Dezvăluirea autorului: H. H, Sandstead, fără conflicte de interese.

zinc

Harold H. Sandstead, Deficitul uman de zinc: descoperirea traducerii inițiale, avansuri în nutriție, volumul 4, numărul 1, ianuarie 2013, paginile 76–81, https://doi.org/10.3945/an.112.003186

Abstract

Introducere

Ura, ura, ura pentru Ananda Prasad (Fig. Suplimentare. 1). Lucrarea rezumată aici a fost făcută cu mult timp în urmă. Cunoștințele au facilitat anumite cercetări și alte procese care continuă în beneficiul omului.

Înainte de descoperirea lui Prasad (1), deficiența umană de zinc era considerată extrem de puțin probabilă. Această opinie părea susținută de distribuția largă a zincului în natură, dificultățile asociate cu inducerea deficitului de zinc la șobolani (2) și absența aparentă a deficitului de zinc la animalele de fermă, altele decât porcine (3). Câteva studii despre nutriția de zinc la om au fost raportate (4-7), inclusiv asocierea hiperzincuriei cu boli hepatice severe (7), dar semnificația generală nu a fost apreciată. Acceptarea descoperirii lui Prasad a fost lentă, în concordanță cu rezistența la noi descoperiri a unor membri ai academiei. Această revizuire rezumă descoperirea inițială, dovada ipotezei și încercările timpurii de a aplica noile cunoștințe. Sunt incluse câteva perspective.

Starea actuală a cunoașterii

Prasad a întâmpinat deficiența de zinc (1) în toamna anului 1958 când a evaluat un pacient la cererea lui James A. Halsted (8) în scopul unei discuții cu privire la deficiența de fier la Grand Rounds Medical din cadrul Spitalului Saadi din Shiraz, IranFig. Suplimentare. 2).

Prasad a fost în Shiraz pentru a-l ajuta pe Hobart A. Reimann, fostul șef de medicină de la Universitatea din Minnesota, să implementeze un nou curriculum la spitalul Nemazee. Acest post a oferit posibilitatea de a studia bolile care sunt puțin probabil în Minnesota. Prasad a terminat recent o pregătire postuniversitară în medicină internă și hematologie și cercetare pentru doctoratul său, la Facultatea de Medicină a Universității din Minnesota, unde mentorul său a fost Cecil J. Watson.

Pacientul (caz index) era un fermier de sex masculin, în vârstă de 21 de ani, care nu lucrase timp de 4 ani din cauza slăbiciunii și a respirației dificile (Fig. Suplimentare. 3). A început să mănânce lut de mic și fusese întotdeauna mic. Era grav deficient de fier și avea hepatosplenomegalie și nu avea o cauză identificabilă a pierderii de sânge. Dieta sa se baza pe pâinea din sat [Tanok, o pâine rurală azimă subțire de hârtie preparată din 90-100% făină de grâu de extracție, conținând ~ 750 mg de fitat/100 gm. Pentru adulți, acesta poate furniza 50-90% din energia dietei (9)], cartofi, alte legume și fructe. Ouăle și carnea erau rare.

Din punct de vedere fizic, a existat o disparitate evidentă între creștere și dezvoltare și vârsta cronologică prin faptul că el a apărut în vârstă de aproximativ 10 ani, avea 135 cm înălțime și cântărea 29,5 kg. Semnele sale vitale au fost: temperatura de 37,4 ° C, respirația la 20 rpm, ritmul cardiac regulat la 100 bpm și tensiunea arterială de 105/55 mm Hg. Era palid și unghiile aveau o deformare asemănătoare unei linguri (koilonychia). Au fost prezente semne de insuficiență cardiacă timpurie. Ficatul și splina erau mari la 4 cm sub marginea costală. Organele sale genitale erau juvenile, iar corpul adult și părul facial erau absente. Vârsta oaselor a fost de 10, 11)].

Indicii stării fierului au inclus o hemoglobină foarte scăzută de 35 g/L. Urina și fecalele nu au fost remarcabile. Funcțiile hepatice și biopsia au fost normale. Concentrația totală de proteine ​​serice și procentul de albumină au fost normale, în timp ce gama globulină a crescut. Nu a existat acid gastric liber inițial după stimularea histaminei sau după 6 săptămâni de tratament [nutriția cu zinc afectează funcția celulelor parietale gastrice (12)].

Zece zile de tratament cu repaus la pat, dietă adecvată și fier de calitate farmaceutică orală (care conținea probabil zinc) a dus la o creștere a reticulocitelor din sânge la 8%. După 8 săptămâni, hemoglobina a fost normală. Temperatura corpului a fost în medie de 37,5 ° C pentru 8 săptămâni [deficiențele de fier (13) și zinc (14) afectează controlul temperaturii] și apoi a devenit normală. După 10 săptămâni, greutatea a crescut la 7,25 kg, funcția cardiacă s-a îmbunătățit, ficatul și splina aveau dimensiuni aproape normale, iar puterea, activitatea mentală și comportamentul păreau îmbunătățite. Organele genitale și părul corpului nu se schimbaseră.

La Grand Rounds, Prasad a sugerat că mecanismul probabil al deficitului de fier a implicat legarea fierului de lut [raportat ulterior din Turcia (15)] și fosfat dietetic [legarea fierului de către fitat și alți liganzi ai plantelor nedigerabile a fost raportată ulterior (16)] . Apoi a discutat despre slaba creștere și dezvoltare. El a menționat că deficiența de fier nu provoacă stunting la animalele experimentale și a sugerat că un alt metal esențial, zincul, cu caracteristici chimice necesare pentru legarea de argilă și fosfat, a fost responsabil [legarea zincului de către fitat și alți liganzi ai plantelor nedigerabile în dietele umane a fost raportat ulterior (16)]. El și-a bazat sugestia pe fenomene din alte specii care au fost citate într-o revizuire a zincului (17). Potrivit lui Prasad, unii participanți au râs de derâdere și unul a spus că este bine cunoscut faptul că acești pacienți erau frecvenți în satele rurale [∼3% din vârstele de 19 ani (18)] și că erau afectați de hipopituitarism. Prasad a întrebat dacă a existat o epidemie și au fost mai multe râsete. Pentru a răspunde la această și la alte întrebări, Prasad și colab. (1) a confirmat constatările în cazul indexului prin studierea a 10 pacienți similari suplimentari.

În 1961, Prasad s-a mutat la Cairo, Egipt, pentru a se alătura noului grup Vanderbilt Nutrition University (VNG) la Unitatea de Cercetare Medicală Navală SUA-3 (NAMRU-3), condusă de William J. Darby (19)Fig. Suplimentare. 4). VNG din 1961–1963 a inclus-o pe Darby, profesor asistent de medicină Prasad, profesor asistent de biochimie Arthur Schulert, dr., Și 2 tehnicieni, Richard P. Koshakji și Mustafa A. Mansour. Personalul NAMRU-3 cooperant a inclus locotenentul comandant August Miale Jr., Corpul Medical, Marina SUA, șef, departamentul medical; SUA Serviciul de Sănătate Publică Senior Chirurg Asistent Harold H. Sandstead, MD; Zoheir Farid, MD, Director, Divizia de cercetare clinică; Samier Bassilly, MD, clinician, Divizia de cercetare clinică; și 2 asistenți medicali senior.

Prasad a găsit în curând fermieri în satele deltei Nilului care erau similare ca aspect și vârstă cu subiecții pe care i-a raportat din Shiraz (1). Prasad le-a arătat lui Darby, care și-a exprimat surpriza și a spus că a ratat astfel de pacienți în studiile sale asupra populațiilor subnutrite. Darby a fost de acord ca ipoteza lui Prasad să fie testată. Arnold E. Schaefer, om de știință responsabil în nutriție la NIH, a fost de acord (20)Fig. Suplimentare. 5).

Au fost studiați 40 de bărbați, cu vârste cuprinse între 12 și 20 de ani, din comunitățile de fermieri din delta Nilului (21-25). Au locuit în condiții primitive împreună cu familiile și animalele lor. Niciunul nu era căsătorit. Paraziții erau obișnuiți. Aproape toți au avut Schistosoma mansoni și/sau hematobium [stunting și hipogonadismul asociat cu schistosomiasis apare în China (26-28)]. Nivelurile de infecție cu Ancylostoma duodenale (hookworm) au variat mult, probabil din cauza tratamentului anterior [asociațiile de hookworm cu stunting, hipogonadism și performanțe cognitive scăzute erau cunoscute de la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului XX (29-32)].

Dietele casnice ale subiecților se bazau pe pâine plată preparată din grâu cu extracție ridicată și/sau făină de porumb. Alte alimente au inclus orezul, fasolea (Vicia fava), okra, dovleacul și verdeața. Mai puțin frecvente erau laptele, ouăle și brânza. Carnea era rareori disponibilă. Mai târziu, cercetarea VNG de Carter și colab. (33) la 279 de băieți din satul școlii gimnaziale din Delta Nilului, dintre care 90 au fost reticenți, au măsurat substanțele nutritive (energie, proteine, grăsimi, calciu, fier, retinol, tiamină, riboflavină, niacină și zinc) în 2 mese compozite care au fost preparate din dietele a 25 de băieți cascadori și 9 băieți non-cascadori. Energia, retinolul și riboflavina au fost scăzute, în timp ce conținutul de fier a fost de 44 și 64 mg pe zi, iar conținutul de zinc a fost de 14 și 13 mg pe zi (astfel de cantități în dietele omnivore occidentale sunt considerate mai mult decât adecvate).

La NAMRU-3, subiecții au locuit în unitatea metabolică și au fost hrăniți cu o dietă care include carne (carne de vită sau miel), ouă, brânză, lapte, legume și pâine plată. Toți au primit tratament pentru hookworm.

La începutul cercetării, cinetica zincului a fost măsurată la 12 dintre subiecți și 10 martori, în mod normal bărbați crescuți (Tabelul 1). Deficitul de zinc a fost confirmat: de la 0 la 10 ore, subiecții au prezentat dispariția mai rapidă a trasorului din plasmă, dar mai târziu dispariția a încetinit; cifra de afaceri a zincului lor a fost mai mare, iar rezervorul de zinc schimbabil de 24 de ore a fost mic.

Cinetica zincului la bărbații rătăcitori din delta Nilului 1 2