Gastroenterologie
a hepatologie

Změny sérových hladin zinku, selenu, mědi a magnézia u osob s chronickou alkoholickou a chronickou idiopatickou pankreatitidou

Petr Dítě ^{Orcid.org  1,2}, Arona Adamcová ^Orcid.org  , Milan Dastych ^{Orcid.org  3}, Jiří Prášek ^Orcid.org  , Jan Trna ^{Orcid.org  3}, Hana Nechutová ^{Orcid.org  4}, Hana Dujsíková ^Orcid.org  , Milan Dastych Jr.⁵

+ Pracoviště
¹ Department of Internal Medicine and Gastroenterology, Faculty of Medicine, Masaryk University and University Hospital Brno, Czech Republic
² Department of Internal Medicine, Faculty of Medicine, University of Ostrava and Faculty Hospital Ostrava, Czech Republic
³ Faculty of Medicine, Masaryk University, Brno, Department of Gastroenterology, University Hospital Brno, Czech Republic
⁴ Interní hepato-gastroenterologická klinika FN, Brno
⁵ Interní gastroenterologická klinika FN Brno

Souhrn

Cíl studie: Vyšetřit změny zinku, mědi, hořčíku a selenu v krevním séru u skupiny nemocných s alkoholickou a idiopatickou chronickou pankreatitidou. Závažnost morfologických změn pankreatu posoudit dle Cambridgeské klasifikace.

Materiál a metodika: Bylo vyšetřeno 120 osob, z toho 40 s chronickou alkoholickou pankreatitidou, 40 s idiopatickou chronickou pankreatitidou a 40 kontrol. Diagnóza byla stanovena na podkladě anamnézy, EUS , CT vyšetření a ERCP. Pro stanovení stopových prvků byla vyšetřena séra nemocných nalačno metodou atomové absorpční spektrofotometrie s plamenovou nebo elektrotermickou atomizací.

Výsledky: Byly nalezeny statisticky významně nízké hladiny všech sledovaných elementů u osob s chronickou alkoholickou pankreatitidou, avšak pouze hořčík a zinek byly v krevním séru významně sníženy i u formy idiopatické.

Závěr: V naší studii jsme prokázali významné snížení plazmatických hladin především zinku a hořčíku u idiopatických forem chronické pankrea, což evokuje potřebu dalšího sledování podílu těchto elementů na vzniku a průběhu právě této formy chronické pankreatitidy.

Klíčová slova: mikronutrienty - zinek - měď - selen - hořčík - chronická alkoholická pankreatitida - chronická idiopatická pankreatitida.

ÚVOD

Mikronutrienty esenciální stopové prvky hrají ve funkci lidského organismu významnou roli. Účastní se řady buněčných pochodů, jako je syntéza nukleových kyselin, antioxidační ochrana buněk proti působení volných kyslíkových radikálů, růst a obnova buněk apod.⁽¹⁾.

Velmi komplexní je účast zinku v oblasti buněčné imunity, při jehož nedostatku dochází k poklesu počtu T-lymfocytů a subpopulace /T8 lymfocytů. Účast zinku je zcela nezbytná v případě tzv. zinek - dependentních metaloenzymů, jako je karboanhydráza, alkoholdehydrogenáza, alkalická fosfatáza, thymidinkináza nebo Zn, Cu superoxid-dismutáza^(2-4).

Podobně jako zinek je i měď nedílnou součástí tzv. měď - dependentních metaloenzymů. Méd prostřednictvím cytochromoxidázy ovlivňuje energetiku respiračních řetězců, účastní se metabolismu katecholaminů, je součástí antioxidační bariéry proti negativnímu vlivu oxidativního stresu a působí na stabilitu buněčných membrán^(5,6).

Magnézium je neobyčejně významným biogenním prvkem, majícím vztah k oxidativním-energetickým procesům, jako je oxidace glukózy, tuků i proteinů, podílí se na funkci některých iontových kanálů včetně kalciového a v neposlední řadě má zásadní vliv na změny cévního průtoku jak v oblasti srdeční, tak periferních arteriích. Z pohledu gastroenterologických změn je magnézium prvkem s významným vztahem k funkci některých exokrinních sekrečních žlázek.

Selen je součástí enzymu glutathionperoxidázy (GSHPx), která je jednou z hlavních součástí antioxidačního systému organismu. Selen je součástí významných aminokyselin, jako je metylselenocystein nebo selenocystin. Hlavní organickou sloučeninou v organismu obsahující selen zůstává selenomethionin⁽⁷⁾.

Z výše uvedeného je zřejmé, že zmíněné prvky mohou hrát významnou roli i v oblasti zánětlivých onemocnění pankreatu, kde různé změny, jako je cévního prokrvení, tkáňová ischémie, oxidativní stres nebo změny v buněčných oxidativních pochodech mohou přispívat nejen ke vzniku, ale především k modifikaci průběhu a vývoje onemocnění^(8-10).

Protože se uvedené prvky dostávají do organismu potravou, lze předpokládat, že vzhledem k dietetickým zvláštnostem u alkoholiků, může být právě u osob s alkoholickou formou chronické pankreatitidy jejich obsah snížen⁽¹¹⁾. Cílem naší studie bylo porovnat sérové koncentrace zinku, mědi, selenu a hořčíku u osob s alkoholickou formou chronické pankreatitidy a u osob s idiopatickou formou této nemoci, kde lze podíl alkoholu na vzniku onemocnění vyloučit.

MATERIÁL A METODIKA

Byl vyšetřen soubor 120 osob, z nichž 40 osob tvořilo kontrolní skupinu. U osob kontrolní skupiny nikdy nebyla potvrzena žádná z manifestních chorob gastrointestinálního traktu, jater a slinivky břišní a tyto osoby neměly známky poruch příjmu potravy. Další sledovanou skupinou bylo 40 pacientů s alkoholickou formou chronické pankreatitidy (ACP), u nichž byl prokazatelný pravidelný příjem alkoholu po dobu více než 5 let v denním množství více než 70 g. Třetí skupinu tvořilo 40 jedinců, u nichž byla stanovena diagnóza idiopatické chronické pankreatitidy (ICP) a u nichž ani cílenými dotazy, ani laboratorně nebyl prokazatelný pravidelný příjem alkoholu. Průměrný věk všech vyšetřených skupin byl nevýznamně rozdílný, u kontrolní skupiny činil 43,7 roku, u skupiny s ACP 41,9 roku a u ICP byl průměrný věk 47,3 roku.

Diagnóza chronické pankreatitidy (CP) byla stanovena na základě splnění kritérií při CT vyšetření, endosonografickým vyšetřením - více než 4 kritéria dle Wiersemy⁽¹²⁾a dle nálezu endoskopické retrográdní cholangio-pankreatografie. Dle Cambridegských kritérií⁽¹³⁾se u hodnocených osob jednalo o středně těžký stupeň morfologických změn pankreatu.

Všem osobám byla po 12 hodinovém lačnění odebrána srážlivá krev z kubitální žíly. Koncentrace zinku a hořčíku v séru byla stanovena metodou atomové absorpční spektrofotometrie (AAS) s plamenovou atomizací, pro stanovení mědi a selenu byla použita AAS s elektrotermickou atomizací.

Statistické hodnocení bylo provedeno Studentovým t-testem.

VÝSLEDKY

Sérová hladina zinku statisticky významně snížena (p < 0,001) jak u skupiny osob s ACP, tak u osob s ICP. Statisticky méně významně snížena byla rovněž sérová hladina zinku u osob s ACP oproti ICP (graf 1).

Při hodnocení sérové hladiny hořčíku nalezli statisticky významné snížení (p < 0,01) i u obou forem CP oproti kontrolám, avšak nebyly nalezeny významné rozdíly mezi ACP a ICP (graf 2).

Sérová koncentrace médi rovněž statisticky významně snížena u osob s ACP oproti kontrolní skupině, ale nebyl prokázán významný rozdíl mezi skupinou kontrolní a skupinou s ICP (graf 3). Podobný výsledek jsme zaznamenali při hodnocení koncentrace selenu. á významnost byla prokázána mezi nízkou hladinou selenu u osob s ACP proti kontrolní skupině, avšak nebyl prokázán rozdíl mezi kontrolní skupinou a nemocnými s ICP (graf 4).

DISKUSE

Esenciální stopové prvky hrají významnou roli v celé řadě buněčných pochodů od nitrobuněčného dýchání až po stabilitu buněčných membrán. Zinek ě je potřebný pro funkci enzymů zapojených do metabolismu nukleových kyselin, je faktorem zapojeným do ontogeneze, nebo» ovlivňuje funkci genů nezbytných pro buněčnou proliferaci a vývoj. Měď je částí enzymu lysyloxidázy, klíčového enzymu při tzv. sí»ování (cross-linking) ých tkání. Lysyloxidáza katalyzuje oxidaci lysylových a hydroxylových zbytků v polypeptidových řetězcích elastinu a kolagenu. Měd je součásti enzymu cytochromoxidázy, zapojeného do energetických buněčných procesů. Glutathionperoxidáza (Se) path významné, tzv. přirozené scavangery kyslíkových radikálů. Uvážíme-li, že oxidativní stres je ím faktorů ovlivňujících pankreatickou fibrogenezi, a je tak jedním ze základních faktorů ovlivňujících vznik morfologických změn při chronické pankreatitidě, patří selen mezi látky v pankreatologii zvláště významné.

Konečně role hořčíku buněčných pochodech je rovněž stěžejní, především v enzymech podílejících se na energetickém metabolismu, jako je oxidace glukózy, tuků a bílkovin je pro funkci těchto enzymů esenciální. Zajímavá je účast hořčíku při ovlivnění funkce cévních receptorů a následné ovlivnění vazodilatace, významný je podíl na funkci například kalciových a kaliových buněčných kanálů. Nedostatek magnézia byl popsán u chronických alkoholiků, proto ani nepřekvapuje jeho snížení u osob s alkoholickou formou chronické pankreatitidy Na druhé straně je však jistě významným průkaz snížení hladiny hořčíku u idiopatické formy chronické , zvláště z pohledu již výše uvedeného jeho podílu na funkci kaliových a kalciových buněčných kanálů, a tím ovlivnění sekrečních funkcí žlázy. Mikronutrienty jejich hladiny v krevním séru nebo jejich přítomnost v tkáních, jsou jedním z možných markerů postižení pankreatu^(15,16). V roce 2004 publikoval Dominquez-Munoz výsledky studie, kdy byla stanovena hladina zinku v duodenální š»ávě po stimulaci žlázy a ceruleinem⁽¹⁷⁾. Prokázali, že stanovení zinku v duodenálním aspirátu je test umožňující kvantifikaci výdeje hydrogenkarbonátů v pankreatickém sekretu po exogenní stimulaci žlázy enterohormony O rok později Pungpapong et al. zveřejnili podobné výsledky s využitím stanovení zinku v pankreatickém sekretu⁽¹⁸⁾. O vztahu mezi sekrecí pankreatických enzymů a absorpcí zinku u osob s mukoviscidózou referoval Easley et al.⁽¹⁹⁾. Autoři prokázali přímou závislost mezi duodenální přítomnosti pankreatických enzymů a absorpcí zinku u těchto pacientů.

Úloha mikronutrientů pro buněčné funkce včetně přímého vlivu na řadu regulačních mechanismů ovlivňujících orgánové funkce byla v řadě studií prokázána. Obsah mikronutrientů v pankreatologii a jejich vztah k pankreatické exokrinní i endokrinní sekreci, resp. rozvoji změn, provázejících chronickou pankreatitidu, je však stále málo sledovanou oblastí.

ZÁVĚR

U ACP lze předpokládat například snížený exogenní příjem mikronutrientů ve stravě, avšak snížení hladin u ICP je v důsledku jejich nedostatečného příjmu méně pravděpodobné. Vzhledem k podílu právě hořčíku a zinku na některých energetických enzymatických buněčných pochodech a především podílu na ovlivnění funkce kaliových a kalciových kanálů, lze předpokládat, že zmíněné elementy hrají významnou roli v rozvoji strukturálních změn a modelaci pankreatických funkcí u osob s idiopatickou formou nemoci. Další studie v této oblasti jsou potřebné.

LITERATURA

• 1. Prasad AS. Essential and toxic trace elements in human health and disease: An update. Progress in Clinical and Biological Research. Wiley-Liss 1993; 380: 1-32.
• 2. Prasad AS. Biochemistry of Zinc. Biochemistry of Elements 11. Hardbound, 1994.
• 3. Prasad A.S. Zinc: an overview. Nutrition 1995; 11 (Suppl 1): 93-99.
• 4. Valberg LS, Flanagan PR, Ghent CN, Chamberlain MJ. Zinc absorption and leukocyte zinc in alcoholic and nonalcoholic cirrhosis. Dig Dis Sci 1985; 30: 329-333.
• 5. Solomon NW. Biochemical, metabolic, and clinical role of copper in human nutrition. J Am Coll Nutr 1985;4:83-105.
• 6. Milne DB. Assessment of Copper Nutritional Status. Clin Chem 1994; 40: 1479-1484.
• 7. Surai PF. Selenium in Nutrition and Health. Nothingham Univeristy Press, 1^st Edition, 2006.
• 8. Bhardwaj P, Thareja S, Prakash S, Saraya A. Micro-nutrient antioxidant intake in patients with chronic pancreatitis. Trop Gastroenterol 2004; 25: 69-72.
• 9. Bellisola G, Perona G, Glassini S, et al. Plasma selenium and glutathionperoxidase activities in individuals living in the Veneto region of Italy. J Trace Elem Electrolytes Health Dis 1993; 7 (Suppl 4): 242-244.
• 10. Hirayama K, Yasutake A, Inoue M. Free radicals and trace elements. In: Progress in clinical and biological research 1993; 380. Prasad AS.(ed.) Essential and toxic trace elemnts in human health and diesease: An Update, 311-328.
• 11. Abdulla M, Parr RM, Iyengar GV. Trace Element Requirements, Intake and Recomendations. Essential and toxic trace elements in human health and disease: An update. Progess in Clinical and Biological Research. Wiley-Liss ; 380.
• 12. Wiersema MJ, Hawes RH, Lehman GH, et al. Prospective evaluation of endoscopic ultrasonography and endoscopic retrograde cholangiopancreatography in patients with chronic abdominal pain of suspected pancreatic origin. Endoscopy 1993; 25: 555-564.
• 13. Axon AT, Classen M, Cotton PB, et al. Pancreatography in chronic pancreatitis: international definition. Gut 1984; 25: 1107-1112.
• 14. Ijuin H. Evaluation of pancreatic exocrine function and zinc absorption in alcoholism. Kurume Med J 1998; 45: 1-5.
• 15. Rahil-Khazen R, Solann BJ, Myking A, Ulvik RJ. Multi-element analysis of trace element levels in human autopsy tissues by using inductively coupled emission spectrometry technique. J of Trace Elements in Med and Biol 2002; 16: 15-25.
• 16. Yago MD, Manas M, Singh J. Intracelullar magnesium: transport and regulation in epithelial secretory cells. Frontiers in Bioscience 2000; 5: D602-D618
• 17. Dominquez-Munoz JE, Martinez SM, Leodolter A, et al. Qualification of pancreatic zinc output as pancreatic function testmaking the secretin-caerulein test applicable to clinical practice. Pancreatology 2004; 4: 57-62.
• 18. Pungpapong S, Scalopio JS, Woodward TA, et al. Is zinc concentration in pancreatic fluid a marker for pancreatic diseases? JOP 2005; 6: 425-430.
• 19. Easley D, Krebs M, Jefferson M. et al. Effect of pancreatic enzymes on zinc absorbtion in cystic fibrosis. J Pediatr Gastroenterol and Nutrition 1998; 26: 136-139.

Pro přístup k článku se, prosím, registrujte.

Výhody pro předplatitele

Výhody pro přihlášené