Дефіцит цинку при затримці внутрішньоутробного розвитку і його вплив на igf-1

дефіцит цинку є глобальною проблемою і вважається другим за ступенем важливості дефіцитом у дітей раннього віку. У західному суспільстві дефіцит цинку часто пов`язується з низьким соціально-економічним статусом пацієнта. Результатом пренатального дефіциту цинку є затримка внутрішньоутробного розвитку.

Про специфічності цього ефекту свідчить подвійне сліпе дослідження, яке показало, що додавання цинку істотно знижує частоту затримки внутрішньоутробного розвитку (ЗВУР) і покращує більшість вимірюваних показників здоров`я плоду. Цинк також грає важливу роль в регулюванні постнатального росту. Недавній метааналіз показав, що додавання цинку покращує ріст у дітей препубертатного віку.

Цікаво те, що споживання цинку з їжею в значній мірі сприяє регуляції рівня IGF-1 як у людей, так і у тварин, а печінку вважається основним джерелом циркулюючого IGF-1. Devine і співавт. встановили, що цинк послужив основним фактором, що визначає концентрацію IGF-1 (р lt; 0,033) у жінок в постменопаузі після 2 років споживання харчових добавок.

Це дослідження контролювало вік, масу тіла і споживання з їжею інших речовин, в тому числі кальцію, заліза, білка і калорій. Завдяки ретельно розробленим дизайну даного дослідження автори змогли висловити припущення, що споживання цинку впливає на концентрацію IGF-1 навіть за умови надходження в організм достатньої кількості енергії і білка.

Подібним же чином, хоча і з меншою ефективністю контролю в силу віку випробовуваних, в декількох групах було виявлено, що додавання цинку збільшує сироватковий рівень IGF-1 у дітей. На жаль, повідомлення про взаємозв`язок дефіциту цинку і зниження рівня IGF-1 у людей відсутні через численні супутніх чинників, які ускладнюють ці дослідження, наприклад при малому споживанні білка і калорій. В результаті важливими і необхідними для подальшого вивчення питання залишаються матеріали досліджень на тваринах.

Наприклад, у позбавлених надходження цинку самців щурів знижується сироватковий рівень IGF-1 до 28% від рівня, зазначеного у щурів з групи контролю, яких годували через шлунковий зонд і вводили ідентичне кількість калорій і білка. Dorup і співавт., Контролюючи таким чином споживання енергії, виявили що дефіцит цинку знижує сироватковий рівень IGF-1 до 17% від значень, зазначених у тварин в групах контролю.

Крім того, коли McNall і співавт. і Ninh і співавт. порівнювали щурів, дієта яких відрізнялася дефіцитом цинку, і щурів, які отримували повноцінне харчування, вони виявили, що дефіцит цинку безумовно знижував як сироватковий рівень IGF-1, так і рівень мРНК IGF-1 в печінці.

У літературі, що стосується взаємозв`язку цинку і IGF-1, існують розбіжності щодо того, чи пов`язано вплив дефіциту цинку на експресію IGF-1 печінки з дисрегуляцией сигнального шляху рецептора гормону росту або ж воно викликано прямим впливом цинку на IGF-1. Реакція на цю полеміку є в двох наукових роботах. У першому дослідженні, проведеному McNall і співавт., Раціон мишей лінії KunMing доповнили цинком і виявили, що рівень мРНК IGF-1 в сироватці крові і в печінці цих тварин збільшився, в той час як мРНК гормону росту в сироватці крові і в печінці залишився незмінним .

Друге дослідження, проведене Ninh і співавт., показало, що для синтезу IGF-1 в печінці потрібен цинк і що відсутність стимулюючої дії гормону росту у тварин, які відчувають дефіцит цинку, є результатом дефекту, який знаходиться поза гормону росту, а скоріше пов`язаний з його рецепторами в печінці. Іншими словами, хоча біологія гормону росту, безумовно, відіграє важливу роль в регуляції експресії печінкового IGF-1, спожитий з продуктами харчування цинк до певної міри вносить свій вклад в процес незалежно від сигнального шляху гормону росту.

це достовірно доведено відносно країн, що розвиваються тварин:
(1) ні мРНК рецептора гормону росту, ні специфічне зв`язування гормону росту не піддається виявленню в печінці щурів до віку 14-20 днів;
(2) рівень мРНК IGF-1 в печінці не підвищується до віку 3 тижнів у трансгенних мишей, для яких характерний підвищений рівень циркулюючого гормону росту;
(3) делеция IGF-1, специфічного для печінки мишей, показує, що IGF-1 регулює гипофизарную експресію рилізинг-фактора гормону росту, рецептора і речовини, що підсилює секрецію.

хоча зазначені дослідження виявили наявність причинно-наслідкового зв`язку між спожитим з продуктами харчування цинком, біологією IGF-1 і зростанням, існують роботи, результати яких суперечать цим даним. Серед них проведене Doherty і співавт. подвійне сліпе рандомізоване інтервенційне дослідження 141 дитини у віці від 6 місяців до 3 років, яких лікували в дитячій лікарні Шишу міста Дакки (Бангладеш).

Маса тіла цих дітей щодо віку становила менше 60% від нормативних значень, прийнятих Національним центром статистики показників здоров`я. Виходячи з типу недоїдання (кахексія або квашиоркор), наявності діареї і кількості днів після включення в дослідження, кожній дитині був призначений стандартний режим годування, що включав добавку вітамінів. Потім діти були рандомізовані на один з трьох режимів:
(1) 1,5 мг / кг елементарного цинку протягом 15 днів;
(2) 6 мг / кг елементарного цинку протягом 15 днів;
(3) 6 мг / кг елементарного цинку протягом 30 днів.

дієта швидко приводила до «наздоганяти» збільшення маси тіла, хоча лінійний зростання збільшувався помірно. На початку дослідження рівні IGF-1 та IGFBP-3 були значно нижче, ніж стандартні значення для здорових, добре харчуються дітей в Європі. Під час харчування згідно з прийнятим протоколу рівні IGF-1 та IGFBP-3 підвищилися, досягнувши плато до 15-го дня. Єдина відмінність в результатах між режимами харчування полягало в тому, що рівень IGF-1 на 15-й день був вище при першому режимі прийому цинку (р = 0,04). В якості маркера рівні IGF-1 та IGFBP-3 краще корелювали з збільшенням маси тіла на 15-й день, а з лінійним зростанням - на 90-й день.

автори цієї роботи відзначили, що відсутність відмінностей в даному дослідженні може бути викликано або тим, що мала добавка цинку забезпечувала достатню його кількість, або тим, що повноцінне харчування маскувало вищу дозу цинку.

суть висновків полягає в тому, що і в пренатальному, і в постнатальному періодах життя харчування впливає на біологію IGF-1 і змінює постнатальні фенотипічні характеристики. Залишається багато незвіданого на всіх рівнях: молекулярному, ендокринній і фізіологічному. Одним з найбільш цікавих факторів є зв`язок між IGF-1 і зростанням в ранньому періоді життя, особливо в тому, що стосується формування дорослого фенотипу. Питання, які необхідно вирішити, включають визначення впливу різних макро- і мікроелементів як на рівень IGF-1, так і на чутливість до нього.