Znaczenie cynku w utrzymaniu zdrowia prostaty
Nowotwór prostaty to druga najczęstsza przyczyna zgonów wśród mężczyzn.1
Naukowcy przedstawili dane ujawniające, że cynk odgrywa aktywną rolę w utrzymaniu zdrowia prostaty. Komórki prostaty gromadzą więcej cynku, niż komórki jakiejkolwiek innej części organizmu.2-5 Badania wykazują, że obecność cynku w organizmie pomaga zahamować wzrost guza nowotworowego, zwłaszcza prostaty.6,7
Cynk jest pierwiastkiem, niezbędnym dla wielu procesów biologicznych zachodzących w organizmie. Wszystkie komórki wymagają pewnej ilości cynku.3,4 Od lat toczy się debata na temat tego, czy populacje, które spożywają więcej cynku, są chronione przed nowotworem prostaty. Poziomy cynku we krwi mogą jednak nie odzwierciedlać dokładnie poziomów cynku w tkance prostaty.8,9
Wiele badań wskazuje jednak na specyficzne mechanizmy, dzięki którym cynk działa jako supresor guza, zmieniając biologię komórek prostaty tak, aby zmniejszyć prawdopodobieństwo, że ulegną one złośliwej transformacji. Zredukowana zostaje również zdolność ich namnażania się i przeżycia jako komórki nowotworowe.6,7
W tym artykule dowiesz się, jak ważne jest utrzymanie optymalnego poziomu cynku, wspomagającego zdrową prostatę.
Niski poziom cynku w komórkach nowotworu prostaty
Cynk jest silnym środkiem hamującym rozwój nowotworów. Naukowcy odkryli wyspecjalizowane białko transportowe, które umożliwia utrzymanie szczytowych poziomów cynku w tkance prostaty.7,10
Aby w pełni zrozumieć, jak cynk zapobiega nowotworowi prostaty, należy przeanalizować funkcję samego gruczołu krokowego. Trzeba pamiętać, że gruczoł krokowy jest ważny dla funkcji rozrodczych u mężczyzn. Gruczoł krokowy wydziela płyn sterczowy, który w czasie wytrysku miesza się z plemnikami i wydzielinami z pęcherzyków nasiennych. Płyn sterczowy stanowi około 30% objętości nasienia. Alkalizuje on płyn nasienny co jest niezbędne w warunkach kwaśnego pH panujących w pochwie. Dzięki temu plemniki mogą przeżyć wystarczająco długo, aby dostać się do macicy.11,12
Większość płynu sterczowego jest wytwarzana i wydzielana w części obwodowej w pobliżu torebki gruczołu krokowego. W tej właśnie części gruczołu krokowego najczęściej lokalizują się nowotwory prostaty.8 Komórki w części obwodowej stercza są wysoce wyspecjalizowane do gromadzenia cynku, dlatego też tkanka prostaty zawiera cynk w ilości 10 do 15 razy większej niż inne tkanki.8
Aby gromadzić tak wysokie poziomy cynku, komórki części obwodowej prostaty wyposażone są w wyspecjalizowane białko transportujące cynk o nazwie ZIP1.13 ZIP1 pobiera duże ilości cynku z krwi, który jest następnie wykorzystywany w komórkach prostaty do blokowania utleniania cytrynianu.6,7,10,14
Wykazano, że wysoki poziom cynku w gruczole krokowym jest istotnym czynnikiem w zapobieganiu inicjacji nowotworu w komórkach prostaty. Cynk w wysokich stężeniach jest toksyczny dla większości ludzkich komórek 15, ale dzięki mechanizmowi koncentracji cynku, komórki części obwodowej prostaty są odporne na toksyczne działanie cynku, co w efekcie chroni przed nowotworami prostaty.6
Stwierdzono, że cynk wywiera silne działanie hamujące rozwój nowotworów. Po pierwsze, cynk „włącza” zaprogramowany mechanizm śmierci komórki zwany apoptozą. Apoptoza jest jednym z głównych mechanizmów samoobrony organizmu, powodującym śmierć komórek, gdy nie są one już potrzebne lub gdy mogą spowodować uszkodzenia. Cynk hamuje również migrację komórek i inwazję do innych tkanek, co jest charakterystyczne dla komórek nowotworowych.6
Komórki nowotworu prostaty mają znacznie obniżone stężenie cynku. Jest to spowodowane ich niezdolnością do akumulacji jonów metali w sposób taki, w jaki robi to zdrowa tkanka prostaty.6,16
Przeprowadzone niedawno podsumowanie badań zawartości cynku w zdrowej i nowotworowej tkance prostaty wykazało znaczący, bo aż 68% spadek poziomu cynku w zmienionych nowotworowo gruczołach prostaty w porównaniu z gruczołami prostaty pozbawionymi komórek nowotworowych.6 Ponadto, obecne w nowotworowej tkance gruczołu krokowego guzki wykazują znacznie niższy poziom cynku, niż w sąsiedniej, zdrowej tkance prostaty.17 Zaobserwowano, że objęta nowotworem tkanka prostaty nie wykazuje wysokiego poziomu cynku typowego dla tkanki zdrowej.6
W ten sposób komórki nowotworu prostaty tracą zdolność do gromadzenia cynku. Innymi słowy, wysoka kumulacja cynku jest niemożliwa w komórkach nowotworowych.6 Rozumiejąc związek cynku z nowotworem prostaty, możemy wykorzystać nowe możliwości naturalnej profilaktyki nowotworów prostaty.10 Przeanalizujemy teraz dane badawcze na ten temat.
- Nowotwór prostaty pozostaje drugim co do częstości po nowotworze skóry nowotworem złośliwym u mężczyzn i drugą najczęstszą przyczyną zgonów po nowotworze płuc.
- Cynk odgrywa wyjątkową rolę w zdrowiu prostaty. Gruczoł krokowy gromadzi cynk w 10 do 15 razy większym stężeniu, niż inne tkanki organizmu.
- Cynk pomaga komórkom prostaty przeciwdziałać złośliwej transformacji. Tworzy on wewnątrzkomórkowe środowisko toksyczne dla komórek rakowych. Normalne, zdrowe komórki prostaty rozwinęły potężne mechanizmy chroniące je przed toksycznością cynku.
- Podstawowe badania laboratoryjne ujawniają silny wpływ zawartości cynku w komórkach prostaty na podstawowe właściwości komórek odpowiedzialne za powstawanie nowotworów.
- Mężczyźni powyżej 40. roku życia powinni rozważyć suplementację cynku z różnych powodów, w tym także dla utrzymania zdrowego poziomu cynku w tkance prostaty.
Badania ujawniają chroniące przed nowotworem prostaty działanie cynku
Podczas gdy wcześniejsze badania nie wykazały przekonujących związków między cynkiem a nowotworem prostaty, to najnowsze, starannie zaprojektowane badania ujawniają dość znaczne ochronne działanie cynku.
Po pierwsze, wykazano, że poziom cynku we krwi jest obniżony w wielu rodzajach nowotworów, w tym w przypadku nowotworu płuc, głowy i szyi, piersi, żołądka, przełyku i prostaty, podczas gdy podwyższenie poziomu cynku nie jest obserwowane w żadnym typie nowotworu.18,19
Po drugie, niektóre badania dotyczące spożycia cynku z diety lub suplementów sugerują znaczną ochronę, zwłaszcza przed bardziej zaawansowanymi nowotworami prostaty, które są przyczyną największej śmiertelności.
W jednym z badań, podczas gdy średnie spożycie dodatkowego cynku nie było związane ze zmniejszeniem ogólnego ryzyka nowotworu prostaty, to u mężczyzn którzy codziennie suplementowali ponad 15 mg cynku, odnotowano 66% zmniejszenie ryzyka zachorowania na zaawansowanego raka prostaty.20
Inne badanie wykazało, że wyższe spożycie cynku w diecie było związane z 36% redukcją ryzyka zgonu z powodu raka prostaty. U mężczyzn ze zdiagnozowanymi wcześniej guzami prostaty, redukcja ryzyka zgonu z powodu nowotworu wyniosła aż 76%.21
Po trzecie, badania nad zmianami zawartości cynku w wodach gruntowych i innych źródłach środowiskowych wykazują, że na obszarach geograficzne o niskiej zawartości cynku obserwuje się wyższe niż przeciętne wskaźniki nowotworu prostaty.22
Ochronne działanie cynku w przypadku nowotworu prostaty
Przeprowadzone na szeroką skalę badania wskazują na znacznie mniejsze ryzyko raka prostaty, kiedy poziom cynku jest najwyższy. Dopiero całkiem niedawno nowe badania laboratoryjne dostarczyły informacji na temat tego, w jaki sposób suplementacja cynku może pomóc organizmowi w hamowaniu początkowego raka prostaty.
Jedno z badań wykazało, że u myszy zaprogramowanych genetycznie do zachorowania na raka prostaty wielkość guzów była zależna od spożycia cynku. Zwierzęta z najniższymi i najwyższymi poziomami cynku miały największe guzy, co sugeruje, że istnieje optymalny poziom spożycia cynku dla zapobiegania rakowi prostaty.7
Inne badanie, w którym szczury były narażone na działanie znanego chemicznego czynnika rakotwórczego prostaty, wykazało, że zwierzęta z dużą częstością występowania nowotworów miały niski poziom cynku, co jest zgodne z badaniami epidemiologicznymi u ludzi. Ponadto szczury, którym podano substancje rakotwórcze, wykazywały wysoki poziom markerów stresu oksydacyjnego i cząsteczek sygnałowych pro-nowotworowych. Jednak suplementacja cynkiem zastosowana u tych zwierząt odwróciła te negatywne skutki, co zostało uwidocznione także w wynikach badań mikroskopowych.
W badaniu ludzkich komórek raka prostaty, leczenie cynkiem znacznie zmniejszyło ekspresję cytokin prozapalnych (cząsteczek sygnałowych), o których wiadomo, że sprzyjają powstawaniu nowotworów24. Co więcej, leczenie cynkiem znacznie obniżyło także poziomy innych cząsteczek, których komórki nowotworowe używają do tworzenia nowych naczyń krwionośnych w celu odżywiania rosnących guzów. Cynk spowodował także zmniejszenie ilości białek, które sprzyjają inwazji i rozprzestrzenianiu się nowotworów.24
Jak wcześniej wspomniano, cynk wspomaga apoptozę komórek nowotworowych. W badaniu z 2013 roku wykazano, że cynk może uwrażliwić komórki raka prostaty na działanie sorafenibu, środka do chemioterapii, który wyzwala apoptozę komórek nowotworowych, wykazując potencjalne addytywne działanie chemioterapii.25
Resweratrol prawdopodobnie może być używany jako środek zwiększający akumulację cynku w tkance prostaty.26 Jeśli zostanie to potwierdzone w dalszych badaniach, to może okazać się że ta unikalna kombinacja składników odżywczych będzie zdolna przywrócić normalny, zdrowy poziom cynku, nawet we wczesnych stadiach nowotworów, w komórkach, które już zaczęły tracić zdolność koncentracji cynku.
Wydaje się, że suplementacja cynku przynosi starzejącym się mężczyznom niekwestionowane korzyści zdrowotne dla układu odpornościowego oraz dla gruczołu krokowego. Badanie z 2009 roku wykazało, że ryzyko zaawansowanego raka prostaty (miejscowo inwazyjna lub odległa choroba przerzutowa) znacznie zmniejszyło się przy suplementacji cynkiem powyżej 15 mg dziennie przez okres 10 lat.20 Badanie z 2007 roku wykazało natomiast, że cynk w dawce 45 mg dziennie zmniejszył częstość występowania wszystkich zakażeń, w tym zakażeń układu oddechowego, u osób starszych27. Przy dawce 80 mg na dobę, cynk zmniejszał ogólną liczbę zgonów o 27%. 28 Jednak bardzo wysokie poziomy spożycia cynku, powyżej 100 mg dziennie przez długi czas (przewlekłe spożycie) mogą zwiększać ryzyko zaawansowanej choroby prostaty.31
Należy pamiętać, że jeśli długotrwale stosujemy więcej niż 50 mg cynku dziennie to należy również przyjąć 2 mg miedzi, aby zapobiec niedoborowi miedzi.29
Podsumowanie
Nowotwór prostaty pozostaje poważnym zagrożeniem dla życia mężczyzn w wieku powyżej średniego. Na szczęście, nowotwór prostaty rozwija się powoli, co umożliwia wczesne podjęcie interwencji.
Zdrowa tkanka prostaty zawiera najwyższe stężenia cynku ze wszystkich tkanek w organizmie. Komórki prostaty, wraz z wiekiem, tracą natomiast zdolność selektywnego pobierania i magazynowania cynku. Obecnie jest oczywiste, że cynk w diecie działa antynowotworowo, chroni komórki przed karcynogenezą prostaty, co wykazano w badaniach przedklinicznych.
Ostatnio przeprowadzone badania epidemiologiczne wykazują, że mężczyźni z wyższym poziomem cynku, pochodzącym z diety lub suplementów, są chronieni przed zaawansowanym rakiem prostaty. Badania pokazują, że pomiary cynku w tkance prostaty są ściśle skorelowane z ochroną przed agresywnymi nowotworami prostaty. Podstawowe badania laboratoryjne dostarczają dokładnych informacji o tym, jak cynk może wpływać na długi łańcuch zdarzeń, które prowadzą do rozwoju raka prostaty.
Optymalna suplementacja cynkiem mieści się w przedziale 30-85 mg dziennie.
Materiał wykorzystany za zgodą Life Extension. Wszelkie prawa zastrzeżone.
- Available at: http://www.cancer.org/cancer/prostatecancer/detailedguide/prostate-cancer-key-statistics. Accessed February 2, 2015.
- Franz MC, Anderle P, Burzle M, et al. Zinc transporters in prostate cancer. Mol Aspects Med. 2013 Apr-Jun;34(2-3):735-41.
- Huang L. Zinc and its transporters, pancreatic b-cells, and insulin metabolism. Vitam Horm. 2014;95:365-90.
- Franklin RB, Milon B, Feng P, Costello LC. Zinc and zinc transporters in normal prostate and the pathogenesis of prostate cancer. Front Biosci. 2005;10:2230-9.
- Zaichick V, Sviridova TV, Zaichick SV. Zinc in the human prostate gland: normal, hyperplastic and cancerous. Int Urol Nephrol. 1997;29(5):565-74.
- Costello LC, Franklin RB, Tan MT. A critical assessment of epidemiology studies regarding dietary/supplemental zinc and prostate cancer risk. Open Urol Nephrol J. 2008;1.
- Franklin RB, Costello LC. Zinc as an anti-tumor agent in prostate cancer and in other cancers. Arch Biochem Biophys. 2007 Jul 15;463(2):211-7.
- Park SY, Wilkens LR, Morris JS, Henderson BE, Kolonel LN. Serum zinc and prostate cancer risk in a nested case-control study: The multiethnic cohort. Prostate. 2013 Feb 15;73(3):261-6.
- Prasad AS, Mukhtar H, Beck FW, et al. Dietary zinc and prostate cancer in the TRAMP mouse model. J Med Food. 2010 Feb;13(1):70-6.
- Costello LC, Franklin RB. The clinical relevance of the metabolism of prostate cancer; zinc and tumor suppression: connecting the dots. Mol Cancer. 2006;5:17.
- Lilja H, Abrahamsson PA, Lundwall A. Semenogelin, the predominant protein in human semen. Primary structure and identification of closely related proteins in the male accessory sex glands and on the spermatozoa. J Biol Chem. 1989 Jan 25;264(3):1894-900.
- Fair WR, Cordonnier JJ. The pH of prostatic fluid: a reappraisal and therapeutic implications. J Urol. 1978 Dec;120(6):695 8.
- Costello LC, Franklin RB. Cytotoxic/tumor suppressor role of zinc for the treatment of cancer: an enigma and an opportunity. Expert Rev Anticancer Ther. 2012 Jan;12(1):121-8.
- Franklin RB, Feng P, Milon B, et al. hZIP1 zinc uptake transporter down regulation and zinc depletion in prostate cancer. Mol Cancer. 2005;4:32.
- Palmiter RD. Protection against zinc toxicity by metallothionein and zinc transporter 1. Proc Natl Acad Sci USA. 2004 Apr 6;101(14):4918-23.
- Medarova Z, Ghosh SK, Vangel M, Drake R, Moore A. Risk stratification of prostate cancer patients based on EPS-urine zinc content. Am J Cancer Res. 2014;4(4):385-93.
- Gyorkey F, Min KW, Huff JA, Gyorkey P. Zinc and magnesium in human prostate gland: normal, hyperplastic, and neoplastic. Cancer Res.1967 Aug;27(8):1348-53.
- Mir MM, Dar NA, Salam I, et al. Studies on association between copper excess, zinc deficiency and tp53 mutations in esophageal squamous cell carcinoma from Kashmir Valley, India - A high risk area. Int J Health Sci (Qassim). 2007 Jan;1(1):35-42.
- Gumulec J, Masarik M, Adam V, Eckschlager T, Provaznik I, Kizek R. Serum and tissue zinc in epithelial malignancies: a meta-analysis. PLoS One. 2014;9(6):e99790.
- Gonzalez A, Peters U, Lampe JW, White E. Zinc intake from supplements and diet and prostate cancer. Nutr Cancer. 2009;61(2):206-15.
- Epstein MM, Kasperzyk JL, Andren O, et al. Dietary zinc and prostate cancer survival in a Swedish cohort. Am J Clin Nutr. 2011 Mar;93(3):586-93.
- Wagner SE, Burch JB, Hussey J, et al. Soil zinc content, groundwater usage, and prostate cancer incidence in South Carolina. Cancer Causes Control. 2009 Apr;20(3):345-53.
- Banudevi S, Elumalai P, Sharmila G, Arunkumar R, Senthilkumar K, Arunakaran J. Protective effect of zinc on N-methyl-N-nitrosourea and testosterone-induced prostatic intraepithelial neoplasia in the dorsolateral prostate of Sprague Dawley rats. Exp Biol Med (Maywood). 2011 Sep;236(9):1012-21.
- Uzzo RG, Crispen PL, Golovine K, Makhov P, Horwitz EM, Kolenko VM. Diverse effects of zinc on NF-kappaB and AP-1 transcription factors: implications for prostate cancer progression. Carcinogenesis. 2006 Oct;27(10):1980-90.
- Chen X, Che X, Wang J, et al. Zinc sensitizes prostate cancer cells to sorafenib and regulates the expression of Livin. Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai). 2013 May;45(5):353-8.
- Singh CK, Pitschmann A, Ahmad N. Resveratrol-zinc combination for prostate cancer management. Cell Cycle. 2014 Jun 15;13(12):1867-74.
- Prasad AS, Beck FW, Bao B, et al. Zinc supplementation decreases incidence of infections in the elderly: effect of zinc on generation of cytokines and oxidative stress. Am J Clin Nutr. 2007 Mar;85(3):837-44.
- Barnett JB, Hamer DH, Meydani SN. Low zinc status: a new risk factor for pneumonia in the elderly? Nutr Rev. 2010 Jan;68(1):30-7.
- Shankar AH, Prasad AS. Zinc and immune function: the biological basis of altered resistance to infection. Am J Clin Nutr. 1998 Aug;68(2 Suppl):447S-463S.
- Pae M, Meydani SN, Wu D. The role of nutrition in enhancing immunity in aging. Aging Dis. 2012 Feb;3(1):91-129.
- Leitzmann MF, Stampfer MJ, Wu K, Colditz GA, Willett WC, Giovannucci EL. Zinc supplement use and risk of prostate cancer. J Natl Cancer Inst. 2003 Jul2;95(13):1004-7.