Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
D. Meißner und T. Arndt

Zink

Zink
Synonym(e)
Zn
Englischer Begriff
zinc
Definition
Zink (chemisches Symbol: Zn) gehört zu den Übergangsmetallen mit der Atomnummer 30 und ist eines der wichtigsten essenziellen Spurenelemente.
Struktur
Zink kommt als zweiwertiges Kation vor. Im Plasma ist Zink an Albumin oder andere Proteine oder an Aminosäuren, in den Zellen vorwiegend an Metallothionein gebunden. Darüber hinaus ist es Bestandteil einer großen Zahl von Enzymen.
Molmasse
Relative Atommasse: 65,39.
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
Die Aufnahme von Zink, das im Magen-Darm-Trakt zu 15–40 % absorbiert wird, erfolgt fast ausschließlich aus der Nahrung, wobei die Absorptionsrate von mehreren endogenen und exogenen Faktoren abhängt. Im Blut ist es sowohl im Plasma als auch in den Blutzellen enthalten. Aus dem Blut wird es rasch von der Leber, wo es an Metallothionein gebunden für zahlreiche biochemische Prozesse bereitgestellt wird, und daneben von Knochen, Muskel, Haut, Nieren und Thymus aufgenommen. Hohe Zinkkonzentrationen finden sich auch in Prostata, Testes, Ovarien, Pankreas, Iris und Retina. Die Ausscheidung erfolgt hauptsächlich über den Stuhl und nur zu einem geringen Teil über die Nieren. Interaktion besteht mit Kupfer, Eisen, Cadmium, Phytaten und Ballaststoffen.
Körperbestand: 1,3–2,0 g. Bedarf: Frauen <6,0 mg/Tag, Männer <8,0 mg/Tag. Empfohlene Zufuhr: Erwachsene 10 mg/Tag, Jugendliche 12 mg/Tag, Schwangere 15 mg/Tag, Stillende 22 mg/Tag. Tolerierbare Aufnahme pro Tag: 600 μg/kg KG. Zinkreich sind Austern, Weizenkeime, Fleisch, Leber, Nieren, Seefisch, Milch, Eier.
Halbwertszeit
250–500 Tage.
Funktion – Pathophysiologie
Zink übt seine Hauptfunktionen als Bestandteil von mehr als 100 Metalloenzymen, als Aktivator von Metallionen-aktivierbaren Enzymen (Metallionen-aktivierbare Enzyme) und als Stabilisator biologischer Strukturen aus. Wichtige Zinkenzyme sind alkalische Phosphatase, Carboanhydrase, Dehydrogenasen, Carboxipeptidasen, Cu-Zn-Superoxiddismutase. Zink ist Bestandteil des Insulins. Es ist unentbehrlich für die Synthese von Proteinen und Nukleinsäuren, für Wachstum, Fortpflanzung und Wundheilung und ist eng mit der humoralen und zellulären Immunantwort sowie mit endokrinologischen Vorgängen und zahlreichen Stoffwechselprozessen verbunden.
Klinisch bedeutungsvoll ist vor allem der Zinkmangel, der als Folge von Störungen der Resorption, von Ernährungsdefiziten oder der Behandlung mit Komplexbildnern entstehen kann. Hypozinkämie wird auch nach Blutverlust, Traumata, Schock, schweren Verbrennungen, Herzinfarkt, bei parenteraler Ernährung und bei schweren Leberkrankheiten beobachtet. Symptome des Zinkmangels sind Störungen des ZNS, Depressionen, Appetitlosigkeit, Geschmacks- und Geruchsstörungen, Dermatitiden und Wundheilungsstörungen, in schweren Fällen Alopezie, retardiertes Wachstum und Hypogonadismus. Die Acrodermatitis enteropathica ist eine vererbbare Krankheit im frühen Kindeslater, für die ein Zinkmangel als Ursache bewiesen wurde. Bei Zinkintoxikation stehen Schleimhautreizungen, Übelkeit, Erbrechen und gastrointestinale Störungen im Vordergrund. Schwere Verätzungen können bis zum Tod führen. Bei chronischer Exposition treten Störungen des Cu-, Fe- und Ca-Stoffwechsels auf. Die Inhalation kann zu Metalldampffieber führen.
Die Therapie mit Zinkpräparaten wird bei Zinkmangel, Acrodermatitis enteropathica, Wundheilungsstörungen und Hautkrankheiten sowie als Cu-Antagonist bei Morbus Wilson und gelegentlich bei chronischen Lebererkrankungen und anderen Krankheiten angewendet.
Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen
Vollblut, Serum, Heparin-Plasma, Urin, Blutzellen, Organgewebe.
Probenstabilität
Vollblut bei Raumtemperatur: 30 min; Serum, Plasma, Urin: 20 °C 7 Tage, 4–8 °C 14 Tage, −20 °C 1 Jahr.
Präanalytik
Spurenelementfreie Abnahmegeräte und Aufbewahrungsgefäße. Kein Glas, am besten Polypropylen verwenden. Blutabnahme morgens nüchtern. Hämolyse vermeiden. Plasma rasch von den Blutzellen trennen. Starke diurnale Schwankungen und Abnahme der Plasmakonzentration nach Nahrungsaufnahme beachten.
Analytik
Konventionelle Einheit
μg/dL, μg/d.
Internationale Einheit
μmol/L, μmol/d.
Umrechnungsfaktor zw. konv. u. int. Einheit
μmol/L = 0,1529 × μg/dL, μg/dL = 6,539 × μmol/L.
μmol/d = 0,01529 × μg/d, μg/d = 65,39 × μmol/d.
Referenzbereich – Erwachsene
Nach Rükgauer 2005:
Untersuchungsmaterial
Konzentration
60–120 μg/dL
9–18 μmol/L
Plasma (Frauen)
60–145 μg/dL
9–22 μmol/L
Plasma (Männer)
80–170 μg/dL
12–26 μmol/L
Vollblut (Li-Hep)
400–750 μg/dL
61–115 μmol/L
Erythrozyten (Frauen)
0,0182 ± 0,0044 μmol/L/109 Zellen
Erythrozyten (Männer)
0,0182 ± 0,0048 μmol/L/109 Zellen
100–533 μg/L
1,5–8,0 μmol/L
Referenzbereich – Kinder
Serum, Plasma: 50–100 μg/dL (7,7–15 μmol/L) (Rükgauer 2005). Blut, Urin: s. Erwachsene.
Indikation
Verdacht auf Unterversorgung oder Exposition durch Zink. Wundheilungsstörungen, therapieresistente Dermatosen. Überwachung der Zinktherapie. Kontrolle bei erhöhter Zufuhr von Kupfer oder Eisen und bei Therapien mit Chelaten.
Interpretation
Der Zinkgehalt in Serum und Plasma fällt nach Nahrungsaufnahme stark ab und unterliegt darüber hinaus einer zirkadianen Rhythmik. Er ist homöostatisch geregelt und kann deshalb nur bedingt zur Einschätzung des Zinkstatus beitragen. Er zeigt jedoch schwere Mangel- oder Belastungssituationen an und reagiert auch kurzzeitig auf akute Veränderungen. Untersuchungen in Urin, Vollblut und Geweben liefern weitere Informationen. Der Zinkgehalt der Leukozyten scheint ein Zinkdefizit am besten widerzugeben.
Diagnostische Wertigkeit
Diagnose von Mangel oder Belastung und von Zinkstoffwechselstörungen bei verschiedenen Krankheiten.
Literatur
Elsenhans B (2002) Zink. In: Biesalski HK, Köhrle J, Schümann K (Hrsg) Vitamine, Spurenelemente und Mineralstoffe. Georg Thieme Verlag, Stuttgart/New York, S 151–160
Rükgauer M (2005) Zink. In: Thomas L (Hrsg) Labor und Diagnose, 6. Aufl. TH-Books, Frankfurt am Main, S 501
Rükgauer M, Kruse-Jarres JD (2002) Normalwerte für Mengen- und Spurenelemente. In: Biesalski HK, Köhrle J, Schümann K (Hrsg) Vitamine, Spurenelemente und Mineralstoffe. Georg Thieme Verlag, Stuttgart/New York