Red blood cell metallothionein as an indicator of zinc status during pregnancy

Abstract

Objective-to describe the levels and patterns of change in red blood cell (RBC) metallothionein (MT) during pregnancy and the neonate, and relate RBCMT to other indicators of zinc and iron status.Research Methods & Procedures-As part of a double-masked controlled trial of prenatal zinc supplementation among 242 Peruvian pregnant women, we determined RBCMT at enrollment (10-16 wk), 28 and 36 wk gestation, and in the cord blood at delivery in 158 women (86 who received daily supplements containing 60 mg iron and 250 ug folic acid, and 72 whose supplements also contained 25 mg zinc). In addition we measured plasma and urinary zinc concentrations, and hemoglobin and serum ferritin, and on a limited sample, we measured RBC zinc and placental MT.Results-RBCMT increased during pregnancy, and levels in the cord blood approximated maternal values at 36 wk. Only RBC zinc at 36 wk differed by supplement type (P <0.05). Increases in RBCMT over pregnancy were however, related to early pregnancy RBC zinc and inversely with the decline in plasma zinc from baseline to 36 weeks gestation.Conclusion-Changes in RBCMT throughout pregnancy were consistent with the hypothesized role of MT in regulating zinc homeostasis. RBCMT appears to not be responsive during pregnancy to changes in zinc status achieved with supplements.

Influência de contraceptivos hormonais sobre indicadores de homeostase de zinco e de turnover ósseo em mulheres adultas jovens

“…A atividade da fosfatase alcalina total e da fosfatase alcalina de origem óssea foram mensuradas em plasma fresco usando p-nitrofenilfosfato como substrato, por adaptação do método de Farley et al apud Kamp et al 11 . A determinação de zinco em eritrócitos lisados foi realizada após digestão com ácido nítrico ultrapuro (Suprapur-Merck, Darmstadt, Alemanha) a 105ºC por 20 horas e apropriada diluição com água deionizada, com leitura das amostras realizada por EAA 26 . A mensuração da MT em eritrócitos lisados se deu por adaptação do método de afinidade 109 Cd-hemoglobina, conforme previamente descrito 24,26 .…”

“…A determinação de zinco em eritrócitos lisados foi realizada após digestão com ácido nítrico ultrapuro (Suprapur-Merck, Darmstadt, Alemanha) a 105ºC por 20 horas e apropriada diluição com água deionizada, com leitura das amostras realizada por EAA 26 . A mensuração da MT em eritrócitos lisados se deu por adaptação do método de afinidade 109 Cd-hemoglobina, conforme previamente descrito 24,26 . Os resultados de zinco e de MT em eritrócitos foram expressos por grama de proteína, cujo teor em eritrócitos lisados foi determinado por método de Lowry adaptado por Trugo et al apud Maia et al 25 .…”

Maternal Zinc Intakes and Homeostatic Adjustments during Pregnancy and Lactation

“…Erythrocyte metallothionein also increases 9%–11% during pregnancy [33,34]. Metallothioneins are low-molecular-weight, cysteine-rich, zinc-binding proteins, expressed specifically in tissues.…”

“…However, cord blood erythrocyte zinc is about one-third or less than maternal concentrations with an average maternal/cord ratio of about 3 [7,33,38]. In vitro studies of human placentae and animal models [39,40,41,42] show that placental zinc uptake and release involves an active and highly regulated process.…”

“…Peruvian women (□): n = 158 (maternal erythrocytes) and n = 30 (placenta and cord blood erythrocytes) [33]. Brazilian women (■): n = 40 (erythrocytes and placenta) [38].…”