Oligoelementele si sanatatea umana

Elementele minerale sunt o componenta esentiala a mediului in care traim, a alimentelor (de origine vegetala si animala) pe care le consumam si, in mod logic, a corpului uman.

Elementele minerale sunt o componenta esentiala a mediului
in care traim, a alimentelor (de origine vegetala si animala)
pe care le consumam si, in mod logic, a corpului uman.

Carbonul, hidrogenul, azotul si oxigenul, nece
sare vietii in cantitate foarte mare, nu
sunt insa considerate nutrienti. Din restul
elementelor minerale prezente in ecosistemul
nostru, studii stiintifice mai vechi sau mai noi au
selectionat bioelementele, adica acele elemente
strict necesare vietii, fara de care buna functionare
a corpului uman nu ar fi posibila. Bioelementele
sunt in numar de aproximativ 20 si exista voci care
reclama faptul ca lista trebuie sa ramana deschisa,
pentru ca cercetarile ar putea pune in evidenta
faptul ca si alte elemente ne sunt necesare, insa
in cantitati atat de mici incat acest lucru a fost ignorat
pana in prezent. Oricum, biolementele cunoscute
sunt si ele impartite in doua mari categorii,
in functie de cantitatea prezenta in alimente si
de necesar. Mineralele necesare in cantitate mare
si larg raspandite, cum ar fi fosforul, calciul, so diul,
potasiul, magneziul, sulful sau clorul, sunt considerate
macroelemente. Mineralele prezente in
cantitati reduse in alimente si necesare noua in
doze mici poarta numele de oligoelemente sau microelemente.
Tranzitia intre cele doua categorii o
face un element esential, fierul.

Oligoelementele cele mai importante sunt cuprul,
zincul, cromul, cobaltul, iodul, fluorul, seleniul, manganul
si molibdenul. Ceea ce merita subliniat este
faptul ca aceste elemente minerale nu numai ca sunt
utile in cantitati reduse, dar, inge rate in cantitati mai
mari decat necesarul, pot conduce
cu usurinta la declansarea
unor fenomene toxice. Deci granit
a dintre benefic si daunator
este extrem de fragila, oligoelementele
trebuie administrate ca
suplimente numai sub indrumare
de specialitate.

CUPRUL

Este un oligoelement a carui
importanta este cunoscuta din
timpurile lui Hipocrate, care il
prescria in tratamentul unor
afectiuni. Insa, abia in 1928 el a
fost recunoscut ca bioelement.
Forma esentiala din corpul uman
este cea cuprica (Cu2+). Cuprul
are capacitatea de a transfera
electroni, ceea ce ii confera un rol important in
reactiile redox si in neutralizarea radicalilor liberi. El
isi exercita functiile sub forma de component al unor enzime, numite din aceasta cauza si enzime
cuprice. O astfel de enzima este, de exemplu,
citocromoxidaza, implicata in sinteza mitocondriala
a ATP-ului, importanta molecula macroergica.

Si sinteza colagenului si a elastinei au legatura
cu prezenta cuprului, deoarece acesta este un component
al lizil-oxidazei, enzima implicata in formarea
si stabilizarea fibrelor conjunctive. Indeosebi
tesuturile conjunctive osoase, cardiace sau vasculare
se afla sub influenta sa.

Legatura cuprului cu metabolismul fierului este
cunoscuta si studiata de mult timp. Ea se realizeaza
prin intermediul a doua enzime cuprice, feroxidaza
I (ceruloplasmina) si feroxidaza II, care transforma
ferul feros in fier feric, care, la randul sau, se poate
conecta de transportorul specific, transferina. Cuprul
favorizeaza absorbtia fierului si implicarea sa in
sinteza hemoglobinei.

Si la nivelul sistemului nervos regasim cuprul in
procese esentiale, evident tot prin intermediul cupro-enzimelor. Astfel de enzime sunt dopamin-monooxigenaza
(responsabila de formarea norepinefrinei
din dopamina) si monoamin-oxidaza (MAO, cu
rol in metabolismul diferitilor neurotransmitatori,
inclusiv in degradarea serotoninei).

Sinteza componentelor
tecii de mielina sau sinteza melaninei sunt
alte doua procese in care cuprul este implicat.
De remarcat este faptul ca enzime cu rol central
antioxidant au cuprul drept cofactor. Astfel, superoxid-dismutaza (SOD) are doua forme cuprice (SOD
cupru-zinc, prezenta in majoritatea celulelor corpului,
inclusiv in hematii si SOD extracelulara prezenta
in cantitate mare la nivel pulmonar). Dealtfel, s-a
dovedit faptul ca prematurii beneficiaza de aportul
de cupru-zinc-superoxid-dismutaza umana recombinata,
care are un efect protector asupra
leziunilor pulmonare datorate expunerii copilului
la doze nefiziologice de oxigen. Si ceruloplasmina
poate avea rol antioxidant, prin legarea cuprului si
favorizarea legarii ionilor liberi
de fier de catre transferina.

Intre factorii de transcriptie
ai genelor exista si compusi
dependenti de cupru, iar genele
influentate sunt cele pentru cupru-zinc-superoxid-dismutaza,
pentru catalaza si pentru proteinele
implicate in depozitarea
celulara a cuprului.

Ca si in cazul altor nutrienti,
cuprul a fost studiat din punct
de vedere al implicarii in prevenirea,
declanslarea si evolutia
principalelor boli cronice degenerative
care sunt cauze esentiale
de morbiditate in societatea moderna.

Desigur, o tinta prefera ta
a acestor studii au fost bolile cardio-vasculare. Rezultatele par
deocamdata inconsistente, mai
ales datorita absentei unui marker precis cu ajutorul
caruia sa se poata evalua statusul nutritional cupric
al organismului uman. De asemenea, efectele prooxidative
exercitate de cupru si/sau de ceruloplasmina
asupra LDL, in vitro, nu sunt prezente si in
vivo, unde enzimele cuprice au efecte antioxidante.
Totusi, cele mai multe studii epidemiologice care
au urmarit cuprul si bolile cardiovasculare au gasit
o asociere directa a riscului cu nivelul cuprului. Studii
prospective sau caz-control, desfasurate in SUA
sau Europa, au corelat cupremia cu riscul crescut
de boala coronariana, insuficienta cardiaca sau
moarte prin boli cardiovasculare.

De remarcat, insa,
ca in toate aceste studii s-a urmarit nivelul cupremiei,
care reflecta indeosebi nivelul ceruloplasminei
serice. Aceasta, la randul ei, nu este un indicator fidel
al saturatiei in cupru a organismului. Din contra,
ea are un nivel crescut in anumite situatii patologice
fara legatura cu statusul nutritional cupric
(traume, inflamatie etc). De aceea s-a apreciat ca
un nivel crescut al cupremiei ar putea fi consecinta,
si nu cauza, fenomenelor inflamatorii care insotesc
ateroscleroza. Mai mult, cercetari recente (bazate
inclusiv pe autopsii efectuate la persoane decedate
in urma unor afectiuni cardio-vasculare) indica diminuarea
cuprului in miocard si leucocite la persoanele
cu afectiuni ischemice, care au, in plus, o
activitate diminuata a unor cupro-enzime.

Studiile experimentale au oferit de asemenea
rezultate controversate. Meniurile cu nivel redus de
cupru au determinat in unele studii cresterea LDL si scaderea HDL, trasee electrocardiografice
anormale, intoleranta la glucoza si hipertensiune
arteriala, aspect neconfirmat in alte situatii.
In orice caz, implicarea cuprului in afectiunile
cardiovasculare ramane de investigat in continuare,
pana la gasirea unor rezultate certe, care sa poata
fi aplicate cu succes in practica medicala curenta.

Un studiu efectuat in august 2006, la Rush
University Medical Center din Chicago a indicat ca
o dieta bogata in acizi grasi saturati si acizi grasi
trans, alaturi de un aport crescut de cupru, se asociaza
cu o rata accelerata de declin cognitiv, la seniori.
Ratia de cupru a fost mai mare sau egala cu
1.6 mg/zi . Insa efecte similare nu au fost reproduse
la alte persoane, la care aportul lipidic a fost
in limite calitative si cantitative normale.

Un alt domeniu asupra caruia s-au concentrat
studiile privitoare la cupru a fost cel al functionarii
sistemului imun. Desi inca nu sunt clare mecanismele
prin care mineralul intervine, este confirmat
rolul cuprului in dezvoltarea si intretinerea acestui
sistem, efectele adverse ale carentei fiind mai
pronuntate la copil. Copiii cu boala Menkes (o
afectiune genetica insotita de o carenta marcata
de cupru) au o pronuntata neutropenie si frecvente
episoade infectioase grave. Este inca neclar, totusi,
in ce masura o carenta usoara de cupru poate determina
o depresie imuna.

Interesarea cuprului, prin intermediul lizil-oxidazei
in sinteza si maturarea colagenului, a condus
la efectuarea de studii referitoare la implicarea
sa in profilaxia osteoporozei. Cateva studii, care au
urmarit indeosebi femei aflate in perioada de postmenopauza,
au indicat ca o suplimentare mica sau
moderata cu cupru determina reducerea vitezei de
scadere a densitatii osoase sau chiar mentinerea
densitatii la nivelul coloanei vertebrale. Si aici sunt
insa necesare studii aprofundate pentru a evalua
utilitatea si cantitatea eventualelor suplimente de
cupru.

Un studiu efectuat in 2007 a evidentiat efectele
pozitive asupra ficatului gras non-alcoolic ale unui
complex cupru-acid nicotinic. Acest complex nu
numai ca trateaza steatoza in sine, dar opreste dezvoltarea
complicatiilor (de ex. a steatohepatitei).
Studii ulterioare sunt insa necesare pentru a evalua
siguranta si eficacitatea complexului pentru utilizarea
sa la oameni.

Exista si analize care au urmarit efectul reducerii
aportului de cupru asupra dezvoltarii celulelor
neoplazice. Astfel, la Universitatea din Michigan
s-a desfasurat un astfel de studiu care a indicat ca deprivarea celulelor canceroase de cuprul
de care aveau nevoie pentru a forma noi vase
de sange, a determinat oprirea cresterii tumorale si
a fenomenelor metastatice, la pacienti cu cancere
in stadii avansate. Nivelul cuprului a fost mentinut
la o cincime din normal, pe o perioada de peste 90
de zile. Efectul poate fi util in lupta impotriva unui
mare numar de cancere (de san, rinichi, colon, pulmon,
piele, pancreas, prostata, gat etc) cuprul fiind
considerat ca numitor comun pentru procesele angiogenetice
din tesutul neoplazic. In toate situatiile,
deprivarea de cupru a dat rezultate superioare
optiunilor clasice de tratament.

Aceste concluzii
sunt explicate prin descoperirea faptului ca ionul
de cupru este cofactor pentru substante – cheie
care activeaza procesele angiogenetice. Mai precis,
cuprul actioneaza ca si cofactor sau helper al unor
molecule cum sunt factorul de crestere a fibroblastelor
(bFGF), factorul de crestere endotelial vascular
(VEGF) sau angiogenina. In absenta cuprului, toti
acesti factori nu pot functiona si angiogeneza este
blocata. Efectele anti-angiogenetice ale deprivarii
de cupru si gasirea unor produse care sa aiba acest
efect, fara a produce probleme colaterale importante,
este in acest moment in atentia oncologilor.

Ratia de cupru indicata unui adult sanatos
este de aproximativ 900 mcg/zi. Sursele alimentare
de cupru sunt numeroase, el fiind continut
in cantitati mari in viscere (mai ales ficat), fructe
de mare, nuci, seminte, cereale integrale. Aportul
zilnic este, de regula, superior necesarului,
desi o alimentatie redusa cantitativ si rafinata,
mentinuta timp indelungat, poate deveni deficitara.

Merita subliniat faptul ca laptele si produsele
lactate au un nivel extrem de scazut al
cuprului (ca si al fierului, zincului), de aceea un
regim lactat – fainos poate fi carentat in cupru.
Deficienta de cupru manifesta clinic este extrem
de rara. Semnul cardinal este anemia microcitara,
neresponsiva la fier, dar rezolvata de
cupru si explicata prin lipsa utilizarii hematopoetice
a fierului in conditiile scaderii activitatii ceruloplasminice.
O indicatie valoroasa poate fi si
leucopenia, care usureaza diferentierea anemiei
datorate carentei de cupru, de cea feripriva. La
sugarii deficienti apar si anormalitati de dezvoltare
ale tesutului osos, crestere necorespunzatoare si
simptome neurologice.

Riscul cel mai mare de a dezvolta o carenta
de cupru au prematurii, nou-nascutii „small for
date”, sugarii cu diaree prelungita, sugarii si copiii
care se refac dupa perioade de malnutritie, indivizii
cu sindroame malabsorbtive (boala celiaca,
sprue, sindrom de intestin scurt etc), persoanele
cu fibroza chistica sau cei alimentati in totalitate
parenteral.

Asa cum am amintit la inceput, si cuprul, ca
si alte oligoelemente, poate deveni toxic, daca
aportul depaseste anumite valori. Intoxicatia
acuta cu cupru este rara si poate sa apara fie prin
consumul de apa contaminata, fie prin consumul
de alimente pastrate in recipienti care cedeaza
cantitati mari de metal sau de fructe stropite cu
pesticide anorganice (struguri cu urme de piatra
vanata). Simptomele includ dureri abdominale,
greata, varsaturi si diaree, urmate, eventual, de
leziuni hepatice severe, insuficienta renala, coma
si deces. Din punct de vedere nutritional, insa,
sunt semnificative mai ales leziunile hepatice determinate
de expunerea pe termen lung la doze
mai reduse de cupru.

De regula, la adultul normal
nu apar leziuni hepatice nici la doze zilnice
de 10 mg/zi, nivel care a fost definit ca nivelul
maxim admisibil al aportului zilnic de nutrient,
din alimente si suplimente. Nivelul este cu mult
mai redus in anumite circumstante, mai ales la
persoane cu afectari genetice care interfereaza
metabolismul cuprului (boala Wilson, ciroza infantila
indiana, toxicoza cuprica idiopatica). Oricum
studii recente tind sa reevalueze nivelul maxim
admis, in sensul diminuarii acestuia, pe baza
rezultatelor obtinute in studii experimentale care
au aratat ca doze nu mai mari de 7 mg/zi pot determina
depresie imuna sau modificarea statusului
antioxidant.

Ca si in cazul altor nutrienti, efectele toxice
nu sunt asociate cu aportul alimentar al nutrientului,
ci cu administarea de suplimente, de aceea
suplimentarea farmaceutica trebuie urmarita de
medicul curant.