Zinc deficiency and the concentrations of thyroid hormones in serum of force‐red rats

Abstract

Zusammenfassung Zinkmangel und die Konzentrationen der Schilddrüsenhormone im Serum zwangsernährter Ratten Die vorliegende Untersuchung hatte zum Ziel, den Einfluß von Zinkmangel auf den Stoffwechsel der Schilddrüsenhormone zu untersuchen. Dazu wurden zwei Versuche mit wachsenden männlichen Sprague‐Dawley‐Ratten durchgeführt. Um die Effekte einer zinkmangelbedingten verminderten Futteraufnahme auszuschalten, erhielten alle Tiere in beiden Versuchen mit Hilfe einer Schlund‐sondenfütterung eine energetische angepaßte Diätmenge. Im ersten Versuch wurden die Zink‐konzentration der Diät (0, 5 mg Zn/kg vs. 30 mg Zn/kg) und die Art des Diätfettes (Kokosfett/Distelöl, 7:1 vs Leinöl) variiert. Im zweiten Versuch erhielten alle Tiere zunächst 6 Tage eine fettfreie Diät mit oder ohne Zinksupplementierung (0, 5 mg Zn/kg vs. 40 mg Zn/kg). Nach 6 Tagen wurden die entsprechenden Gruppen halbiert, und eine Hälfte erhielt für weitere 3,5 Tage die fettfreie Diät mit oder ohne Zinkzulage, während den Diäten der anderen Hälfte 5 % Distelöl zugelegt wurde. In beiden Versuchen zeigte sich bei den Zink‐depletierten Tieren vermindertes Wachstum, stark verminderte Aktivitäten der alkalischen Phosphatase und erniedrigte Zinkkonzentrationen im Serum. Zinkmangel führte darüber hinaus unabhängig vom Diätfett in beiden Versuchen zu einem Hypothyroidismus, gekennzeichnet durch verminderte Konzentrationen an Trijodthyronin (T3) sowie freiem und gesamten Thyroxin (T4) im Serum. Im ersten Versuch war zudem die Absenkung der Konzentration des T3 durch Zinkmangel bei der Diät mit Kokosfett stärker als bei der Diät mit Leinöl. Dies deutet darauf hin, daß die Art des Diätfettes mit den Auswirkungen des Zinkmangels auf den Stoffwechsel der Schild‐drüsenhormone interagiert. Die Aktivität der Thyroxin‐5′‐Monodeiodase, die im zweiten Versuch bestimmt wurde, wurde durch Zinkmangel stark erhöht, und zwar unabhängig vom Fettgehalt der Diät. Neben Zinkmangel beeinflußte auch die Art des Diätfettes die Konzentrationen der Schild‐drüsenhormone. Im ersten Versuch zeigten sich bei den Tieren mit der Kokosfettdiät höhere Konzentrationen an T3, aber niedrigere Konzentrationen an T4 als bei den Tieren mit Leinöldiät, während hinsichtlich der Konzentration des freiem T4 kein Unterschied bestand. Im zweiten Versuch führte die Supplementierung mit 5 % Distelöl zu erhöhten Konzentrationen an T3, während die Konzentrationen an freiem und gesamten T4 nicht beeinflußt wurden. Insgesamt zeigt die Untersuchung, daß sowohl die Zinkversorgung als auch die Art des Diätfettes den Stoffwechsel der Schilddrüsenhormone beein‐flussen. Dies dürfte physiologisch bedeutsam sein, da Schilddrüsenhormone eine Rolle bei einer Reihe wichtiger physiologischer Prozesse spielen.

Effect of Experimental Zinc Deficiency on Thyroid Gland in Guinea-Pigs

“…Serum Zn con centrations in the present study are in agree ment with the observations of other workers [9,11,12] who have also reported reduction in serum Zn concentrations in ZnD guineapigs. Growth retardation due to Zn deficiency in guinea-pigs as observed in the present study has also been reported in other species of animals [14], This might be due to impair ment of DNA synthesis since during Zn defi ciency the enzymes (thymidine kinase and DNA polymerase) and a hormone, somato medin C, required for DNA synthesis have been reported to be decreased [14,15], Sec ondly, hypothyroidism might have also con tributed to growth retardation [14], Lower values of serum T3 and T4 observed in ZnD guinea-pigs of the present study have also been found to be associated with Zn defi ciency in rats [2,3,5,16,17] and human beings [ 18]. Alteration in thyroid hormones as suggested by Morley et al [ 1 ] and Fujimoto et al [3] might partly be secondary to deficiency of vitamin A [19] which has been reported to be required for extrathyroidal conversion of T4 to T;, in the liver.…”

“…In human beings, its defi ciency in natural cases has been reported to influence thyroid status [ 1], but very little work has been done experimentally in guineapigs to prove its role in the functioning of thy roid gland. However, in rats some workers [2][3][4][5] have shown that Zn deficiency decreased serum concentrations of thyroid hormones without indicating any pathological changes in thyroid gland itself. Therefore, taking in view the paucity of the literature on the rela tionship of Zn with thyroid gland, the present work was undertaken in guinea-pigs to study the effect of experimental Zn deficiency on the pathology of thyroid gland and thyroid hormones.…”