Цинк -

Идентификация и биохимия

Полное название: Цинк (Zinc) — химический элемент, биологически активный микроэлемент, необходимый для функционирования множества ферментов и белков.

Синонимы: Zn, Serum Zinc, Zinc, trace element, Zinc ion. В клинической лабораторной диагностике чаще всего используется термин «Цинк в сыворотке крови» или «Цинк в плазме».

Ген: Цинк как химический элемент не кодируется геном, однако его транспорт, гомеостаз и внутриклеточное распределение регулилируются белками, кодируемыми генами. Ключевые гены включают:

ZIP (SLC39A) — семейство транспортеров, отвечающих за поступление цинка в цитоплазму;
ZnT (SLC30A) — семейство транспортеров, выводящих цинк из цитоплазмы в органеллы или за пределы клетки;
MT (Metallothionein) — металлотионеины, белки, связывающие и детоксицирующие цинк и другие тяжёлые металлы.

Молекулярная масса: 65,38 г/моль (атомная масса цинка).

Форма в биологических жидкостях: В сыворотке крови цинк преимущественно связан с белками — около 80% циркулирует в связанном виде, в основном с альбумином (60%) и α₂-макроглобулином (10%). Около 10–20% находится в свободной, ионизированной форме (Zn²⁺), биологически активной. В эритроцитах цинк содержится в карбоангидразе II и других ферментах.

LOINC-коды: LOINC-коды зависят от типа образца и метода измерения. Примеры:

24367-8 — Zinc, Serum or Plasma
52197-3 — Zinc, Whole Blood
8302-2 — Zinc, Urine

Точные LOINC-коды могут отличаться в зависимости от лаборатории и платформы.

SNOMED CT: 27383004 — Finding of zinc measurement; 260280003 — Zinc measurement (procedure). Конкретные коды зависят от контекста использования (например, скрининг, мониторинг дефицита).

Физиологическая роль

Цинк является кофактором более чем для 300 ферментов, участвующих в ключевых биохимических процессах. Он не синтезируется организмом и должен поступать с пищей.

Основные функции цинка:

Ферментативная активность: Цинк входит в активный центр ферментов, таких как ДНК-полимеразы, РНК-полимеразы, карбоангидраза, супероксиддисмутаза (Cu/Zn-SOD), алкогольдегидрогеназа. Участвует в репликации ДНК, транскрипции, антиоксидантной защите.
Регуляция генной экспрессии: Цинк входит в структуру «цинковых пальцев» (zinc finger domains) — мотивов в ДНК-связывающих белках, регулирующих транскрипцию генов (например, транскрипционный фактор NF-κB).
Иммунная функция: Необходим для развития и функции Т-лимфоцитов, нейтрофилов, естественных киллеров. Дефицит цинка связан с иммунодефицитом.
Рост и дифференцировка: Критически важен в периоды интенсивного роста (беременность, детство, подростковый возраст).
Целостность барьеров: Поддерживает структуру кожи, слизистых оболочек, кишечного эпителия.
Сенсорные функции: Участвует в обонянии и вкусе через активность карбоангидразы в вкусовых сосочках.

Цинк всасывается в верхних отделах тонкого кишечника (двенадцатиперстная и тощая кишка) преимущественно через транспортер ZIP4. Его усвоение снижается при наличии фитатов (в цельнозерновых), кальция, железа.

Патофизиология

Нарушения уровня цинка могут быть как количественными (дефицит, избыток), так и функциональными (нарушение распределения, транспорта).

Состояния, ассоциированные со снижением уровня цинка:

Недостаточное поступление: Малобелковая диета, веганская диета без коррекции, длительное парентеральное питание без добавления цинка.
Нарушение всасывания: Целиакия, болезнь Крона, послеоперационные состояния (резекция кишки), синдром избыточного бактериального роста.
Повышенная потеря: Хронические диареи, ожоги (потеря через повреждённую кожу), нефротический синдром (потеря с мочой), гемодиализ.
Повышенная потребность: Беременность, лактация, рост, заживление ран, хронические воспалительные заболевания.
Генетические нарушения: Акродерматит энтеропатический (AE) — аутосомно-рецессивное заболевание, вызванное мутацией в гене SLC39A4 (ZIP4), приводящее к тяжёлому дефициту цинка.
Хронические заболевания: ХПН, цирроз печени, сердечная недостаточность, сахарный диабет, ВИЧ-инфекция — часто сопровождаются функциональным дефицитом цинка из-за хронического воспаления.

Состояния, ассоциированные с повышением уровня цинка:

Избыточное поступление: Приём добавок цинка в высоких дозах, профессиональная экспозиция (металлургия, сварка).
Острые фазы воспаления: В начальной фазе острого воспаления уровень цинка может временно снижаться (цинк является негативным острофазным белком), но при хроническом воспалении картина сложнее.
Гемолиз: Разрушение эритроцитов в пробирке может привести к ложному повышению уровня цинка в сыворотке за счёт высвобождения внутриклеточного цинка.
Приём препаратов: Инфузии, содержащие цинк, или пероральные добавки.

Хронический избыток цинка может подавлять усвоение меди, вызывая медный дефицит и анемию, а также нарушать иммунный ответ.

Референсные значения

Референсные интервалы зависят от метода, типа образца, возраста и лаборатории. Приведённые ниже значения являются ориентировочными.

Категория	Образец	Референсный интервал	Единицы измерения	Примечания
Взрослые (мужчины и женщины)	Сыворотка/плазма	70–110	мкг/дл	Некоторые лаборатории указывают 60–120 мкг/дл
Дети (1–10 лет)	Сыворотка	60–100	мкг/дл	Нижняя граница может быть ниже у младенцев
Новорождённые	Сыворотка	50–100	мкг/дл	Физиологически низкий уровень в первые дни
Беременные	Сыворотка	60–100	мкг/дл	Постепенное снижение во 2–3 триместрах
Целая кровь	Кровь	600–1000	мкг/л	Редко используется в рутинной практике
Моча (суточная)	Моча	200–600	мкг/сут	Используется для оценки потерь

Важно: референсные значения зависят от метода определения и калибровки приборов. Каждая лаборатория должна указывать собственные референсы.

Методы определения

Цинк определяется в сыворотке, плазме, цельной крови или моче. Наиболее распространён — анализ в сыворотке.

Основные методы:

Атомно-абсорбционная спектрофотометрия (AAS): «Золотой стандарт» для определения микроэлементов. Высокая чувствительность (до 1 мкг/л), точность. Требует специализированного оборудования и подготовки образца (минерализация). Используется в референсных лабораториях.
Индуктивно-связанная плазменная масс-спектрометрия (ICP-MS): Современный высокочувительный метод, позволяет одновременно определять множество элементов. Чувствительность — до 0,1 мкг/л. Требует строгого контроля загрязнений (цинк широко распространён в окружающей среде).
Колориметрические методы (с цветными реагентами): Используются на автоматических биохимических анализаторах (например, с пирролидиндитиокарбаматом). Менее чувствительны, чем AAS или ICP-MS, но пригодны для рутинной диагностики. Чувствительность — около 10 мкг/дл.

Преаналитические требования:

Образец: сыворотка или плазма (лучше — сыворотка). Использовать пластиковые пробирки с низким содержанием цинка (например, с серой крышкой — trace element tube).
Избегать гемолиза: разрушение эритроцитов приводит к ложному завышению уровня цинка.
Натощак: уровень цинка снижается после приёма пищи, особенно богатой углеводами. Рекомендуется сдавать кровь утром натощак.
Хранение: сыворотку можно хранить при 4 °C до 7 дней, при –20 °C — до 6 месяцев.

Методы ИФА и ПЦР не используются для определения концентрации цинка, так как это элемент, а не белок или нуклеиновая кислота. Однако ПЦР может применяться для диагностики мутаций в генах SLC39A4 при подозрении на акродерматит энтеропатический.

Клинические показания

Показания к назначению анализа:

Подозрение на дефицит цинка: хроническая диарея, задержка роста у детей, нарушения заживления ран, алопеция, гипогонадизм, нарушения вкуса/обоняния.
Оценка статуса микроэлементов при длительном парентеральном питании.
Синдромы мальабсорбции (целиакия, болезнь Крона).
Хронические заболевания: цирроз, ХПН, ВИЧ, тяжёлые ожоги.
Подозрение на акродерматит энтеропатический (у новорождённых/младенцев: диарея, дерматит, апатия).
Мониторинг при приёме высоких доз цинка (например, при болезни Вильсона — в комбинации с медином).
Оценка токсичности цинка (профессиональная экспозиция, передозировка добавок).

Когда анализ не назначают:

В качестве скрининга у асимптомных пациентов без факторов риска.
При острых инфекциях без признаков хронического дефицита (уровень может быть ложно снижен из-за острой фазы).
Как единственный маркер иммунного статуса.

Интерференции и ограничения

Фармакологические интерференции:

Железо и кальций: При одновременном приёме с цинком снижают его абсорбцию. Не влияют на уровень в крови напрямую, но могут маскировать дефицит при пероральном тестировании.
Пеницилламин: Хелатор, может снижать уровень цинка.
Диуретики (особенно тиазидные): Повышают экскрецию цинка с мочой.
Добавки цинка: Приводят к повышению уровня в сыворотке. Рекомендуется сдавать анализ до приёма добавки.

Биологические факторы:

Гемолиз: Освобождение цинка из эритроцитов → ложное повышение уровня в сыворотке.
Время суток и приём пищи: Уровень снижается после еды. Лучше сдавать натощак.
Беременность: Физиологическое снижение уровня во 2–3 триместрах.
Воспаление: Цинк — негативный острофазный реагент; уровень снижается при острых и хронических воспалительных процессах, что может маскировать истинный статус.
Альбумин: Поскольку цинк связан с альбумином, при гипоальбуминемии (цирроз, нефротический синдром) уровень цинка может быть ложно снижен. В таких случаях рекомендуется коррекция на уровень альбумина или определение цинка в эритроцитах.

Ограничения анализа:

Сывороточный цинк отражает только ~1% общего пула цинка в организме и может не соответствовать тканевому содержанию.
Нет «золотого стандарта» для оценки общего статуса цинка; иногда используются комбинированные подходы (клиника + сыворотка + функциональные тесты).

Интерпретация и тактика

Сниженный уровень цинка:

Оцените клинические симптомы: дерматит, диарея, задержка роста, нарушения иммунитета.
Исключите гемолиз, приём пищи перед сдачей, воспаление.
При подозрении на дефицит: начать пероральную заместительную терапию (например, сульфат цинка 220 мг 1–2 раза в день, что соответствует 50–100 мг элементарного цинка).
Целевые значения при терапии: нормализация клинических симптомов и уровня цинка в пределах референса. Уровень должен контролироваться через 4–8 недель после начала приёма.
При акродерматите энтеропатическом: пожизненная заместительная терапия (3–5 мг/кг/сут элементарного цинка).

Повышенный уровень цинка:

Выявите источник: добавки, профессиональная экспозиция, гемолиз.
Оцените уровень меди: при хроническом избытке цинка возможна медь-дефицитная анемия и нейропатия.
Рекомендуется отмена добавок и повторный анализ через 1–2 недели.
Целевые значения: снижение до референсного диапазона; при отсутствии симптомов токсичности — достаточное снижение.

Советы пациенту:

Сдавайте кровь утром натощак.
Сообщите врачу о всех добавках и лекарствах.
Цинк лучше усваивается при приёме с пищей, но не одновременно с кальцием или железом.
Длительный приём высоких доз цинка (>40 мг/сут) может быть вреден — только по назначению врача.

Связь с другими маркерами

Цинк редко интерпретируется в изоляции. Ключевые ассоциации:

Медь: При дефиците или избытке цинка всегда оценивайте медь — возможна конкурентная ингибация абсорбции.
С-реактивный белок (СРБ), альбумин: Для дифференциации истинного дефицита от функционального при воспалении или гипоальбуминемии.
Железо, ферритин: При мальабсорбции или дефицитных состояниях часто наблюдается сочетанный дефицит микроэлементов.
Витамин D, селен: В рамках комплексной оценки нутритивного статуса, особенно у пациентов с хроническими заболеваниями.
Трансферрин, РЕТИН-связывающий белок: При оценке белкового обеспечения и транспорта микроэлементов.

Вывод

Цинк — незаменимый микроэлемент, участвующий в сотнях ферментативных реакций, иммунной функции, росте и восстановлении тканей. Его уровень в сыворотке отражает лишь часть общей картины и зависит от множества преаналитических и биологических факторов. Дефицит чаще встречается при мальабсорбции, хронических заболеваниях, беременности и у пожилых. Избыток — при передозировке добавок или профессиональной экспозиции. Анализ наиболее информативен при наличии клинических симптомов и должен интерпретироваться в контексте других маркеров (медь, альбумин, СРБ). Лечение дефицита — пероральное замещение; при избытке — отмена источника и мониторинг меди.

Анализы

Цинк