Zink gegen Infekte?

Australische Forscher konnten zeigen, dass Zink einen der weltweit tödlichsten Keime „aushungern“ kann, indem es die Aufnahme von essenziellen Mineralien unterbindet.

Gemeint ist Streptococcus pneumoniae – ein Keim, der jährlich für Millionen Tote verantwortlich gemacht:  Lungenentzündung, Meningitis, Mittelohrentzündung, Nasennebenhöhlenentzündung, Hornhautentzündung, Blutvergiftung und die Begünstigung anderer gefährlicher Infektionen sollen auf sein Konto gehen.

Die australischen Forscher berichten in ihrer Veröffentlichung, wie Zink einen Proteintransporter im Bakterium „lahm legt“, was die Aufnahme von Mangan in die Bakterienzelle unterbindet. Mangan wird vom Streptococcus dringend benötigt, um seine (unseligen) Aktivitäten zu entfalten und Menschen zu infizieren.

Der Projektleiter, Dr. McDevitt sagt dazu:

„Es ist schon seit langem bekannt, dass Zink eine wichtige Rolle bei der Schutzfunktion des Körpers gegen Infektionen spielt. Aber diese Arbeit zeigt zum ersten Mal überhaupt, wie Zink eine essenzielle Zellfunktion blockiert, die das Bakterium aushungern lässt.“

Prof. Kobe, Professor für Strukturelle Biologie an der Technischen Universität Queensland, ergänzt:

„Diese Arbeit umfasst die Disziplinen von Chemie, Biochemie bis hin zur Mikrobiologie und Immunologie. Mit ihr sieht man auf einem atomaren Detail-Niveau wie dieses Transport-Protein arbeitet, um das Bakterium funktions- und lebensfähig zu erhalten. Die Grundlage dafür ist die Verwertung von essentiellem Mangan, was das Bakterium gleichzeitig anfällig macht für tödliche Einflüsse von anderen Metallen, wie Zink.“

Die Arbeit zeigte, dass der bakterielle Transporter (PsaBCA) einen „Federhammer“-Mechanismus benutzt, um Metall-Ionen zu binden. Der Unterschied in der Größe der beiden Metalle, Zink und Mangan, jedoch zwingt den Transporter dazu, die beiden Metall-Ionen auf unterschiedliche Art zu binden.

Da Zink deutlich kleiner ist als Mangan, kann der „Federhammer“ viel fester um das Ion abschließen als dies beim Mangan der Fall ist. Dieser feste Schluss bewirkt dann, dass das Transport-Protein sich zu weit entrollt (signifikante Strukturveränderung mit Funktionsverlust), was wiederum sicherstellt, dass die Bindung des Metalls an den Transporter unauflösbar wird. Damit fällt das Protein für eine weitere Aufnahme von Mangan aus.

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Kann Zink Antibiotika ersetzen?

Ohne Mangan jedoch sind die Streptococcus-Keime nur noch ein Schatten ihrer Selbst. Sie können ohne Mühe von einem halbwegs gut funktionierenden Immunsystem eliminiert werden.

Damit könnte eine neue Generation von Antibiotika ganz andere Wege beschreiten: Statt biochemische Vorgänge in den Keimen zu blockieren, könnte die neue Generation nichts anderes tun, als die Transportmechanismen in der Bakterienzelle zu zerstören.

Ob hier nebenwirkungsärmere Varianten entstehen und wie es mit der Resistenzentwicklung von solchen Substanzen aussieht, das steht heute noch in den Sternen (Quelle Imperfect coordination chemistry facilitates metal ion release in the Psa permease und How Zinc Starves Lethal Bacteria to Stop Infection).

Ich persönlich halte immer noch mehr davon, dass körpereigene Immunsystem zu stärken und alles zu unterlassen was das Immunsystem schwächt.

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Übrigens: Zu den Problemen der Antibiotika habe ich hier mehr geschrieben.

Jetzt aber noch eine etwas neuere Sache aus dem Zink-Lager…

Eine Metastudie aus dem Jahr 2013 über 18 wissenschaftliche Untersuchungen weist nach, dass Zink auch ein wirksames Mittel gegen Erkältungen ist. Die Metall-Ionen hemmen die Viren-Vermehrung in den befallenen Schleimhautzellen.

Patienten, die Zink-Präparate innerhalb eines Tages nach Erkältungsbeginn nehmen, haben die Erkrankung schneller hinter sich. Auch prophylaktisch hilft eine Zink-Supplementierung (75 mg/Tag) gegen die Viren-Infektion der oberen Atemwege. Die Erkrankungswahrscheinlichkeit nahm laut der Meta-Studie während einer fünfmonatigen Zink-Gabe deutlich ab.

Zudem war die Häufigkeit einer Antibiotika-Therapie infolge Sekundär-Infektionen reduziert. Desgleichen musste der Arzt die verschnupften Patienten nicht so oft krank schreiben wie dies in der Kontroll-Gruppe der Fall war.

Die Erkenntnisse der Untersuchung sind allerdings mit einigen Unwägbarkeiten behaftet, weil die analysierten Studien unter verschiedenen Bedingungen stattfanden. Dies betrifft beispielsweise die Darreichungsformen der Zink-Medikation.

In den meisten Fällen erhielten die Probanden Lutschbonbons mit Zink-Gluconat und Zink-Acetat, in manchen Studien aber auch Sirup oder Tabletten, die jeweils Zink-Sulfat enthielten.

In diesen Formulierungen ist Zink im physiologischen Milieu am besten löslich. Sirup und Tabletten haben jedoch den Vorteil, dass hier kein unangenehmer, Übelkeit verursachender Geschmack auftritt wie beim Verzehr der Lutschtabletten.

Patienten könnten die Lutschtabletten ablehnen und gegen ärztlichen Rat nicht konsumieren. Zink-Glycinat und Zink-Zitrat sind ebenfalls nicht sinnvoll. Glycin und Zitronensäure bilden Komplexe mit Zink-Ionen, die im Körper nicht freigesetzt werden.

Die Bioverfügbarkeit von Zink kann mit sogenannten “Ionophoren“ gesteigert werden, die den Zink-Ionen über die Zellmembran “helfen“.

Dazu zählen Chloroquin und Hydroxychloroquin, das bereits für die Behandlung von COVID-19-Infektionen eingesetzt wurde. Möglicherweise beruht die Wirkung auf einer verbesserten Versorgung des Körpers mit Zink. Von den Medikamenten wurde in den USA allerdings gewarnt, sodass einige Menschen zu Alternativen griffen.

Denn es gibt auch pflanzliche Ionophore wie das Quercetin der Eiche (Potential Clinical Benefits of Quercetin in the Early Stage of COVID-19: Results of a Second, Pilot, Randomized, Controlled and Open-Label Clinical Trial) und Epigallocatechin im Grünen Tee.

Die Maximaldosis von 75 mg pro Tag sollte auf keinen Fall überschritten werden, weil dann der Kupfer- und Einsen-Haushalt aus dem Gleichgewicht geraten kann.

Zink stärkt das Immunsystem

Im Grunde ist schon lange bekannt, dass das Immunsystem Zink für eine optimale Funktion dringend braucht. Dies zeigt sich an verkümmerten Thymus-Drüsen, wenn der Körper zu geringe Mengen des Spurenelementes erhält.

Der Thymus produziert die T-Zellen, deren Zahl unter Mangelbedingungen drastisch sinkt. Auch die Anzahl der B-Zellen lässt deutlich nach.

Wie sich dann ein Zink-Mangel bemerkbar machen kann, zeigt sich beispielsweise bei einer Infektion mit COVID-19: Poor outcomes in patients with zinc deficiency.

Patienten mit zu niedrigem Zink-Spiegel leiden unter schwereren Verläufen als Menschen mit normalem Zink-Status. Auch das Risiko eines letalen Verlaufs ist erhöht. Ein weiteres Problem für die Körperabwehr ist die durch Zink-Mangel gehemmte Produktion von Interferon-gamma (Zinc deficiency impairs interferon-? production on post-transcriptional level).

Nützlich ist Zink auch für die Aufrechterhaltung wehrhafter Bronchial-Epithelien. Das Spurenelement regt das Wachstum starker Cilien an, die als „Flimmerhärchen“ bekannt sind (Zinc increases ciliary beat frequency in a calcium-dependent manner).

Fazit

Insgesamt sollten noch weitere Forschungen unternommen werden, um die Wirksamkeit von Zink gegen Erkältungen zu klären.

Abhängig scheint der Zink-Effekt dabei wesentlich von der Freisetzung und Resorption des Metalls zu sein. Dies wiederum wird durch die Formulierung bestimmt.

Vorsicht ist nach Ansicht der Forscher auch bei chronisch kranken Risiko-Patienten geboten, etwa bei Menschen mit Asthma oder Immunschwäche. Diese Gruppe war nicht Bestandteil der Meta-Studie, weswegen hier keine Aussagen möglich sind.

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Den Beitrag hatte ich bereits 2016 erstellt und im Juni 2022 letztmalig geprüft und ergänzt.