Zink und die Schilddrüse: Funktion, Studienlage und Versorgung

Zink ist ein essenzielles Spurenelement, das im menschlichen Organismus als struktureller, katalytischer und regulatorischer Cofaktor in mehreren hundert Enzymen sowie in zahlreichen Transkriptionsfaktoren auftritt.¹,² Im Zusammenhang mit der Schilddrüse ist Zink in der Forschung wegen seiner strukturellen Rolle in den Schilddrüsenhormon-Rezeptoren und wegen Beobachtungen zur Beziehung zwischen Zinkstatus und Schilddrüsenhormon-Spiegeln beschrieben.³,⁴

Dieser Artikel ordnet die biochemische Rolle von Zink in der Schilddrüsen-Achse ein, beschreibt die Studienlage zu Zinkstatus und Schilddrüsenfunktion, fasst die geltenden Referenz- und Sicherheitswerte für Zink zusammen und stellt die in Nahrungsergänzungsmitteln verwendeten Zinkverbindungen sachlich vor. Er bewertet weder Formen noch Dosierungen normativ.

Zink in der Schilddrüsen-Achse

Strukturelle Rolle in den Thyroidhormonrezeptoren

Die Wirkung des aktiven Schilddrüsenhormons Trijodthyronin (T3) wird über die nukleären Thyroidhormonrezeptoren TRα und TRβ vermittelt. Diese Rezeptoren tragen in ihrer DNA-bindenden Domäne zwei sogenannte Zinkfinger-Motive. Ein Zinkfinger ist ein kleines Proteinmodul, in dem ein Zink-Ion durch Cystein- und Histidinreste koordiniert wird; das Modul stabilisiert die räumliche Struktur, mit der das Protein an bestimmte DNA-Sequenzen binden kann.⁴ Zinkfinger-Domänen kommen darüber hinaus in zahlreichen weiteren nukleären Rezeptoren und Transkriptionsfaktoren vor; sie sind ein verbreitetes strukturelles Motiv, kein schilddrüsenspezifisches Element.

Die Aussage „ohne Zink kann T3 nicht wirken" ist eine vereinfachende Übersetzung dieses biochemischen Sachverhalts. Klinisch ist eine funktionelle Hormonresistenz auf Grundlage eines isolierten Zink-Mangels beim Menschen nicht systematisch belegt.

Zink, Deiodasen und Selen

Die Umwandlung des Speicherhormons Thyroxin (T4) in das aktive T3 wird durch die Familie der Iodothyronin-Deiodasen katalysiert (DIO1, DIO2, DIO3). Diese Enzyme sind Selenoenzyme; das aktive Zentrum enthält die Aminosäure Selenocystein.³ Zink ist nicht Bestandteil des katalytischen Zentrums der Deiodasen. Beobachtungen aus Tiermodellen und einzelnen kleinen Humanstudien beschreiben jedoch, dass ein Zinkmangel mit verminderten T3-Spiegeln einhergehen kann. Die Mechanismen sind nicht abschließend geklärt; diskutiert werden indirekte Effekte über Hormonrezeptor-Funktion, Genexpression und Trägerproteine.⁵,⁶

Zink und der HCVO-Rahmen

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat eine Reihe von Zink-bezogenen Wirkungsangaben wissenschaftlich bewertet (EFSA Journal 2009;7(9):1229). Eine Reihe von Zusammenhängen wurde als wissenschaftlich hinreichend belegt eingestuft, beispielsweise zur Funktion des Immunsystems, zur DNA-Synthese und Zellteilung, zur kognitiven Funktion, zum Säure-Basen-, Kohlenhydrat- und Vitamin-A-Stoffwechsel, zur Eiweißsynthese, zu Knochen, Haaren, Nägeln, Haut, zur Fruchtbarkeit, zum Testosteronspiegel, zur Sehkraft und zum Schutz der Zellen vor oxidativem Stress. Eine eigenständige Wirkungsangabe zu „Zink und Schilddrüsenfunktion" (ID 308) wurde nicht in die Liste zugelassener Health Claims nach VO (EU) Nr. 432/2012 aufgenommen.⁷ Sie ist in der EU damit nicht als gesundheitsbezogene Aussage verwendbar.

Studienlage zu Zinkstatus und Schilddrüse

Beobachtungen zum Zinkstatus

Mehrere Beobachtungsstudien beschreiben Zusammenhänge zwischen Zinkstatus und Schilddrüsenhormon-Werten. In einer kleinen Studie von Nishiyama und Kollegen (1994) wurden bei sieben behinderten Patientinnen und Patienten mit niedrigem freien T3 erniedrigte Zinkstatus-Werte beobachtet; nach Zinkzufuhr stiegen freies T3 und TSH-Antwort auf TRH-Stimulation. Es handelt sich um eine kleine nicht-randomisierte Untersuchung mit eingeschränkter Übertragbarkeit.⁶ In Querschnittsdaten der US-amerikanischen NHANES sind Zusammenhänge zwischen Serum-Zink und Schilddrüsenhormon- Parametern berichtet worden, mit gemischten und kleinen Effektgrößen.⁸

Kontrollierte Studien

Mahmoodianfard und Kollegen (2015) führten eine doppelblind randomisierte, vierarmige Studie an 68 übergewichtigen oder adipösen Frauen mit Hypothyreose durch. Die Teilnehmerinnen erhielten über 12 Wochen entweder Zinkgluconat (entsprechend 30 mg elementarem Zink pro Tag), Selenomethionin (200 µg/Tag), beides zusammen oder Placebo. In der Zink-Gruppe stiegen die freien T3-Spiegel im Studienverlauf gegenüber Placebo; der Effekt auf TSH und freies T4 war uneinheitlich, die Stichprobe pro Arm klein.⁹ Die Studie wurde an einer spezifischen Population durchgeführt; eine Verallgemeinerung auf gesunde Erwachsene ist nicht zulässig.

Einzelfälle und Übersichtsarbeiten

In der Literatur wird ein Fallbericht von Betsy und Kollegen (2013) über eine Patientin mit Hypothyreose und diffusem Haarausfall beschrieben, deren Haarverlust unter Levothyroxin allein nicht zurückging und sich erst nach zusätzlicher Zinkzufuhr besserte. Es handelt sich um einen Einzelfall, kein kontrolliertes Studienformat; die Aussagekraft ist entsprechend gering.¹⁰ Übersichtsarbeiten zum Zinkstoffwechsel und zur Versorgung (Prasad 2009; Roohani et al. 2013) bewerten die Datenlage zu Zink und Schilddrüse beim Menschen insgesamt als heterogen und nicht abschließend geklärt.¹,²

Versorgungslage und Referenzwerte

Zufuhrempfehlungen

Die EFSA hat 2014 Population Reference Intakes (PRI) für Zink abgeleitet, gestaffelt nach der Phytat-Aufnahme der Ernährung. Für Erwachsene liegen die PRI für Männer bei 9,4 bis 16,3 mg/Tag, für Frauen bei 7,5 bis 12,7 mg/Tag.¹¹ Die D-A-CH-Referenzwerte (DGE, ÖGE, SGE 2019) geben für Erwachsene je nach Phytat-Aufnahme 11 bis 16 mg/Tag (Männer) und 7 bis 10 mg/Tag (Frauen) an.

Risikogruppen für eine niedrige Zink-Versorgung

In der wissenschaftlichen Literatur werden mehrere Gruppen beschrieben, bei denen eine niedrigere Zink-Versorgung gehäuft auftritt: Personen mit überwiegend pflanzlicher Ernährung (höhere Phytatlast, schlechtere Bioverfügbarkeit), Personen mit chronisch- entzündlichen Darmerkrankungen oder Zöliakie, ältere Erwachsene, Personen mit chronischem Alkoholkonsum, Schwangere und Stillende sowie Personen mit ausgeprägter Glukosurie bei Diabetes mellitus.¹,²,¹²

Tolerable Upper Intake Level

Der in der EU gültige Tolerable Upper Intake Level (UL) für Zink bei Erwachsenen beträgt 25 mg/Tag (Scientific Committee on Food, 2003; in der EFSA UL-Übersicht 2024 unverändert ausgewiesen).¹³ Höhere Werte, die in älterer oder außereuropäischer Literatur auftauchen (insbesondere 40 mg/Tag aus der US-amerikanischen IOM-Bewertung 2001), sind im EU-Kontext nicht maßgeblich.

Hauptbegründung für den niedrigen EU-UL ist der Zink-Kupfer- Antagonismus: Hohe Zink-Zufuhr führt über die Induktion von Metallothionein in den Enterozyten zu einer verminderten Kupfer- Aufnahme. Bei länger andauernder Zufuhr über dem UL können Kupfer-Reserven sinken, mit Folgen wie hypochromer Anämie, Neutropenie und in seltenen Fällen myelopathischen Symptomen.¹

Diagnostik des Zinkstatus

Die zuverlässige Bestimmung eines Zinkstatus ist methodisch anspruchsvoll. Das BOND-Expertenpanel (King et al. 2016) empfiehlt die kombinierte Beurteilung aus drei Parametern: Schätzwert der diätetischen Zinkzufuhr, Plasma-Zinkkonzentration und — bei Säuglingen und Kindern — Längenwachstum.¹⁴ Die Plasma- bzw. Serum-Zinkkonzentration enthält nur einen kleinen Anteil des Körperzinks und wird durch Entzündung (Akute-Phase-Antwort, Albumin), Tageszeit, Nahrungsaufnahme und Hämolyse beeinflusst; einzelne Werte sind daher mit Vorsicht zu interpretieren. Eine systematische Übersichtsarbeit von Lowe et al. (2009) ordnete den Plasma-Zinkwert trotz seiner Limitationen als einen der praktikabelsten Indikatoren ein, sofern Begleitparameter wie C-reaktives Protein berücksichtigt werden.¹⁵ Die Indikation, ob, wann und in welcher Form eine Bestimmung sinnvoll ist, gehört in die ärztliche Beurteilung.

Zinkverbindungen in Nahrungsergänzungsmitteln

Zink wird in Nahrungsergänzungsmitteln in mehreren Verbindungen verwendet, die nach Anhang II der VO (EG) Nr. 1170/2009 in der EU zulässig sind. Die Verbindungen unterscheiden sich in Löslichkeit, Bioverfügbarkeit und Verträglichkeit, ohne dass aus der Studienlage eine pauschale Überlegenheit einer Form abgeleitet werden kann.

Zinkcitrat. Salz der Zitronensäure; in mehreren Vergleichsstudien an gesunden Erwachsenen lag die fraktionale Resorption auf ähnlichem Niveau wie bei Zinkgluconat.¹⁶

Zinkgluconat. Salz der Gluconsäure; in Vergleichsstudien vergleichbare fraktionale Resorption wie Zinkcitrat. Häufig in Lutschtabletten verwendet.¹⁶

Zinkbisglycinat. Chelat-Verbindung aus Zink und zwei Molekülen Glycin. Die Form wird in der Literatur als gut verträglich und gut löslich beschrieben.

Zinkpicolinat. Komplex aus Zink und Picolinsäure; in der älteren Literatur als gut resorbiert beschrieben.

Zinksulfat. Anorganisches Salz, in klinischen Studien zur Hypothyreose und in der Akutmedizin häufig verwendet.

Zinkoxid. Anorganisches Salz mit niedrigerer Löslichkeit; in Studien wird eine geringere fraktionale Resorption gegenüber den gut löslichen Salzen beschrieben.

Welche Form im Einzelfall geeignet ist, hängt von der Verträglich- keit, der gewünschten Tagesmenge, dem Mahlzeitenkontext und individuellen Faktoren ab. Diese Beurteilung gehört nicht in einen allgemeinen Wissensartikel.

Zink in Lebensmitteln

Tierische Lebensmittel sind in Mitteleuropa die quantitativ wichtigste Zinkquelle, insbesondere Fleisch, Innereien und Käse. In pflanzlichen Lebensmitteln ist die Zink-Bioverfügbarkeit durch Phytate eingeschränkt; Verfahren wie Einweichen, Keimen, Fermentation und Sauerteigführung können den Phytatgehalt senken und die Resorption erhöhen.²,¹¹ Konkrete Werte schwanken stark mit Tierart, Anbaugebiet, Verarbeitungsgrad und Rezeptur.

Wechselwirkungen

Hochdosierte Zink-Aufnahme über längere Zeit kann die Kupfer- Resorption hemmen (Metallothionein-Induktion in den Enterozyten). Bei der zeitgleichen Aufnahme können Zink, Eisen und Kalzium um Resorptionswege konkurrieren, weshalb in der Studienliteratur eine zeitliche Trennung diskutiert wird. Die gleichzeitige Einnahme von Zink und Levothyroxin kann nach der Fachinformation einzelner Levothyroxin-Präparate die Aufnahme von Levothyroxin verringern; für die zeitliche Trennung wird in den Fachinformationen ein Mindestabstand empfohlen. Diese Empfehlungen gehören in die ärztliche bzw. apothekerliche Beratung im Einzelfall.

Zusammenfassung

Zink ist in der Schilddrüsen-Achse strukturell relevant, vor allem über die Zinkfinger-Domänen der Schilddrüsenhormon-Rezeptoren TRα und TRβ. Es ist im Unterschied zu Selen nicht Bestandteil der deiodierenden Enzyme. Eine eigenständige zugelassene Wirkungsangabe „Zink und Schilddrüsenfunktion" existiert auf EU-Ebene nicht. Die Studienlage zu Zinkstatus und Schilddrüsenparametern ist heterogen und überwiegend mit kleinen Stichproben oder speziellen Populationen. Die EFSA leitete 2014 Population Reference Intakes von 7,5 bis 16,3 mg/Tag für Erwachsene ab, der EU-Tolerable Upper Intake Level beträgt 25 mg/Tag (Erwachsene). Die Spanne ist im Vergleich zu anderen Spurenelementen vergleichsweise eng, vor allem wegen des Zink-Kupfer-Antagonismus. Die in Nahrungsergänzungsmitteln zugelassenen Zinkverbindungen unterscheiden sich pharmakokinetisch; eine generelle Überlegenheit einer Form ist aus der Studienlage nicht abzuleiten. Die ärztliche Beurteilung von Versorgungslage, Indikation und Menge bleibt der zentrale Bezugspunkt.

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Dieser Artikel dient der allgemeinen wissenschaftlichen Information und ersetzt keine ärztliche Beratung oder Diagnose. Bei Beschwerden, bestehenden Erkrankungen, Schwangerschaft, Stillzeit oder paralleler Medikamenteneinnahme ist eine ärztliche Abklärung erforderlich. Nahrungsergänzungsmittel können Neben- und Wechselwirkungen haben.

Quellenverzeichnis

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