Цинк (Zn) в крови
Информация об исследовании
Данное исследование определяет концентрацию цинка в цельной крови — биоматериале, содержащем и плазму, и форменные элементы. Цинк в кровотоке распределяется крайне неравномерно: приблизительно 80% циркулирующего цинка сосредоточено в эритроцитах, где он входит в состав карбоангидразы и CuZn-супероксиддисмутазы (CuZn-SOD). Содержание цинка в эритроцитах примерно в 10 раз выше, чем в плазме. Оставшаяся часть связана с белками плазмы — преимущественно с альбумином (около 80% плазменного цинка) и α2-макроглобулином. При этом плазма содержит менее 1% общего количества цинка в организме. Определение в цельной крови учитывает обе фракции и отражает общий пул цинка в циркуляции, тогда как определение в сыворотке отражает лишь внеклеточную фракцию, составляющую меньшую часть.
Цинк является одним из наиболее значимых эссенциальных микроэлементов — количественно второй после железа микроэлемент организма. Он входит в состав более 300 металлоферментов (карбоангидраза, щёлочная фосфатаза, РНК- и ДНК-полимеразы, карбоксипептидазы, алкогольдегидрогеназа) и более 2000 транскрипционных факторов (цинковые пальцы). Цинк необходим для синтеза ДНК и белка, клеточного деления, иммунной функции, заживления ран, барьерной функции кожи и слизистых, вкусового и обонятельного восприятия, репродуктивной функции, регуляции синтеза стероидных и тиреоидных гормонов, роста и развития, включая развитие плода. Выведение цинка из организма осуществляется экскрецией с желчью и мочой. Дефицит цинка — одно из наиболее распространённых микронутриентных нарушений в мире, затрагивающее, по оценкам ВОЗ, до 17% мирового населения.
Метод исследования: масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС). Обеспечивает количественное определение цинка с высокой чувствительностью и специфичностью, минимизируя интерференции, характерные для колориметрических методов.
Клиническое значение
Цельная кровь является предпочтительным биоматериалом для определения цинка в ситуациях, требующих оценки хронического кумулятивного статуса. Эритроцитарная фракция (80% циркулирующего цинка) формируется в процессе эритропоэза: цинк встраивается в карбоангидразу и CuZn-SOD на стадии созревания эритроцита в костном мозге и остаётся связанным на протяжении всего срока жизни эритроцита (приблизительно 120 дней). Таким образом, содержание цинка в эритроцитах отражает обеспеченность организма цинком на протяжении предшествующих 3–4 месяцев, аналогично тому, как гликированный гемоглобин отражает средний уровень глюкозы. Сыворотка, напротив, отражает текущую концентрацию, подверженную значительным краткосрочным колебаниям (воспаление, стресс, суточный ритм). Именно поэтому цельная кровь предпочтительна для подтверждения хронического дефицита, оценки при гемолитических состояниях, мониторинга профессиональной экспозиции и оценки долговременной обеспеченности.
Хронический дефицит цинка . Сывороточный уровень цинка может транзиторно снижаться при острых воспалительных процессах, инфекциях, стрессе (перераспределительная гипоцинкемия — цинк перемещается из плазмы в печень под действием провоспалительных цитокинов), что затрудняет интерпретацию единичного измерения в сыворотке. Определение в цельной крови менее подвержено этим колебаниям и более достоверно отражает истинный долговременный статус. Это особенно важно при обследовании пациентов с хроническими воспалительными заболеваниями (болезнь Крона, язвенный колит, ревматоидный артрит), у которых сывороточный цинк может быть ложно снижен за счёт воспалительного перераспределения, а не за счёт истинного дефицита.
Гемолитические анемии и заболевания с нарушением эритропоэза . При серповидноклеточной анемии, талассемии, наследственном сфероцитозе, аутоиммунных гемолитических анемиях цинк перераспределяется между эритроцитарной и плазменной фракциями. Определение в цельной крови позволяет оценить общий пул, не зависящий от соотношения фракций, и корректно интерпретировать цинковый статус у этих пациентов. При хроническом гемолизе высвобождение эритроцитарного цинка может ложно повышать сывороточный уровень.
Профессиональная экспозиция и токсичность цинка . Цинк используется в промышленности: гальваника (цинкование), производство сплавов (латунь, бронза), сварка оцинкованных конструкций, производство резины, красителей, аккумуляторов. Острое ингаляционное воздействие оксида цинка является наиболее частой причиной «металлической лихорадки» — гриппоподобного состояния, развивающегося через 4–8 часов после экспозиции у сварщиков и литейщиков. Хроническая ингаляционная экспозиция приводит к накоплению цинка в организме. Цельная кровь отражает кумулятивную профессиональную нагрузку и предпочтительна для периодического мониторинга. Редкие случаи избыточного поступления цинка описаны при использовании гальванизированных ёмкостей для питьевых жидкостей.
Хроническая пероральная интоксикация цинком наблюдается при бесконтрольном приёме цинксодержащих БАД и мультивитаминных комплексов в высоких дозах. Избыток цинка вызывает вторичный дефицит меди посредством конкурентного ингибирования всасывания в кишечнике (индукция синтеза металлотионеина в энтероцитах, который связывает и секвестрирует медь). Дефицит меди, в свою очередь, приводит к сидеробластной анемии, нейтропении, миелопатии. Цельная кровь позволяет выявить хроническое накопление цинка и обосновать снижение дозировки до развития медь-дефицитных осложнений.
Клинические проявления дефицита цинка многообразны и неспецифичны, варьируют в зависимости от степени и длительности дефицита: задержка роста, алопеция, дерматиты (периоральный, акральный), замедление заживления ран, учащение инфекций (нарушение функций иммунной системы), диарея, потеря аппетита, нарушение познавательных функций, нарушение углеводного обмена, анемия, увеличение печени и селезёнки, тератогенез, нарушение вкуса и обоняния (гипогевзия, гипосмия), нарушение зрения, нарушение сперматогенеза у мужчин.
Ограничения
Определение в цельной крови отражает общий пул цинка, включая эритроцитарное депо, но не позволяет дифференцировать внеклеточную и внутриклеточную фракции. Для оценки текущей биодоступной концентрации, краткосрочной динамики на фоне терапии и рутинного скрининга дефицита предпочтительно определение в сыворотке крови.
Гемолиз образца критически искажает результат: разрушение эритроцитов высвобождает внутриклеточный цинк (80% общего пула). Даже незначительный гемолиз приводит к существенному завышению.
Уровень цинка в крови подвержен суточному ритму с пиком около 9 часов утра и вторым пиком около 18 часов вечера. После еды уровень снижается. Следует контролировать условия взятия пробы: время суток, приём пищи, наличие лекарственной терапии.
Добавки железа снижают абсорбцию цинка в кишечнике; приём железосодержащих препаратов может приводить к занижению уровня цинка. На результат также влияют воспалительные процессы (перераспределительное снижение), физическая нагрузка, приём глюкокортикоидов, диуретиков, оральных контрацептивов, эстрогенов, цисплатина, карбамазепина, вальпроевой кислоты, фенитоина, интерферона, тиазидов (при длительном применении).
Содержание альбумина в крови (снижение в период острой фазы воспаления) может повлиять на результат. Параллельное определение альбумина и СРБ помогает разграничить истинный дефицит и перераспределительную гипоцинкемию.
Результаты оцениваются комплексно с учётом клинической картины, диетического анамнеза, наличия воспаления и данных других обследований.
Когда назначают анализ
- Оценка хронического кумулятивного цинкового статуса — когда необходимо исключить влияние острофазового перераспределения, характерного для сыворотки. Основное показание для определения именно в цельной крови.
- Обследование пациентов с хроническими воспалительными заболеваниями (болезнь Крона, язвенный колит, ревматоидный артрит) — достоверная оценка долговременного статуса при фоновом воспалении.
- Гемолитические анемии (серповидноклеточная, талассемия, наследственный сфероцитоз) — оценка общего пула цинка при перераспределении между фракциями.
- Хронический профессиональный мониторинг у работников, контактирующих с цинком (гальваника, сварка оцинкованных конструкций, литейное производство) — оценка кумулятивной нагрузки.
- «Металлическая лихорадка» у сварщиков — подтверждение цинковой экспозиции.
- Подозрение на хроническую пероральную интоксикацию цинком — бесконтрольный приём БАД с развитием вторичного дефицита меди (сидеробластная анемия, нейтропения, миелопатия).
- Комплексная оценка микроэлементного статуса в составе расширенных панелей — когда необходима оценка кумулятивного запаса.
Как подготовиться к анализу
Общие требования:
- Кровь сдаётся строго натощак, после ночного голодания продолжительностью от 8 до 12 часов. В этот период допускается пить только чистую негазированную воду.
- Оптимальное время для взятия крови — утренние часы, с 8:00 до 11:00. Именно в этот промежуток концентрация цинка в сыворотке наиболее стабильна, поскольку уровень данного микроэлемента подвержен суточным колебаниям.
- Непосредственно перед процедурой рекомендуется спокойно посидеть в течение 15–20 минут, чтобы организм адаптировался к состоянию покоя.
- Забор крови производится в специальные пробирки, не содержащие следов металлов, что критически важно для точности результата. Об этом позаботится медицинский персонал.
Диета:
- За 24 часа до исследования исключите из рациона продукты с высоким содержанием цинка: устрицы и другие морепродукты, красное мясо, тыквенные семечки, кедровые орехи. Это позволит избежать кратковременного повышения уровня элемента в крови, связанного с пищевой нагрузкой.
- Накануне исследования воздержитесь от употребления жирной и жареной пищи. Избыток липидов в сыворотке может повлиять на аналитический процесс.
- Алкогольные напитки необходимо полностью исключить не менее чем за 48 часов до сдачи крови, так как этанол способен изменять распределение цинка между тканями и плазмой.
Лекарственные препараты:
- Обязательно сообщите лечащему врачу обо всех принимаемых лекарственных средствах и биологически активных добавках. Особое значение имеет приём препаратов цинка, поливитаминных комплексов с минералами, а также препаратов железа и кальция, которые влияют на всасывание и метаболизм цинка.
- Приём пероральных контрацептивов, кортикостероидов, тиазидных диуретиков и некоторых других препаратов может снижать концентрацию цинка в крови. Вопрос о временной отмене любых лекарств решается только лечащим врачом.
Другие ограничения:
- За 24 часа до исследования откажитесь от интенсивных физических нагрузок, посещения бани и сауны. Активное потоотделение приводит к потере цинка через кожу и может исказить результат.
- Курение следует исключить минимум за 2 часа до взятия крови.
- Постарайтесь избегать выраженного эмоционального напряжения накануне и в день исследования. Стрессовые реакции сопровождаются перераспределением микроэлементов в организме, что способно повлиять на их сывороточную концентрацию.
Что означают результаты
Референсные значения
Концентрация цинка (Zn) в крови оценивается путём сопоставления полученного результата с референсными значениями, указанными в бланке результата. Следует также учитывать, что уровень цинка в крови подвержен суточным колебаниям: наиболее высокие значения обычно регистрируются в утренние часы натощак, что делает стандартизацию условий забора биоматериала принципиально важной для воспроизводимости исследования.
Причины повышения
Повышение уровня цинка в крови встречается относительно редко по сравнению с дефицитом этого микроэлемента, однако может свидетельствовать о ряде патологических состояний и ятрогенных воздействий.
- Избыточное поступление цинка извне — длительный бесконтрольный приём цинксодержащих биологически активных добавок, витаминно-минеральных комплексов или использование цинксодержащих зубных протезов и кремов может приводить к накоплению микроэлемента в организме. Острая интоксикация цинком сопровождается тошнотой, рвотой, абдоминальной болью и диареей.
- Промышленная экспозиция — профессиональный контакт с соединениями цинка (например, при сварке оцинкованных металлов, работе на гальваническом производстве) может вызывать так называемую «литейную лихорадку» и хроническое повышение уровня цинка в крови.
- Гемолиз пробы — эритроциты содержат значительно больше цинка, чем плазма, поэтому даже незначительный гемолиз при заборе или транспортировке крови способен артефициально завысить результат. Это важная преаналитическая причина ложноповышенных значений.
- Анаболические состояния и приём отдельных лекарственных препаратов — некоторые медикаменты, включая препараты тиазидных диуретиков при определённых условиях, способны влиять на распределение цинка между тканями и кровью, что отражается на его сывороточной концентрации.
Причины понижения
Снижение уровня цинка в крови — клинически более распространённая ситуация, имеющая широкий спектр этиологических факторов. Дефицит цинка отражается на функционировании иммунной системы, процессах репарации тканей, синтезе белков и нуклеиновых кислот.
- Алиментарная недостаточность — несбалансированное питание, вегетарианские и веганские диеты с высоким содержанием фитатов, а также хроническое голодание являются частыми причинами дефицита цинка. Фитаты, содержащиеся в зерновых и бобовых, образуют с цинком нерастворимые комплексы, препятствуя его всасыванию в кишечнике.
- Заболевания желудочно-кишечного тракта — синдром мальабсорбции при целиакии, болезни Крона, хроническом панкреатите, а также состояния после резекции тонкой кишки существенно снижают усвоение цинка из пищи.
- Энтеропатический акродерматит — редкое наследственное заболевание с аутосомно-рецессивным типом наследования, обусловленное мутацией гена SLC39A4, кодирующего белок-транспортёр цинка. Проявляется тяжёлым дефицитом цинка с характерной триадой: дерматит, диарея и алопеция.
- Хронические заболевания печени — при циррозе печени нарушается синтез альбумина и других белков-переносчиков, что ведёт к снижению уровня связанного цинка в крови. Кроме того, нарушается метаболизм цинка в гепатоцитах.
- Хроническая болезнь почек — усиленная экскреция цинка с мочой, особенно при нефротическом синдроме, а также потери микроэлемента при проведении гемодиализа способствуют формированию устойчивого дефицита.
- Беременность и лактация — физиологически повышенная потребность в цинке в эти периоды при недостаточном поступлении с пищей закономерно приводит к снижению его концентрации в крови.
- Острые инфекционные и воспалительные процессы — в рамках острофазового ответа происходит перераспределение цинка из крови в ткани (преимущественно в печень), что вызывает транзиторное снижение сывороточного уровня. Иными словами, низкий цинк в крови при инфекции не всегда означает истинный дефицит, а может отражать физиологическую реакцию организма на воспаление.
- Приём лекарственных препаратов — длительная терапия хелаторами металлов (пеницилламин), некоторыми диуретиками, пероральными контрацептивами и глюкокортикоидами может снижать уровень цинка в крови.
Факторы, влияющие на результат
Анализ содержания цинка в крови чувствителен к целому ряду преаналитических и аналитических условий, которые необходимо учитывать при интерпретации. Время забора крови имеет существенное значение: концентрация цинка подвержена циркадианным ритмам и зависит от приёма пищи, поэтому кровь рекомендуется сдавать утром натощак. Гемолиз, как уже упоминалось, является одной из наиболее частых причин ложного завышения результата, поскольку внутриэритроцитарное содержание цинка многократно превышает плазменное. Контаминация пробы цинком из пробирок, игл или резиновых пробок при нарушении стандартов забора биоматериала также может исказить результат. Длительное наложение жгута при венепункции приводит к гемоконцентрации и способно несколько повысить определяемые значения. Кроме того, физическая нагрузка накануне исследования, стресс, приём алкоголя и ряд лекарственных препаратов могут влиять на распределение цинка в организме. При проведении анализа методами масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой или атомно-абсорбционной спектрометрии важную роль играет качество калибровочных материалов и отсутствие интерферирующих элементов. Все перечисленные факторы делают строгое соблюдение правил подготовки к исследованию обязательным условием получения достоверного результата.
Важно
Результаты определения уровня цинка в крови должны интерпретироваться исключительно квалифицированным врачом с учётом полной клинической картины, жалоб пациента, данных анамнеза, результатов физикального осмотра и других лабораторно-инструментальных исследований. Изолированное отклонение уровня цинка от референсных значений не является самостоятельным диагнозом и не может служить единственным основанием для назначения терапии. Для комплексной оценки микроэлементного статуса врач может рекомендовать дополнительное определение содержания меди, селена, железа и других элементов, а также исследование белков-переносчиков и маркеров воспаления. Самостоятельная интерпретация результатов и коррекция выявленных нарушений без медицинского наблюдения недопустимы.
Стоимость исследования
биоматериала 200 ₽