Płodność męska – rola cynku

Istnieje coraz więcej dowodów na to, że sposób żywienia może mieć istotny wpływ na płodność, zarówno u mężczyzn jak i kobiet. W rozwoju niepłodności u mężczyzn szczególną rolę odgrywają procesy wolnorodnikowe. Wykazano, że odpowiednie spożycie związków antyoksydacyjnych lub ich suplementacja mogą być skuteczne w jej zapobieganiu i leczeniu. Korzystny wpływ na jakość nasienia mają takie składniki pokarmowe, jak cynk, selen i kwas foliowy. Dobrze zbilansowana dieta zarówno pod względem ilościowym, jak i jakościowym wydaje się mieć istotne znaczenie w profilaktyce niepłodności u mężczyzn [1].

Cynk – charakterystyka

Cynk należy do mikroskładników diety. Organizm ludzki nie jest w stanie wytwarzać ani magazynować tego pierwiastka, stąd ważne stałe dostarczanie go wraz z dietą. Pełni m.in. funkcje katalityczne, strukturalne oraz regulacyjne. Jest składnikiem każdej komórki organizmu ludzkiego, niezbędnym do ich prawidłowego funkcjonowania. Cynk odpowiada za: utrzymanie stabilności błon komórkowych, prawidłowe odczuwanie smaku i zapachu, metabolizm ksenobiotyków, uczestnictwo w reakcjach immunologicznych, a także bierze udział w procesach dojrzewania płciowego oraz jest składnikiem i/lub aktywatorem ponad 300 enzymów (w tym np. arginzay, lecytynazy, deaminazy, histydynazy). W sposób bezpośredni lub pośredni bierze udział w metabolizmie makroskładników odżywczych oraz procesach energetycznych, a także uczestniczy w produkcji i/lub funkcjonowaniu wielu hormonów (wpływa m.in. na utrzymanie prawidłowego stężenia insuliny we krwi oraz testosteronu) [2, 3]

Norma zalecanego dziennego spożycia (RDA) dla cynku, dla zdrowych mężczyzn (>19 r.ż.) wynosi 11 mg/d. Dobrymi pokarmowymi źródłami cynku są takie produkty jak: pełnoziarniste pieczywo, kasze, ryby, mięso, a także nasiona roślin strączkowych. Do niedoboru cynku w organizmie człowieka może dojść w wyniku nieprawidłowego żywienia lub zaburzeń wchłaniania tego pierwiastka, których przyczyną mogą być choroby układu pokarmowego (np. celiakia, przewlekłe zapalenie jelit, zapalenie trzustki). Przyswajanie cynku zmniejsza się w wyniku nadmiernego spożycia produktów zawierających duże ilości fitynianów, kwasu foliowego, żelaza, miedzi, magnezu i wapnia. Niedobory cynku obserwuje się również u osób z rozległymi oparzeniami [2, 3].

Znaczenie cynku w fizjologii płodności męskiej

Cynk należy do szczególnie istotnych składników odżywczych dla męskiej płodności. Uczestniczy w procesie spermatogenezy (powstawania i dojrzewania plemników) oraz wpływa na utrzymywanie żywotności plemników. Niedobór tego mikroelementu w przypadku mężczyzn może prowadzić do: hipogonadzymu (zwłaszcza w okresie dojrzewania płciowego), zaburzeń płodności, niskiej żywotności plemników i oligospermii (obniżonej liczby plemników), a w związku tym do rozwoju niepłodności męskiej [3].

Plemniki, są komórkami bardzo wrażliwymi na działanie wolnych rodników tlenowych. Cynk jako składnik antyoksydacyjny, wpływa na ochronę nasienia przed szkodliwym działaniem reaktywnych form tlenu. Uczestniczy także w stabilizacji chromatyny, która jako główna składowa chromosomowa, po połączeniu ze specyficznym białkiem, w jądrze komórki plemnikowej tworzy z DNA stabilny kompleks, niezbędny w przypadku efektywnego procesu zapłodnienia. Cynk chroni przed rozerwaniem tej wrażliwej struktury [1, 3].

Zawartość cynku w spermie ma istotne przełożenie na ruchliwość plemników. Duża ilość cynku w nasieniu, wpływa na obniżenie ruchliwości plemników, co wiąże się ze zmniejszonym przez nie zużyciem tlenu i daje możliwość zmagazynowania ATP, niezbędnego do ruchu w kobiecych drogach rodnych. Gdy plemniki znajdują się w macicy, poziom cynku ulega szybkiemu spadkowi, co ma bezpośrednie przełożenie na wzrost aktywności plemników oraz ich ruchliwości, to zaś umożliwia efektywny proces zapłodnienia [3, 4].

Podczas aktu zapłodnienia, dochodzi do tzw. reakcji akrosomalnej – enzymy znajdujące się w główce plemnika zostają uwolnione, rozpuszczają zewnętrzną otoczkę komórki jajowej i umożliwiają przedostanie się plemnika do jej wnętrza. Zbyt wczesne wystąpienie reakcji akrosomalnej, a co za tym idzie uwolnienie enzymów plemnikowych w niewłaściwym momencie, uniemożliwia plemnikom przedostanie do komórki jajowej. Związane jest to z niedoborami cynku. Wysoka zawartość tego mikroelementu w nasieniu, umożliwia odwracalne zatrzymanie opisywanej reakcji i uwolnienie enzymów dopiero podczas kontaktu plemnika z otoczką komórki jajowej. Niedobór cynku, wiąże się także z nieprawidłową kolejnością lub zahamowaniem wydzielania poszczególnych składników spermy [3, 4].

Cynk jest również niezbędny do aktywacji niektórych genów, bierze udział w syntezie białek, uwrażliwia tkanki na działanie hormonów oraz stanowi kofaktor chemiczny, wchodząc w skład tzw. „palców cynkowych”, uczestniczących w procesie spermatogenezy i warunkujących prawidłowe funkcjonowanie jąder. Szacuje się, iż ponad dwadzieścia różnych genów „palców cynkowych”, znajduje się na chromosomach płciowych lub autosomalnych (np. Zfp−35, Zfp−29, Zfp−37) [5, 6, 7]. Cynk jest także kofaktorem dla takich enzymów jak: elongazy i desaturazy, niezbędnych do przekształcenia kwasu alfa-linolenowego (ALA) w kwas dokozaheksaenowy (DHA), oraz uczestniczących we wbudowywaniu DHA w błony plemników [8].

Spożycie cynku, a płodność męska

Istnieją badania opisujące zależność pomiędzy spożyciem cynku a płodnością męską. Mężczyźni wykazujący wysoką aktywność seksualną powinni przyjmować większą ilość cynku, ponieważ nasienie jest bardzo bogate w cynk, a każdy ejakulat zawiera około 5 mg, tj. około 0,5 dziennego zalecanego zapotrzebowania. Mogą więc tracić więcej cynku z nasieniem niż są w stanie dostarczyć z pokarmem [3]. W randomizowanym badaniu [9], 100 mężczyzn z astenozoospermią (nieprawidłowa ruchliwość plemników znajdujących się w ejakulacie) zostało zrandomizowanych do 2 grup: przyjmujących 2 x 250 mg cynku na dobę lub placebo. Suplementacja trwała 3 miesiące. Wykazano, że suplementacja cynkiem spowodowała zwiększenie liczby plemników, ich ruchliwości postępowej, zdolności do zapłodnienia i zmniejszenie występowania przeciwciał przeciwplemnikowych. Korzystny wpływ na jakość nasienia wydaje się mieć także kwas foliowy, który odgrywa ważną rolę w syntezie DNA. Jednoczesna suplementacja kwasem foliowym (5 mg dziennie) i cynkiem (66 mg dziennie) u niepłodnych mężczyzn spowodowała 74% wzrost liczby plemników [10].

W przypadku suplementacji cynkiem bezpieczna, dobowa dawka to ok. 100 mg/dobę. Zaleca się by jednorazowa dawka nie przekraczała 10 mg. W przypadku przedawkowania tego mikroelementu może dojść do ostrych objawów, takich jak: mdłości, wymioty, ból głowy, osłabienie, dreszcze oraz gorączka. Przyjmowanie preparatów cynku powyżej bezpiecznej dawki, przez dłuższy okres czasu może sprzyjać inicjacji nowotworowej [3]. Cynk jak każdy związek antyoksydacyjny, w zbyt wysokiej dawce, może wykazywać działanie prooksydacyjnie i wpływać na zaburzenia płodności męskiej, potencjalna suplementacja więc, powinna być monitorowana przez dietetyka lub lekarza pod względem doboru odpowiedniego rodzaju preparatu, dawki i czasu jej trwania.

Podsumowanie

Podsumowując przestrzeganie zasad dobrze zbilansowanej diety, dostarczającej wszystkich niezbędnych składników odżywczych, opartej na produktach przede wszystkim roślinnych [1] ma istotne znaczenie dla zapobiegania zaburzeniom męskiej płodności. Szczególnie ważnym składnikiem codziennej diety, wpływającym na męską płodność jest cynk. Warto zadbać o jego prawidłową, codzienną podaż, szczególnie u mężczyzn zarówno w prewencji jak i leczeniu zaburzeń płodności.

Bibliografia

1. Szostak-Węgierek D. Sposób żywienia a płodność. Med. Wieku Rozwoj. 2011: XV, 4: 431-436.
2. Wojtasik A., Jarosz M., Stoś K. Składniki mineralne. W: Normy żywienia dla populacji Polski, Jarosz M. (red.). Instytut Żywności i Żywienia. 2017: 203-228.
3. Zdrojewicz Z., Wiśniewska A. Rola cynku w seksualności mężczyzn. Adv. Clin. Exp. Med. 2005: 14, 1295-1300.
4. Zhu WH. The immobilization of zinc ions on human spermatozoa in vitro. Shengzi Yu Biyun, 1991: 11, 73–74, 26.
5. Klug A, Schwabe J.W. Protein motifs 5. Zinc fingers. FASEB J. 1995: 9, 597–604
6. Freemont P.S. The RING finger. A novel protein sequence motif related to the zinc finger. Ann NY Acad Sci. 1993: 684, 174–192.
7. Pieler T., Bellefroid E.J. Perspectives on zinc finger protein function and evolution – an update. Mol Biol Rep. 1994: 20, 1–8.
8. Comhaire F. The role of food supplementation in the treatment of infertility couple and for assisted reproductive technology. Andrologia. 2009: 42, 331–340.
9. Omua A.E., Dashtib H., Al-Othmanc S.: Treatment of asthenozoospermia with zinc sulphate: andrological, immunological and obstetric outcome. Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 1998: 7, 179-184.
10. Wong W.Y., Merkus H.M.W.M., Thomas C.M.G., Menkveld R, Zielhuis G.A. Steegers-Theunissen R.P.M.: Effects of folic acid and zinc sulfate on male factor subfertility: a doubleblind, randomized, placebo-controlled trial. Fertil. Steril. 2002: 77, 491-498.