Kuparin puute

Jos kuparin puutos on olemassa , keholla ei ole riittävästi välttämätöntä hivenaine -kuparia . Kuparia esiintyy lukuisissa entsyymeissä ja se on osittain vastuussa raudan imeytymisestä ruoansulatuskanavassa. Vähentynyttä kuparipitoisuutta veressä kutsutaan hypokupremiaksi .

Kuparin aineenvaihdunta

Kuparin tarve voidaan kattaa ruoalla. Sitä löytyy lihasta, siipikarjasta, kalasta ja äyriäisistä, pähkinöistä, pavuista, kuivatuista vihanneksista, rusinoista, tummasta suklaasta ja viljatuotteista. Henkilön päivittäinen tarve on 1,5–3 mg.

Kupari imeytyy ruoansulatuskanavan kautta. Ruoan mukana toimitetusta kuparista 40–70%, noin 2–5 mg päivässä, imeytyy aktiivisesti; tämä tapahtuu pääasiassa pohjukaissuolessa . Vastuussa on kuparin kuljetusproteiini CTR-1 ( suuren affiniteetin kuparin ottoproteiini 1 ), joka imee kuparin suolistosta soluihin enterosyyttien luminaalisella (suoliston) puolella , mutta myös kuparin kuljetuksesta soluun. SLC31A1 -geenin koodaama.

Kun se on imeytynyt suoliston soluihin ( enterosyytit ), kupari sitoutuu metallotioneiiniin . Sinkki sitoutuu myös siihen, mutta vähemmän affiniteetilla. Metallotioneiini, jolla on positiivinen palaute, johtaa siihen, että enterosyytit tuottavat enemmän metalthioneiinia, joka sitoo sitten enemmän kuparia eikä tätä vapaudu verenkiertoon. Siksi lisääntynyt sinkkitaso johtaa siihen, että keho menettää kuparipitoiset enterosyytit osana suoliston solujen jatkuvaa uudistumista eikä pysty mobilisoimaan tarpeeksi kuparia, mikä voi johtaa kuparin puutteeseen.

Ensinnäkin kupari kuljetetaan suolistosoluista portaalin laskimoon maksaan, jossa se sitoutuu albumiiniin , aminohappoihin ja transcupreiiniin. Maksassa se sitoutuu myös metallotioneiiniin, superoksididismutaasiin ja vasta muodostuneeseen ceruloplasmiiniin maksasoluissa . Veressä kupari kiertää 95% sitoutuneena ceruloplasmiiniin, 5% albumiiniin, aminohappoihin ja transcupreiiniin.

Kupari, jonka kokonaispitoisuus on 70–150 mg, on ihmisen kolmanneksi yleisin hivenaine raudan ja sinkin jälkeen. Kuparia varastoidaan pääasiassa luustossa, aivoissa, lihaksissa ja maksassa (noin 15%). 80% kuparista erittyy sapen kautta ja kupari sitoutuu lujasti sappiproteiineihin, jotka eivät imeydy uudelleen, joten enterohepaattinen verenkierto ei ole mahdollinen . Toinen 20% erittyy kudosten menetyksen, erityisesti limakalvosolujen kautta , kun taas virtsan erittyminen on vähäistä. Kuparia löytyy myös äidinmaidosta . ATP- riippuvaiset kuljetusjärjestelmät vastaavat kuparipitoisuuden säätämisestä soluissa (esimerkiksi maksassa ) .

syitä

Kuparin puute voi johtua riittämättömästä suun kautta saamisesta (aliravitsemus) sekä riittämättömästä saannista, imeytymishäiriöstä . Suurin syy on tällä hetkellä mahalaukun ohitusleikkaus ( bariatrinen kirurgia ), etenkin Roux-en-Y-mahalaukun ohitus, jossa poistetaan pohjukaissuoli ja riittämätön kuparin korvaaminen.

Lisäksi muut sairaudet, joilla on ruoansulatuskanavan imeytymishäiriö, kuten keliakia ja kohonnut sinkkitaso, voivat myös johtaa kuparin puutteeseen. Sinkkiä voidaan lisätä veressä liiallisella sinkkiä sisältävien lisäravinteiden ja elintarvikkeiden kulutuksella ja myös käyttämällä sinkkiä sisältäviä liimoja hammasproteeseissa. Kun sinkin patologisesti lisääntynyt saanti suolen seinämän soluissa, voimakkaammin sitoutunut kupari kerääntyy enterosyyteihin lisääntyneen metallionioniinien muodostumisen seurauksena; se pääsee verenkiertoon vähäisemmässä määrin ja häviää keholle osana normaalia suoliston seinämän uudistumista.

Pysyvä parenteraalinen ravitsemus voi myös johtaa puutosoireisiin, jos kuparia ei anneta riittävästi.

Ottaen anti- epileptisen valproiinihappo voi myös johtaa kuparin puutteesta mekanismilla, jota ei ole vielä selvitetty.

Harvinainen Menkesin oireyhtymä on synnynnäinen aineenvaihduntahäiriö, johon liittyy kuparin puutetta ja joka johtaa kehityshäiriöihin, kohtauksiin ja etenevään heikkouteen jopa pienillä lapsilla.

Noin 20%: lla kaikista kuparin puutteesta kärsivistä potilaista kuparin puutteen syytä (ns. Idiopaattinen kuparin puutos) ei tunnisteta.

Taudin ilmaantuminen

Kupari-riippuvaiset reaktiot ovat olennaisia elektronien kuljetusta ja oksidatiivisen fosforylaation mitokondrion hengitysketjun , sekä antioksidatiivisia suojaava reaktiot, jotka katekoliamiinin synteesi ja translaation jälkeisen modifikaation ja neuropeptidien ja peptidihormonit , ja myös rauta homeostaasiin aivoissa .

Erityisesti kupari on kofaktori energia-aineenvaihdunnan entsyymeissä, kuten sytokromioksidaasi , katalaasi , peroksidaasi , tyrosinaasi , monoamiinioksidaasi , superoksididysmutaasi (suoja reaktiivista happea vastaan ), dopamiini-β-hydroksylaasi (dopamiinin muodostuminen), urikaasi (entsyymiä ei löydy ihmisillä), lysyyli oksidaasin ( elastiini ja kollageeni synteesi ) ja askorbiinihappoa oksidaasi . Se on tärkeä punaisen veripigmentin (happikantaja - hemoglobiini ) muodostumisen ja sytokromien toiminnan kannalta mitokondrioissa .

Kupari on myös tärkeä raudan imeytymiselle ruoasta ( imeytyminen ruoansulatuskanavaan). Kun on kuparin puutos, oireita raudanpuute ja heikentyneen toiminnan vastaavien entsyymien esiintyy.

Kliiniset ilmentymät

Jos kuparin puutos ilmenee, tapahtuu erityisesti neurologisia ja hematologisia muutoksia.

Neurologisesti etualalla ovat parestesia , käsien ja jalkojen heikkous ja epävakaa kävely . Lihasheikkous on yleensä voimakkaampaa jaloissa.

Elektrofysiologisesti esiintyy usein sekavaa aisti-motorista polyneuropatiaa , ja löydökset voivat olla samanlaisia ​​kuin amyotrofinen lateraaliskleroosi . Kuitenkin puhtaasti motorinen tai puhtaasti aistillinen neuropatia on myös mahdollista.

Lisäksi vaurioita näköhermon ja selkäytimen ( myelopatia ) voi esiintyä, mikä on usein samanlainen myelopatia tapauksessa vitamiini B ₁₂ puutos. Kuparinpuutos myelopatiaa kuvattiin ensimmäisen kerran vuonna 2001 Schleper ja Stuerenburg. Magneettikuvauksessa on esitetty T2-painotetuissa sekvensseissä hyperintensiivisiä muutoksia selkäytimessä rinta- ja kohdunkaulan selkärangassa, etenkin selän keskilinjan alueella, selkärangan alueella, eteenpäin nousevien hermosolujen aistisignaaleissa aivoihin. Takaosan sarven toimintahäiriö johtaa aistinvaraiseen ataksiaan , yliherkkyyteen jaloissa ja käsissä (joka on levinnyt sukka- ja käsineiden muotoon) ja joskus spastiseen parapareesiin. Usein on myös pyramidisia merkkejä , perifeerisiä neuropatioita ja hyporefleksia.

Hematologiset muutokset yleensä edeltävät neurologisia muutoksia. Verenkuvaan liittyy usein anemiaa , joka on tyypillisesti makrosyyttinen, mutta voi olla myös normosyyttinen tai sideroblastinen toissijaisen raudanpuutteen vuoksi . Lisäksi, voi olla puute verihiutaleiden ja harvemmin, ja valkosolujen , jälkimmäinen todennäköisesti johtuu vähentyneestä solun jakautumista ja erilaistumista lohko CD34- positiivisia hematopoieettisten kantasolujen .

Luuytimen biopsiat osoittavat lisääntyneen määrän myelooisia ja erytroidisia esisoluja, joissa on tyhjiöitä , renkaan muotoisia sideroblasteja ja useiden hematopoieesisolulinjojen dysplasiaa, jotka voivat muistuttaa myelodysplastista oireyhtymää . Myös riittämättömästi erilaistuneita neutrofiilejä voi esiintyä, joiden bilobulaarinen muoto " pseudopelger-Huët-poikkeavuutena " voi myös osoittaa myelodysplastista oireyhtymää.

Veren kuparipitoisuus ja tärkeimmän kuljetusproteiinin ceruloplasmiinin pitoisuus ovat pienentyneet kaikilla potilailla, joilla on kuparin puutos . Kuparin erittyminen virtsaan voi vähentyä, varsinkin jos sinkkiä lisätään samanaikaisesti.

Lisäksi pitkäaikainen kuparin puute voi myös johtaa osteoporoosiin . Sokeripitoisuus voidaan myös lisätä, kuten myös kolesterolia veressä, ja on suurentunut riski sydän- ja verisuonitauteihin .

Tutkintamenetelmät

Normaali seerumin kuparipitoisuus on 75-80 µg / dl alarajana ja 140-145 µg / dl ylärajana tai 11,8-22,8 µmol / l. Tästä 4 prosenttia sitoutuu seerumin albumiiniin ja 96 prosenttia ceruloplasmiiniin .

Koska ceruloplasmiini hajoaa nopeasti ilman kuparin sitoutumista, sen veren taso laskee myös, jos kuparin puutos ilmenee. (Normaaliarvo 20–60 mg / dl)

Jos syy on patologisesti lisääntynyt sinkin saanti, histologisten tutkimusten on osoitettava enemmän kupari -ioneja enterosyyteissä, muuten sinkkipitoisuuden nousu ei ole syy.

Ennaltaehkäisy ja hoito

Hoito ja ehkäisy koostuvat yleensä kuparin riittävästä suun kautta antamisesta. Kuparia tulee ottaa myös bariatrisen leikkauksen jälkeen. Harvinaisissa imeytymishäiriöissä parenteraalinen anto on aiheellista. Parenteraalisessa ravinnossa kupari on myös korvattava hivenaineena.

Raudanpuuteanemian tapauksessa raudan parenteraalinen anto voidaan osoittaa myös oireenmukaisesti, koska sen imeytyminen ruoansulatuskanavasta on merkittävästi rajoitettu kuparin puutteen tapauksessa.

Hoidon aloittamisen jälkeen hematologiset muutokset taantuvat yleensä nopeasti, kun taas neurologiset muutokset reagoivat kuparikorvaukseen hyvin viivästyneellä ja vaihtelevalla tavalla ja pysyvät usein peruuttamattomina. Kahdessa havainnointitutkimuksessa, joihin osallistui 16 ja 55 potilasta, veriarvomuutokset korjattiin 93%: ssa ensimmäisessä tutkimuksessa kolmen kuukauden kuluttua, kun taas neurologiset muutokset paranivat vain osittain 25%: ssa ja 49%: ssa ja eivät enää lisääntyneet 42%: ssa ja 51%, ja heikkeni edelleen 33%: ssa ensimmäisessä tutkimuksessa. Neurologisia parannuksia havaittiin aikaisintaan kuuden viikon kuluttua ja enintään kaksi ja puoli vuotta hoidon aloittamisen jälkeen.

tarina

Kuparin esiintyminen biologisissa organismeissa tiedettiin jo 1800 -luvun puolivälissä. Silloinkin keskusteltiin sen merkityksestä olennaisena hivenaineena.

Katso myös

• Menkesin oireyhtymä
• Wilsonin tauti

Kirjallisuus ja lähteet

• Heinrich Behrens, Martin Ganter, Theodor Hiepe: Lampaansairauksien oppikirja. 122.
• SJ Texel, X. Xu, ZL Harris: Ceruloplasmin neurodegeneratiivisissa sairauksissa . Julkaisussa: Biochem. Soc. Trans. Bändi 36 , Pt 6, joulukuu 2008, s. 1277-1281 , doi : 10.1042 / BST0361277 , PMID 19021540 . 

Yksilöllisiä todisteita

1. ↑ ^{a b c} Mounica Vallurupalli, Sanjay Divakaran, Aric Parnes, Bruce D. Levy, Joseph Loscalzo: Yllätyksen elementti. New England Journal of Medicine 2019, Volume 381, Issue 14 October 3, 2019, s.1655-1371, doi: 10.1056 / NEJMcps1811547
2. ↑ Michael P. Bowley, William S. David, Tracey A. Cho, Anand S. Dighe: Tapaus 35-2017: 57-vuotias nainen, jolla on hypestesia ja heikkous jaloissa ja käsivarsissa. New England Journal of Medicine 2017, nide 377, numero 20, marraskuu 16, 2017, s.1977-1984 , doi: 10.1056 / NEJMcpc1710564
3. ↑ ^{a b c} Danielle L. Saly, Ursula C. Brewster, Gordon K. Sze, Elan D. Louis, Anushree C. Shirali: Epävakauden elementti. New England Journal of Medicine 2017, nide 377, numero 14, 5. lokakuuta 2017, s. 1379-1385, doi: 10.1056 / NEJMcps1701934
4. ↑ Meinhard Classen , Volker Diehl , Kurt Kochsiek : Innere Medizin , Verlag Urban & Schwarzenberg , München 1991, ISBN 3-541-11671-4 , s. 766-767.
5. ↑ ^{a b c d} T. Kreutzig: Lyhyt oppikirjan biokemia. Urban & Fischer-Verlag, 2006, ISBN 3-437-41774-6 , s. 186-187. (verkossa)
6. ↑ ^{a b} T. Brandenburger et ai .: Case book biokemia. Georg Thieme Verlag, 2006, ISBN 3-13-140191-5 , s.45-46 . (verkossa)
7. ↑ B.Schleper, HJ Stuerenburg: Kuparin puutteeseen liittyvä myelopatia 46-vuotiaalla naisella. Julkaisussa: Journal of neurology. Vuosikerta 248, numero 8, elokuu 2001, s. 705-706, ISSN  0340-5354 . PMID 11569901 .
8. ↑ V. Kletzinsky sisältää: Biokemian kokoelma. Osa 1–2, Verlag W.Braumüller, 1858, s. 49. (verkossa)