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Zinc et système immunitaire compétent

Depuis les années 1960, il est scientifiquement prouvé que le manque de zinc compromet le fonctionnement de notre système immunitaire. Cependant, ce sont des études plus récentes qui ont permis à la science de nous fournir des informations approfondies sur les multiples aspects par lequel le zinc régule notre immunité. Cet article présente les principaux mécanismes par lesquels le zinc exerce des fonctions essentielles pour notre immunité.

Micronutrition et immunocompétence

Le zinc fait partie des principaux micronutriments essentiels pour qu’un individu soit immunocompétent, c’est-à-dire capable de développer une réponse immunitaire efficace. Les carences en micronutriments sont aujourd’hui un problème mondial du fait de la consommation de calories vides en micronutriments et ces carences peuvent prédisposer un individu aux infections. La fonction immunitaire peut être améliorée en rétablissant ces statuts déficients en micronutriments à des niveaux appropriés. Cette normalisation des concentrations de nos micronutriments augmente ainsi la résistance à l’infection et également favorise une récupération plus rapide en cas d’infection. Le régime alimentaire seul peut être insuffisant et une supplémentation en micronutriments peut être nécessaire [Maggini S et al. 2018 ; Gombart AF et al. 2020].

Zinc et métalloprotéines cellulaires

Le zinc est un cofacteur pour les métalloprotéines. Ce terme générique correspond à toutes les protéines qui utilisent un ion métallique comme cofacteur. Les fonctions des métalloprotéínes sont très variées au niveau cellulaire : elles peuvent avoir des fonctions de catalyse enzymatique, de transport, ou de communication intercellulaire (transduction du signal). Dans les cellules de mammifères, l’oligo-élément zinc est exclusivement présent sous forme de cation divalent (Zn2+) [Eide DJ, 2011]. Le zinc est un composant des métalloprotéines, en particulier, il est utilisé dans la catalyse ou la stabilisation structurelle de plus de 300 enzymes [Vallee BL, 1993]. Un grand nombre de nos métalloprotéines sont présentes dans les cellules immunitaires. De ce fait, un statut normal en zinc est essentiel pour notre immunité.

Le zinc et nos cellules immunitaires Natural Killer (cellules tueuses naturelles)

Les Cellules Natural Killer sont des cellules de notre système immunitaire, qui sont capables d’attaquer les cellules de notre organisme infectées par tout type de virus, ou bien les cellules cancéreuses. En effet une cellule infectée ou cancéreuse va présenter des protéines anormales, inhabituelles sur sa membrane.

Le zinc a le potentiel d’augmenter l’activité cytotoxique de nos cellules Natural Killer, c´est-à-dire leur capacité à détruire ces cellules anormales [Ibs K-H et al. 2003 ; Vignesh KS et al. 2017]. Lorsque les cellules NK tuent les cellules infectées, les exemplaires de virus à l’intérieur sont libérés. Ils seront absorbés et détruits par phagocytose, par les neutrophiles et les macrophages, ces cellules immunitaires qui migrent vers les zones infectées.

Le zinc, un agent anti-inflammatoire

Le zinc agit également comme un agent anti-inflammatoire : il sera donc nécessaire pour réguler notre immunité et maintenir la tolérance immunitaire. En effet, le zinc induit le développement et la prolifération de nos cellules immunitaires Treg et il atténue également le développement des cellules pro-inflammatoires Th17 et Th9 [Bonaventura P et al. 2014 ; Gammoh NZ et al. 2017].

Le zinc et nos cellules immunitaires lymphocytes T

Les lymphocytes T sont des cellules de notre système immunitaire spécifique. Lorsque notre organisme est infecté par un virus particulier, les lymphocytes T spécifiques de ce virus seront sélectionnés. Ils vont ensuite se multiplier : c´est l´expansion clonale. Ces grandes populations de lymphocytes T vont pouvoir attaquer nos propres cellules infectées par ce virus. Sachant que la réplication d´un seul exemplaire de virus à l´intérieur d´une de nos cellules peut produire entre 10 000 et 100 000 exemplaires, cette ligne de défense immunitaire constituée par les lymphocytes T est de première importance en cas d´infection virale.

Le zinc est un oligoélément essentiel dans les différentes étapes de la génération et du développement des lymphocytes T. Le zinc est nécessaire à la production de lymphocytes T naïfs (ou non encore activés), à l´expansion clonale, à la différentiation des lymphocytes TH1/TH2 et aux fonctions effectrices des lymphocytes une fois activés [Overbeck et al. 2007].

Homéostasie du zinc

Le corps humain contient de 2 à 3 grammes de zinc, dont 0,1% sont échangés quotidiennement [Maret W. and Sandstead HH, 2006]. Faute d’organes de stockage majeurs, notre organisme nécessite un apport nutritionnel continu, c´est à dire quotidien, pour couvrir nos besoins en zinc. Nous absorbons entre 15 et 40% du zinc contenu dans nos aliments. Suite à son absorption intestinale, la distribution du zinc se fait à travers le plasma, où il est lié à des protéines, principalement à l’albumine [Scott B. J. and Bradwell AR, 1983].

Carences en zinc

La carence en zinc est très fréquente, et on estime que 45% de la population a une consommation de zinc plus basse que la dose quotidienne recommandée [Huskisson E. 2007]. Les carences sont encore plus courantes au sein de la population âgée [Maret W. et al. 2006 ; Haase H et al. 2006]. Les carences en zinc semblent également être très courantes à la suite de maladies, à cause des besoins métaboliques accrus qu´entraîne une pathologie. Les régimes végétariens peuvent être particulièrement pauvres en zinc.

Aliments riches en zinc

Les aliments les plus riches en zinc sont les fruits de mer, surtout les huitres (huitres 21mg/100g, crabe 5mg/100g, moules 3mg/100g). Suivent les abats (foie de veau cuit 13mg/100g, foie de poulet cuit 4mg/100g), les viandes (boeuf 10mg/100g, jambon cuit 3mg/100g) et les fromages (comté, parmesan 5mg/100g). Puis, viennent les noix et fruits secs (noix de cajou 6mg/100g, noix de pécan 5mg/100g), les aliments aux céréales complètes (pain de seigle 10mg/100g), et en moindre mesure, les œufs et les légumes secs (1mg/100g).

Supplémentation en zinc

Les valeurs recommandées diffèrent selon les guides nutritionnels, l’apport recommandé par le Food and Nutrition Board / Dietary Reference Intakes (DRI) pour l’adulte est de 11 mg par jour pour les hommes et de 8 mg par jour pour les femmes.

Cependant, outre la réduction de l’apport alimentaire en zinc, certains facteurs liés à l’âge tels que l’absorption intestinale, les interactions médicamenteuses, les processus subcellulaires, entre autres, peuvent compromettre l´activité du zinc dans notre organisme.

La supplémentation en zinc est donc évaluée individuellement, en tenant compte des cas de carence en zinc, de faible apport alimentaire et de maladies associées. Selon les études qui ont évalué la supplémentation en zinc avec différentes doses et durées, un dosage de 20 à 40 mg par jour (selon le poids) semble être une posologie sûre et efficace [Mocchegiani E et al. 2013 ; Gammoh NZ et al. 2017].

Symptômes plus généraux d´une carence en zinc

Outre l´altération de l’efficacité de notre système immunitaire, les carences en zinc peuvent entraîner : des dermatites, une guérison des plaies retardée, de l´alopécie, ainsi que divers symptômes neurologiques. Une carence en zinc pendant l´enfance entraînera un retard de croissance et de développement [Maret W. et al. 2006 ; Plum et al. 2010 ; Prasad AS, 2012].

Références

Bonaventura P, Benedetti G, Albarede F, Miossec P. Zinc and its role in im-munity and inflammation. Autoimmun Rev 2014;14(4):277e85.

Eide, D. J. The oxidative stress of zinc deficiency. Metallomics. 2011. 3, 1124-1129.

Gammoh NZ, Rink L. Zinc in Infection and Inflammation. Nutrients 2017;6:624.

Gombart AF, Pierre A, Maggini S. A review of micronutrients and the immunesystemeworking in harmony to reduce the risk of infection. Nutrients 2020;12.

Ibs K-H, Rink L. Zinc-Altered immune function. J Nutr 2003;133:1452e6.

Maggini S, Pierre A, Calder PC. Immune function and micronutrient re-quirements change over the life course. Nutrients 2018;10.

Maret, W. and Sandstead, H. H. Zinc requirements and the risks and benefits of zinc supplementation. J. Trace Elem. Med. Biol. 2006. 20, 3-18

Mocchegiani E, Romeo J, Malavolta M, Costarelli L, Giacconi R, Diaz L-E, et al.Zinc: dietary intake and impact of supplementation on immune function inelderly. Age 2013;35:839e60.

Haase, H., Mocchegiani, E., and Rink, L. (2006) Correlation between zinc status and immune function in the elderly. Biogerontology 7, 421-428.

Huskisson E. The Role of Vitamins and Minerals in Energy Metabolism and Well-Being. The Journal of International Medical Research 2007; 35: 277 – 289

Overbeck S, Rink L, Hasse H. Modulating the immune response by oral zinc supplementation : a single approach for multiple diseases. 2008. Arch Immunol. Ther. Exp. 56, 15-30.

Plum, L. M., Rink, L., and Haase, H. The essential toxin: impact of zinc on human health. Int. J Environ. Res. Public Health. 2010. 7, 1342-1365.

Prasad, A. S. Discovery of human zinc deficiency: 50 years later. J Trace Elem. Med. Biol. 2012. 26, 66-69.

Scott, B. J. and Bradwell, A. R. Identification of the serum binding proteins for iron, zinc, cadmium, nickel, and calcium. Clin. Chem. 1983. 29, 629-633

Vallee, B. L. and Falchuk, K. H. (1993) The biochemical basis of zinc physiology. Physiol Rev. 73, 79-118.

Vignesh Jr KS, Deepe GS. Immunological orchestration of zinc homeostasis: the battle between host mechanisms and pathogen defenses. Arch BiochemBiophys 2017;611:66e78

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