Après le fer, le zinc est quantitativement l’ oligo-élément le plus important pour l’ homme et a des tâches structurelles, régulatrices et catalytiques pour un grand nombre d’ enzymes. Sur le plan clinique, il est important pour la croissance et le développement, la maturation des testicules, les fonctions neurologiques, la cicatrisation des plaies et la défense immunitaire. Dans cet article, les aspects actuels du zinc sont présentés.

Les oligo-éléments sont généralement définis comme des minéraux dont les adultes ont besoin dans des quantités allant de 1 à 100 mg/jour. Il s’ agit entre autres du cuivre, du manganès et du zinc. Le zinc est un métal de transition et est présent dans les composés organiques principalement sous forme de cation divalent. Historiquement, une grave carence en zinc a été reconnue comme une cause d’ hypogonadisme et de nanisme endémiques dans l’ Iran rural, ce qui a permis d’ identifier le zinc comme un oligo-élément essentiel. Ces dernières années, l’ observation selon laquelle une carence subclinique en zinc peut augmenter de manière significative l’ incidence des diarrhées et les infections des voies respiratoires supérieures ainsi que leur morbidité et leur mortalité a suscité un grand intérêt. Outre la carence en fer, en iode et en vitamine A, la carence en zinc est l’ une des plus importantes carences en micronutriments dans le monde.
Les aliments d’  origine animale sont une excellente source de zinc, tout comme les noix et les lentilles. En revanche, les légumes, les fruits et les produits fabriqués à partir de farine blanche ne contiennent que de faibles quantités de zinc. Dans le régime alimentaire occidental, les aliments sont donc souvent enrichis en zinc, et ces produits représentent une source de zinc de plus en plus importante. Pour répondre aux besoins humains, non seulement la teneur absolue en zinc des aliments joue un rôle, mais aussi leur biodisponibilité dans une large mesure. Comme les régimes végétariens contiennent de grandes quantités de phytates, de fibres alimentaires et de caséine, leur biodisponibilité est faible en raison de la formation de complexes de zinc insolubles (1). Un résumé des habitudes alimentaires qui influencent la biodisponibilité du zinc est donné dans le tableau 1.

L’ apport nutritionnel de référence recommandé pour le zinc varie selon l’ âge et le sexe et passe de 3 mg par jour dans la petite enfance à 8 mg par jour pour les femmes adultes et 11 mg par jour pour les hommes adultes (4). Pendant la grossesse et l’ allaitement, le besoin est légèrement plus élevé. Un apport en zinc supérieur à 25 mg par jour n’ est pas recommandé. Au niveau mondial, environ 45 % des adultes ont un apport en zinc insuffisant (5). Dans les pays du tiers monde, la carence en zinc touche environ 2 milliards de personnes, en particulier dans les pays où les céréales sont la principale source de nutriments (6). D’ autre part, l’ utilisation quotidienne de zinc en Suisse, avec 13,2 mg par jour, ainsi que la consommation approximée de 12,5 mg par jour, ont de nouveau légèrement augmenté par rapport à la baisse selon le 5e rapport sur la nutrition en Suisse, et la consommation approximée quotidienne est cependant nettement supérieure à l’ apport pondéré recommandé, ce qui signifie que pour l’ ensemble de la Suisse, on peut supposer un approvisionnement suffisant en zinc (7).
Au cours de la digestion, le zinc contenu dans les aliments est libéré et forme des complexes avec divers ligands. Ces complexes zinc-ligand sont principalement absorbés de manière active et passive dans le duodénum et le jéjunum. L’ absorption du zinc peut être altérée en cas d’ insuffisance pancréatique car les enzymes pancréatiques sont nécessaires à la libération du zinc dans l’ alimentation. Le zinc partage certains composants absorbants communs avec le fer et le cuivre, et ces trois minéraux peuvent rivaliser pour l’ absorption. Comme mentionné ci-dessus, l’ acide phytique réduit l’ absorption du zinc (1) et il a été démontré que l’ apport en zinc et les concentrations plasmatiques sont sensiblement plus faibles chez les personnes suivant un régime végétarien habituel par rapport aux personnes suivant un régime non végétarien (9).
La teneur corporelle totale en zinc chez les adultes est en moyenne de 1,5 à 2,5 g (10), ce qui est similaire à celle du fer. Le sérum ne contient que 0,1% du zinc total de l’ organisme, 2⁄3 sont liés à l’ albumine et 1⁄3 lié à l’ alpha-2-macroglobuline. 98 % du zinc est localisé en intracellulaire. Une grande partie se trouve dans les réservoirs osseux et musculaires à renouvellement lent, d’ autres concentrations élevées se trouvent dans le foie, dans les organes reproducteurs masculins ainsi que dans la rétine et l’ iris (2).
La principale voie d’ excrétion du zinc passe par le tube digestif. Jusqu’ à 10 % du zinc en circulation est également excrété dans l’ urine. L’ homéostasie du zinc est maintenue par une combinaison de changements dans l’ absorption fractionnée et l’ excrétion fécale endogène du zinc.

Le rôle biologique du zinc

Le zinc doit son rôle biologique à sa capacité à former des liens étroits avec certains acides aminés, notamment l’ histidine et la cystéine. Environ 250 protéines contiennent du zinc. Il s’ agit notamment d’ enzymes telles que l’ enzyme de conversion de l’ angiotensine, la phosphatase alcaline, l’ anhydrase carbonique, les polymérases de l’ ADN et de l’ ARN, la superoxyde dismutase cuivre-zinc et la métallothionéine, ainsi qu’ une grande famille de protéines de zinc impliquées dans la transcription des gènes. Au niveau moléculaire, le zinc remplit des fonctions structurelles, régulatrices et catalytiques dans une variété d’ enzymes et est important pour la configuration des protéines non enzymatiques. Le zinc a donc des fonctions structurelles, régulatrices et catalytiques. Il joue un rôle important à la fois dans la division cellulaire et dans l’ apoptose (mort cellulaire programmée) et joue donc un rôle dans la croissance, le développement, la réparation des tissus / la cicatrisation des plaies et les fonctions neurologiques. Il est également impliqué dans le métabolisme des lipides et du glucose ainsi que dans l’ immunité et la réponse aux infections (11).

Quelles maladies antérieures et quels symptômes cliniques suggèrent une carence en zinc ?

Pour l’ essentiel, nous distinguons une carence en zinc primaire d’ une carence secondaire.
La rare acrodermatite entéropathique primaire (AEZ) est une maladie autosomique récessive dans laquelle l’ absorption du zinc est altérée (12). L’ AEZ se caractérise par la diarrhée, la dermatite, l’ alopécie, une mauvaise croissance, l’ irritabilité et la léthargie, ainsi qu’ une mauvaise fonction immunitaire, qui survient généralement après le sevrage et peut entraîner la mort si elle n’ est pas traitée. La supplémentation orale illimitée à forte dose de zinc (30 à 45 mg par jour) entraîne une rémission des symptômes.
Les causes secondaires de la carence en zinc sont dues à une réduction de l’ apport, à la malabsorption, à l’ augmentation de l’ excrétion et aux pertes (tableau 2).

En routine clinique, les symptômes associés à une carence en zinc se retrouvent plus fréquemment dans les maladies chroniques telles que les syndromes de malabsorption (comme les maladies inflammatoires chroniques de l’ intestin), après une grossesse et un très long allaitement. Une réduction de l’ absorption et du stockage du zinc et des cas occasionnels de carence en zinc symptomatique ont également été constatés chez des patients après un pontage gastrique dû à une obésité morbide (13). Les patients atteints de cirrhose alcoolique présentent souvent de faibles concentrations hépatiques en zinc.
Toutes les formes de malnutrition peuvent entraîner une carence en zinc. Dans le contexte de l’ anorexie mentale, il semble y avoir une influence négative mutuelle sur l’ évolution de la maladie, dans laquelle la malnutrition peut conduire à une carence en zinc et vice versa à une suractivation du récepteur NMDA. Cela conduit à des niveaux élevés de glutamate avec pour conséquence une perturbation de la formation des synapses et de la plasticité synaptique (14). Dans l’ anorexie des personnes âgées ayant une mauvaise qualité nutritionnelle, la carence en zinc alimentaire peut être encore accentuée par des médicaments qui augmentent la perte de zinc dans l’ urine, notamment les thiazides, les diurétiques de l’ anse et les bloqueurs des récepteurs de l’ angiotensine (15).
En médecine orthomoléculaire, la cryptopyrrolurie est considérée comme une cause d’ une carence combinée en zinc et en vitamine B6, qui entraînerait divers symptômes concernant le système nerveux, le psychisme, les yeux, les organes digestifs et l’ appareil locomoteur (16). Cependant, comme il a été prouvé que le cryptopyrrole n’ est pas du tout présent dans l’ urine, il a été montré qu’ il n’ y a pas de cryptopyrrolurie pathologique (17) et il n’ y a donc pas d’ études sur ce sujet.
Les symptômes cliniques sont dominés par les modifications dermatologiques, qui se produisent principalement dans les extrémités ou autour des orifices du corps et sont souvent caractérisées par des lésions érythémateuses, vésiculo-bulleuses et pustulaires. Une perte de cheveux supplémentaire avec changement de couleur et facilité d’ arrachage des cheveux, des troubles de l’ odeur et du goût, qui peuvent aggraver la malnutrition par perte d’ appétit. La carence en zinc entrave la croissance et peut entraîner un retard de maturation sexuelle, l’ impuissance, l’ hypogonadisme, l’ oligospermie, l’ alopécie, l’ héméralopie. L’ immunodéficience avec susceptibilité aux infections et le retard dans la cicatrisation des plaies sont également importants. Dans le diabète de type 1 et de type 2, il peut y avoir une hyperzincurie, qui peut jouer un rôle dans le dysfonctionnement immunitaire associé au diabète sucré.

Évaluation du statut du zinc

Comme la concentration plasmatique de zinc ne correspond pas bien aux niveaux tissulaires, les personnes souffrant d’ une carence en zinc ne peuvent pas être identifiées de manière fiable. Bien que la concentration plasmatique soit généralement un bon indice du statut en zinc chez les individus en bonne santé, elle est souvent réduite dans les états de maladie inflammatoire. Les concentrations de zinc dans les globules rouges peuvent fournir une mesure plus utile du statut en zinc pendant les conditions inflammatoires aiguës ou chroniques (18). Plusieurs indices fonctionnels peuvent également être utilisés pour évaluer indirectement le statut en zinc. L’ activité de la phosphatase alcaline peut servir de marqueur de soutien du statut du zinc (4). Comme la plupart du zinc est lié à l’ albumine, sa concentration plasmatiques peut être faussement basse chez les patients atteints d’ hypoalbuminémie (19).
Compte tenu de ces difficultés, une approche pragmatique de l’ évaluation de la carence en zinc s’ est avérée efficace : identifier les symptômes typiques de la carence en zinc et les enregistrer de manière anamnestique, mesurer la concentration de zinc plasmatique en même temps que la CRP (comme mesure de la réponse en phase aiguë, c’ est-à-dire que la concentration plasmatique de zinc peut être faussement basse à des concentrations plasmatiques élevées de CRP), «confirmer» par une valeur basse, prescrire une supplémentation en zinc avec disparition des symptômes et augmentation de la concentration de zinc plasmatique. Étant donné le faible risque d’ une thérapie de remplacement du zinc, elle peut être indiquée chez les patients présentant de faibles taux de zinc, quel que soit leur statut en albumine, en fonction du contexte clinique (19).

Utilisation thérapeutique potentielle du zinc

Les maladies inflammatoires respiratoires

Bien que les préparations de zinc puissent réduire la gravité et la durée des symptômes du rhume, leur utilisation n’ est pas recommandée en raison de leurs avantages incertains et de leurs effets indésirables connus, en particulier l’ anosmie irréversible lorsqu’ elles sont administrées par voie intranasale. Dans une revue systématique portant sur 17 études, le zinc a permis de réduire la durée des symptômes (différence moyenne -1,65 jour, IC à 95 % -2,5 à -0,8) chez les adultes, mais il y avait une hétérogénéité significative entre les études (20). Les effets indésirables, notamment le mauvais goût et les nausées, étaient fréquents dans le groupe zinc dans toutes les études.
En relation avec la pandémie COVID 19, un certain nombre de publications ont paru, émettant l’ hypothèse d’ un effet favorable du zinc sur l’ évolution de la maladie – d’ une part, en raison de l’ effet connu du zinc sur le système immunitaire ; un rapport de 4 cas consécutifs décrit une amélioration symptomatique significative dans les 24 heures suivant le début du traitement au zinc à forte dose (21). Et d’ autre part en raison d’ une synergie possible dans le traitement du COVID-19 avec la chloroquine (22). Cependant, en l’ absence d’ études réelles, il n’ existe aucune preuve de l’ effet bénéfique supposé du zinc.
Enfin, il convient de mentionner une méta-analyse qui a pu démontrer une réduction significative de la mortalité dans les cas de la pneumonie à progression sévère (23).

Dégénérescence maculaire liée à l’ âge

Le zinc semble jouer un rôle important dans la pathogenèse de la dégénérescence maculaire liée à l’ âge (DMLA). Ceci est confirmé par le fait que les zones de la rétine touchées par la DMLA présentent des concentrations élevées en zinc et que la teneur en zinc et l’ activité de certaines enzymes dépendantes du zinc dans la rétine diminuent avec l’ âge (2). La question de savoir si la supplémentation en zinc pourrait avoir un effet bénéfique sur le risque ou la progression de la DMLA a reçu des réponses contradictoires dans diverses études. Dans une analyse Cochrane, cinq essais contrôlés par placebo sur l’ utilisation du zinc dans le traitement de la DMLA ont été compilés (24). La durée de la supplémentation et du suivi varie de six mois à sept ans. Chez les sujets prenant des suppléments de zinc, la probabilité d’ évolution vers une DMLA tardive (RC 0,83, 95 % IC 0,70 à 0,98 ; 3790 patients ; 3 ECR), vers une DMLA néovasculaire (RC 0,76, 95 % IC 0,62 à 0,93 ; 2442 patients ; 1 ECR) ou à une perte d’ acuité visuelle (RC 0,87, 95 % IC 0,75 à 1,00  ; 3791 patients ; 2 ECR) a été réduite avec des preuves faibles à modérées de relativement 13 à 24 %, de sorte que le bénéfice clinique en termes absolus ne sera probablement pas pertinent par rapport aux options de traitement actuelles.

Utilisation possible en dermatologie

La croissance des cellules, la prolifération des cellules et la cicatrisation des plaies dépendent directement du zinc. Depuis le début des années 1960, des tentatives répétées ont été faites pour prouver l’ effet du zinc sur la cicatrisation des plaies et il a été démontré que la supplémentation systémique en zinc n’ est efficace qu’ en cas de carence avérée en zinc (2). La situation globale des données est modeste. Une analyse Cochrane de 6 études plus petites portant sur un total de 183 patients n’ a révélé aucun effet de la supplémentation orale en zinc sur le taux de guérison des ulcères de jambe artériels et veineux (25). Cependant, si le zinc est appliqué localement, on peut s’ attendre à une forte concentration de zinc dans la zone de la plaie. L’ application topique de zinc conduit à l’ «auto-débridement», a un effet anti-infectieux et favorise la granulation et l’ épithélialisation (26). Dans une étude contrôlée par placebo après une chirurgie du sinus pilonidal, le temps de guérison moyen a été réduit de 8 jours, passant de 62 à 54, et seuls 3 des patients traités localement à l’ oxyde de zinc ont dû être traités par antibiotiques, contre 12 sous placebo (RC 0,16, % IC 0,03 à 0,71, p = 0,007) (27). Des études plus poussées avec une application topique du zinc seraient peut-être plus prometteuses que l’ application systémique.
Dans un article récent, un potentiel intéressant d’ application locale du zinc a été suggéré : l’ acné vulgaire. C’ est une maladie chronique des glandes sébacées qui peut se manifester par des lésions inflammatoires ou non inflammatoires chez les personnes de tout âge. Les traitements standard actuels peuvent provoquer un large éventail d’ effets indésirables, notamment la sécheresse, la desquamation, l’ érythème et même des malformations fœtales et des embolies. Les auteurs ont conclu à partir des études disponibles, malheureusement peu nombreuses, que le zinc était aussi efficace ou moins efficace que la tétracycline orale, aussi efficace ou plus efficace que l’ érythromycine et la clindamycine, et moins efficace que la minocycline orale. Ainsi, le zinc topique s’ est avéré équivalent à l’ érythromycine et à la clindamycine et pourrait être une alternative prometteuse aux autres traitements de l’ acné en raison de son faible coût, de son efficacité et de l’ absence d’ effets secondaires systémiques (28).

Toxicité

Les gens tolèrent un apport élevé en zinc à court terme, jusqu’ à 100 mg/jour (29). Des suppléments de méga-doses ou un apport élevé en zinc provenant d’ aliments ou de boissons contaminés ont été associés à des symptômes gastro-intestinaux non spécifiques tels que des douleurs abdominales, des diarrhées, des nausées et des vomissements (10). Le zinc peut interférer avec l’ absorption du cuivre, et un apport élevé en zinc (> 150 mg/jour) peut entraîner une carence en cuivre, ce qui peut être exploité pour traiter la maladie de Wilson (8). La limite supérieure d’ un apport total sûr à long terme provenant des aliments et des compléments est considérée comme un apport de 25 mg/jour de zinc.

En résumé, on peut conclure pour le zinc ainsi que pour les vitamines et autres oligo-éléments qu’ une carence met en danger diverses fonctions de l’ organisme et donc l’ état de santé et qu’ il convient donc de l’ étudier, de l’ identifier et d’ y remédier à l’ aide de substituts appropriés. D’ autre part, il y a trop peu de preuves d’ une utilisation thérapeutique chez les personnes ayant un taux de zinc normal.

Remerciements : Je tiens à remercier le Dr Reinhard Imoberdorf, de l’ hôpital cantonal de Winterthur, pour avoir revu le manuscrit et ses nombreuses suggestions d’ amélioration.

Article traduit de « der informierte arzt » 08_2020

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