Zinks über die Nahrung aufgenommen. So enthalten Nahrungsmittel zwischen 1 und 100 mg Zink (Zn) pro Kilogramm Frischgewicht beziehungsweise verzehrbarer Anteil - der Beitrag des Trinkwassers ist vernachlässigbar. Im Allgemeinen enthalten tierische Nahrungsmittel mehr Zink als pflanzliche, was mit der Bindung des Zinks an Proteine zusammenhängt (Tabelle 1). Etwa 15 bis 40 Prozent des in der Nahrung enthaltenen Zinks werden im Magen-Darm-Trakt resorbiert. Dabei ist die Bioverfügbarkeit bei tierischen Nahrungsmitteln meist deutlich höher als bei pflanzlichen. Daher bezweifeln viele Wissenschaftler, dass die empfohlene tägliche Zufuhr (Tabelle 2) auch bei streng vegetarischer Ernährung erreicht werden kann. Für die verringerte Zinkresorption verantwortlich sind Ballaststoffe, Tannine, auch Oxalat und vor allem Phytate und der hohe Calciumgehalt in pflanzlichen Nahrungsmitteln.

 

Tabelle 1: Zinkgehalt einiger Nahrungsmittel

Kategorie Gehalt [mg Zn/kg] Nahrungsmittel sehr zinkreich > 50 Weizenkeime zinkreich 20-50 Muskelfleisch (Rind, Kalb, Schwein, Geflügel), Innereien (Leber, Nieren, Herz) mäßig zinkhaltig 5-20 Eier, Milch, Käse, Fisch, Karotten, Kartoffeln, Vollkornbrot zinkarm < 5 Obst, grüne Gemüse, Hülsenfrüchte, Fette, Weißbrot

 

Die resorptionsfördernde Wirkung von natürlichen Komplexbildnern ist stark von den jeweiligen Bedingungen abhängig. Ascorbinsäure etwa verstärkt die Zinkresorption bei hohen, nicht jedoch bei therapeutischen Dosen (0,5 bis 2 g). Ob Zitronen- und Picolinsäure, die beide auch in Milch und Muttermilch vorkommen, resorptionsfördernd wirken, ist noch umstritten. Dass Zink aus der Muttermilch besser bioverfügbar ist als aus Kuhmilch, beruht unter anderem darauf, dass ihre zinkbindenden Proteine im Gegensatz zum Casein der Kuhmilch gut verdaubar sind. Das Fehlen resorptionshemmender Stoffe im Fleisch, seine gute Verdaubarkeit und dadurch entstehende Zink-Aminosäuren-Komplexe (vor allem mit Cystein, Glutamin und Histidin) bilden die Ursache für die gute Bioverfügbarkeit von Zink bei fleischhaltiger Ernährung.

 

Tabelle 2: Empfohlene Zufuhr an Zink (Deutsche Gesellschaft für Ernährung, 2000)

Alter Zinkzufuhr [mg Zn/Tag] Säuglinge       Kinder       1 bis 4 Jahre   3   4 bis 7 Jahre   5   7 bis 10 Jahre   7       m   w 10 bis 15 Jahre 9,5   7 Jugendliche 10   7 Erwachsene 10   7 Schwangere   10   Stillende   11  

 

Zinkmangel auch durch Alkohol

Die normale Zinkkonzentration im Serum beträgt 0,7 bis 1,3 mg/l, niedrigere Serumspiegel werden meist als Anzeichen eines Zinkmangels angesehen. Zu dessen Bestimmung stehen vor allem mit der Photometrie und der Atomabsorptionsspektrometrie ausreichend empfindliche Routineverfahren zu Verfügung.

Je nach Ausmaß des ernährungsbedingten Zinkmangels sind die augenfälligsten Zeichen Appetitlosigkeit, erhöhte Infektanfälligkeit, Hautentzündungen, Haarausfall, Potenzstörungen, fetale und kindliche Entwicklungsstörungen sowie Skelettdeformationen. Auch Durchfall tritt bei Zinkmangel häufiger auf, was bei Kindern in der Dritten Welt einen Teufelskreis auslöst, da Durchfall wiederum mit Zinkverlusten einhergeht.

Zinkmangel lässt sich in schwere, moderate und leichte Formen einteilen. Schwere Formen sind insbesondere mit der angeborenen Akrodermatitis enteropathica verbunden, werden aber auch bei totaler parenteraler Ernährung ohne Zinksupplementierung sowie gelegentlich bei einer Therapie mit Penicillamin oder Chelatoren (wie bei Morbus Wilson oder Schwermetallintoxikationen) beobachtet. Erythematöse Hautveränderungen an der Nasenlippenfurche und am Mund sind erste äußere Anzeichen. Im weiteren Verlauf können sich größere papulöse Läsionen oder offene nässende Erosionen entwickeln. Auf Grund der eingeschränkten Immunfunktion kann es auch zu Superinfektionen der Haut kommen.

Einen gemäßigten Zinkmangel findet man bei einer Reihe von Krankheiten, wie dem Malabsorptionssyndrom, chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (Colitis ulcerosa und Morbus Crohn), alkoholischer und nicht alkoholischer Leberzirrhose, Fettleber, chronischen Nierenerkrankungen, Sichelzellenanämie und bei anhaltenden extremen Formen der Unter- oder

Fehlernährung. Alkoholiker scheiden über den Urin mehr Zink aus als gesunde Personen und können eine verminderte intestinale Zinkresorption aufweisen. Übermäßiger Alkoholkonsum kann daher durchaus zu ernsten Mangelsymptomen führen, vor allem wenn bei Alkoholikern auf Grund unregelmäßiger Ernährung eine mangelnde Zufuhr hinzukommt.

Milder und latenter Zinkmangel ist aber auch in bestimmten Risikogruppen der normalen Bevölkerung zu finden, wozu Kinder, heranwachsende Jugendliche, Schwangere und Stillende sowie ältere Menschen zählen, also Personen, bei denen die ernährungsbedingte Zufuhr aus unterschiedlichen Gründen dem Bedarf nicht gerecht wird. Symptome eines ernährungsbedingten schweren Zinkmangels treten in den industrialisierten Ländern selten auf. Ernährungsübersichten und neuere klinische Befunde von Patienten deuten jedoch darauf hin, dass latente und milde Formen des Zinkmangels weiter verbreitet sind als bisher angenommen. Die Prävalenz eines solchen Mangels lässt sich auf Grund diagnostischer Unsicherheiten jedoch nicht angeben. Ein Zinkmangel kann aber in den Risikogruppen gesundheitlich durchaus bedeutsam werden, wenn Stress oder Krankheiten hinzukommen.

Zink zur Therapie

Die Behandlung eines Zinkmangels orientiert sich an der empfohlenen Zufuhr für Zink. Bei normaler Ernährung reicht für die Therapie eines Mangels im Allgemeinen die zwei- bis dreifache Zufuhr aus, üblicherweise 15 bis 30 mg Zn/Tag - 40 bis 45 mg Zn/Tag sollten dabei nicht überschritten werden. Als Therapiedauer werden Zeiträume von mehreren Wochen bis zu sechs Monaten angegeben, vorausgesetzt ein Malabsorptionssyndrom ist ausgeschlossen. Beim Vorliegen exzessiver fäkaler oder renaler Zinkverluste ist es angezeigt, die tägliche Verlustmenge zu ermitteln und dementsprechend zu supplementieren. Bei schweren Formen eines Zinkmangels wie der Akrodermatitis enteropathica werden zur Behandlung erwachsener Patienten üblicherweise 3 bis 5 mg Zn/Tag intravenös verabreicht.

Zur peroralen und parenteralen Therapie sowie als Nahrungsergänzung steht Zink in verschiedenen Verbindungen zur Verfügung: als Acetat, Chlorid, Sulfat, Gluconat, Hydroxyaspartat, Orotat und als Komplex mit Histidin. Die Bioverfügbarkeit dieser Zinkpräparate ist generell gut und liegt erheblich höher als etwa bei Eisenpräparaten. Aminosäurekomplexe sind wegen der hohen Bioverfügbarkeit ihres Zinkanteils und geringer Nebenwirkungen speziell bei hohen Dosierungen besonders gut geeignet, müssen aber bei bloßer Nahrungsergänzung nicht unbedingt eingesetzt werden.

Des Weiteren wird Zink bei der Behandlung des Morbus Wilson peroral verabreicht, da es die intestinale Resorption von Kupfer hemmt. Chronisch verabreichte Tagesdosen liegen im Bereich von 150 mg Zink. Zu den pharmakologischen Indikationen für Zink zählen zudem topische Applikationen bei Akne, Herpes simplex oder Hautveränderungen durch Lepra sowie die perorale Gabe bei Furunkulose im Zinkmangel. Zink soll auch die Wundheilung bei Ulcus cruris und peptischen Ulcera fördern, was allerdings weniger gut belegt ist. Hohe lokale Konzentrationen von Zink im Rachen durch frühzeitig eingenommene Lutschtabletten können dagegen nachgewiesenermaßen die Abheilung von Schnupfen signifikant beschleunigen. Unangenehm ist dabei jedoch der intensive Metallgeschmack, der die Compliance erheblich reduzieren kann.

Bei Kindern in Entwicklungsländern konnte die Gabe einer halben bis einer empfohlenen Tagesdosis die Häufigkeit von Durchfällen reduzieren, was allerdings durch gleichzeitige Eisengabe aufgehoben wird. Routinemäßige Zusätze von Zink zur WHO-Lösung gegen die Dehydratation bei Durchfall (zum Beispiel Elotrans®) sind daher derzeit in der Diskussion.

Worauf zu achten ist

Behandlungen mit Diuretika, Corticoiden, ACTH, Penicillamin und Thiocarbaminen können über eine gesteigerte Zinkausscheidung einen Zinkmangel auslösen oder verstärken. Unter den Interaktionen mit anderen Spurenelementen sind die zwischen Zink und Kupfer die bedeutsamsten. Die perorale Aufnahme hoher Dosen (> 150 mg Zn/Tag) über einen längeren Zeitraum kann daher zu einem Kupfermangel führen.

Zink ist für den Menschen wenig toxisch. So wird die intravenöse Verabreichung von 2 mg Zn/kg KG als Zn-Gluconat gut toleriert. Als letale perorale Dosis für den Menschen werden für Zinkchlorid

50 mg und für Zinksulfat 106 mg pro kg Körpergewicht angegeben. Geschmacksveränderungen etwa im Trinkwasser (»metallischer Geschmack«) können schon ab 15 mg Zn/l feststellbar und bei 40 mg Zn/l stark ausgeprägt sein; darüber hinaus (> 600 mg Zn/l) wirkt Zink emetisch und kann zu Diarrhöen führen. Schließlich können höhere Dosen von Zinksulfat (150 mg Zn/Tag) auch leichte Erosionen der Magenschleimhaut hervorrufen.

Beitrag erschienen in Ausgabe 14/2005

 

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