Miedź w organizmie – właściwości i skutki nadmiaru

Jakie funkcje pełni miedź w organizmie? W jakich schorzeniach warto ją suplementować, a kto powinien uważać na nadmiar miedzi?

Wszystko na temat miedzi

Miedź jest niezbędnym minerałem, który korzystnie wpływa na zdrowie kości, nerwów i układu odpornościowego, produkcję hemoglobiny i czerwonych krwinek. Między innymi dlatego niedobór miedzi może negatywnie wpływać na nasze zdrowie. Jednocześnie nadmiar miedzi może być toksyczny.

Czym jest miedź?

Miedź jest niezbędnym pierwiastkiem śladowym w ludzkim ciele [1]. Potrzebujemy jej do wzrostu, zachowania zdrowia kości, prawidłowych funkcji odpornościowych, a także pracy serca i mózgu [2].

Miedź a mitochondria

Miedź stanowi element IV kompleksu mitochondrialnego łańcucha oddechowego oraz enzymów dysmutazy ponadtlenkowej (SOD-2 i SOD-3). Uczestniczy w przyłączaniu żelaza z transferyną oraz syntezy hemoglobiny.

Miedź jest potrzebna w procesie oksydacji amin do aldehydów oraz rozkładu kwasu moczowego.

Miedź to jednocześnie kofaktor grupy enzymów (zwanych metaloenzymami ) [3]. Odpowiadają za:

  • Produkcję energii w komórce (oksydaza C cytochromu), [4]
  • Utrzymanie bariery antyoksydacyjnej (dysmutaza ponadtlenkowa), [5]
  • Tworzenie silnej i elastycznej tkanki łącznej (oksydaza lizylowa), [6]
  • Hamowanie nietolerancji histaminy, alergii, (Diaminooksydaza),
  • Metabolizm żelaza (oksydazy miedziowe), [7]
  • Funkcje mózgu i układu nerwowego (β-hydroksylaza dopaminy, oksydaza cytochromu C), [8]
  • Tworzenie pigmentu – melaniny (tyrozynaza). [9]

Właściwości miedzi

Niedobór miedzi

Suplementacja miedzi jest skuteczna w przypadku jej niedoboru, który może powodować anemię, choroby serca, czy deformacje kości. Niedobór miedzi jest rzadki [10, 11].

Suplementacja miedzi stymuluje tworzenie kości u niemowląt z niedoborem miedzi i osób starszych [12, 13].

Ponadto poprawia czynność serca i może odwrócić zaburzenia jego pracy spowodowane niedoborem miedzi [14,15,16, 17, 18, 19].

Zdrowie kości

Miedź odgrywa ważną rolę w tworzeniu kości [21]. Jest kofaktorem enzymu, oksydazy lizylowej, niezbędnej do tworzenia prawidłowej tkanki kostnej [22].

Badanie u kobiet w okresie okołomenopauzalnym wykazało, że suplementacja miedzi w dawce 3 mg na dobę przez dwa lata spowalniała utratę gęstości mineralnej kości, która towarzyszy menopauzie [23, 24]. Co więcej, badanie u kobiet po menopauzie wykazało, że przyjmowanie suplementów wapnia i pierwiastków śladowych, w tym miedzi, może spowolnić utratę masy kostnej [25].

Suplementacja miedzi poprawiła stan kości u niemowląt z niedoborem miedzi [26].

U pacjentów w podeszłym wieku z niedoborem miedzi, suplementacja miedzi spowolniła resorpcję kości [27].

Zdrowie skóry

Miedź zwiększa produkcję kolagenu (który zapewnia wytrzymałość i prawidłową strukturę skóry) oraz elastyny ​​(która zapewnia elastyczność i sprężystość skóry) [22, 23].

Skarpety impregnowane miedzią, ze względu na właściwości przeciwdrobnoustrojowe i przeciwgrzybiczne miedzi, były skuteczne przeciwko infekcjom stóp sportowców (grzybica stóp) w badaniu z udziałem 56 pacjentów [24].

Skarpety impregnowane miedzią mogą być również stosowane w celu zapobiegania infekcji skóry, skaleczeniom i ranom, które często prowadzą do trudnych w leczeniu ran u pacjentów z cukrzycą [25].

Według dwóch badań z udziałem 118 ochotników, spanie na poszewkach zawierających tlenek miedzi może zmniejszyć drobne zmarszczki i spowodować ogólną poprawę wyglądu skóry [26, 27].

Suplement zawierający miedź (1-4 tabletek dziennie przez 8 tygodni) zmniejszał stan zapalny i poprawiał wygląd skóry
u 257 pacjentów z trądzikiem pospolitym. W badaniu tym brakowało jednak grupy kontrolnej [28].

Miedź stosowana w opatrunkach może pomóc w gojeniu się ran poprzez zwiększenie regeneracji skóry i tworzenie nowych naczyń krwionośnych. Ponadto miedź obecna w opatrunkach ma silne właściwości przeciwdrobnoustrojowe, co może zmniejszyć ryzyko zanieczyszczenia rany [8, 29].

Prawdopodobne korzyści zdrowotne

Poniżej przedstawiamy podsumowanie aktualnych badań na modelach zwierzęcych i komórkowych, które powinny być kontynuowane, aby dowieść skuteczność u ludzi.

Zdrowie serca i naczyń krwionośnych

Odpowiednia zawartość miedzi w komórkach  wpływa na wytrzymałość naczyń krwionośnych i pracę serca. [30, 31, 32, 33, 34, 35].

Badanie u zdrowych młodych kobiet wykazało, że suplementacja miedzi w dawce 6 mg na dobę przez 4 tygodnie doprowadziła do 30% redukcji inhibitora aktywatora plazminogenu-1 (PAI-1), potencjalnie zmniejszając ryzyko miażdżycy [36, 37].

U szczurów suplementacja miedź zmniejszała poziomy trójglicerydów we krwi i frakcji LDL – cholesterolu, podczas gdy nieznacznie zwiększała poziom cholesterolu HDL [38].

Odporność

Wśród 33 badanych, suplementacja miedzią zwiększała wydzielanie cytokiny IL-2, ale tylko u osób z prawidłowym poziomem ceruloplazminy (głównym białkiem przenoszącym miedź). Nie wpłynęło to na poziom cytokin TNF-alfa powodujących zapalenie [39].

Choroby neurodegeneracyjne

Miedź jest niezbędna dla aktywności enzymów, które są kluczowe w rozwoju mózgu i jego funkcji [40].

Jednak według metaanalizy 27 badań klinicznych (ponad 3500 badanych) pacjenci z chorobą Alzheimera mają znacznie wyższy poziom miedzi we krwi, w porównaniu ze zdrowymi [41].

Suplementacja miedzi nie miała korzystnego wpływu na funkcje poznawcze w badaniu 68 pacjentów z chorobą Alzheimera [42].

Nadmiar miedzi w organizmie

Przyczyny nadmiaru miedzi

  • Stany zapalne, [43]
  • Zakażenie (gruźlica, wirusowe zapalenie wątroby, zapalenie płuc i ospa wietrzna), [44, 45]
  • Choroby hematologiczne (niedokrwistość z niedoboru żelaza, anemia aplastyczna i złośliwa, anemia sierpowata i
    beta-talasemia), [46, 47]
  • Cukrzyca, [48]
  • Choroba serca i naczyń krwionośnych, [49, 50]
  • Choroby wątroby (marskość wątroby, zapalenie wątroby, niedrożność dróg żółciowych), [51, 52]
  • Antykoncepcja, [53, 54]
  • Ciąża. [55]

Objawy nadmiaru miedzi

Objawy obejmują: ból brzucha, nudności, wymioty, biegunkę, zawroty głowy i ból mięśni.

Poważniejsze objawy toksycznego działania miedzi obejmują ciężkie uszkodzenie wątroby i nerek, niedokrwistość hemolityczną, krwawienie z przewodu pokarmowego, a nawet zgon [56, 57, 58].  

Toksyczność miedzi

Przyjęcie dawki więcej niż 1 g miedzi może powodować działanie toksyczne. Jest to jednak tylko przybliżony próg toksyczności i zależy od indywidualnych czynników [59].

Przewlekła toksyczność miedzi występuje często u osób, które mają dziedziczne zaburzenie metabolizmu miedzi.
Również przewlekłe przyjmowanie suplementów miedzi w dawce 30–60 mg / dobę przez 3 lata spowodowało ciężką chorobę wątroby [60].

Suplementacji miedzi nie należy stosować u osób z zaburzeniami genetycznymi wpływającymi na metabolizm miedzi takimi jak: choroba Wilsona [61] i zespoły marskości wątroby u dzieci [62, 63].

Negatywne skutki zdrowotne nadmiaru miedzi

Nadmiar miedzi powoduje uszkodzenie oksydacyjne

Nadmiar miedzi jest toksyczny [64]. Zwiększony poziom miedzi może zwiększać wytwarzanie wolnych rodników, co powoduje uszkodzenie mitochondriów, komórek i tkanek [65, 66].

Nadmiar miedzi jest związany z chorobą Alzheimera

Od pewnego czasu toczy się debata, czy miedź jest czynnikiem sprawczym, czy zapobiega chorobie Alzheimera [67]. U osób z chorobą Alzheimera często występuje wyższe stężenie miedzi w komórkach mózgu [68, 69, 70, 71]. Badanie wykazało, że miedź jest składnikiem blaszek amyloidowych beta, które znajdują się w komórkach mózgu osób z AD [71].

Nadmiar miedzi może zwiększyć ryzyko choroby Parkinsona

Badania wykazały, że długotrwała ekspozycja na miedź i mangan zwiększa ryzyko choroby Parkinsona [72]. Nadmiar wolnej miedzi powoduje zwiększoną produkcję wolnych rodników i formowanie się ciał Lewy’ego, charakterystycznych dla choroby Parkinsona [73].

Źródła miedzi

Znaczące ilości miedzi są obecne w produktach takich jak: [74, 75, 76]

  • Wątroba (szczególnie cielęca, jagnięca, wołowa),
  • Owoce morza (ostrygi, kalmary, homary, kraby),
  • Owoce i warzywa (ciemne warzywa liściaste, ziemniaki, grzyby, awokado, suszone owoce),
  • Nasiona (sezam, słonecznik, dynia),
  • Orzechy (orzechy nerkowca, orzechy laskowe, orzechy brazylijskie, orzechy włoskie),
  • Fasola (ciecierzyca, soja, adzuki),
  • Ser kozi,
  • Produkty sojowe (tofu, tempeh, mleko sojowe, proszek sojowy),
  • Czekolada, kakao,
  • Ziarna otrębów pszennych i produkty pełnoziarniste.

Suplementacja

Wiele suplementów miedzi jest dostępnych w postaci chelatów, tlenków, chlorków, glukonianów, siarczanów i aminokwasów [77]. Suplementy miedzi są wskazane do zapobiegania i leczenia niedoboru miedzi i niedokrwistości z niedoboru miedzi [78].

Sposoby zwiększenia wchłaniania miedzi

Wykazano, poszczególne aminokwasy mogą zwiększać lub zmniejszać wchłanianie miedzi [79]. L-histydyna i L-cysteina mogą zmniejszać wchłanianie miedzi, podczas gdy glicyna, L-tryptofan i L-metionina zwiększają wchłanianie [80, 81].

Co zmniejsza wchłanianie miedzi?

Cynk

Suplementacja cynku zwiększa poziom białka wiążącego miedź, jednocześnie zmniejszając jej wchłanianie. Niedobór miedzi odnotowano u ludzi stosujących do 600 mg pierwiastka cynku dziennie [82, 83, 84].

Żelazo

Miedź zwiększa wchłanianie i wykorzystanie żelaza [85, 86]. Odpowiednie poziomy miedzi we krwi są niezbędne do prawidłowego metabolizmu żelaza i tworzenia czerwonych krwinek [87].

Molibden

Nadmierne spożycie molibdenu w diecie może powodować tworzenie kompleksów z miedzią i jej niedobór [88].

Dawki miedzi

W przypadku potwierdzonego badaniami niedoboru miedzi zalecana dzienna dawka tego pierwiastka wynosi od 1 do 5 mg.

Objawy niedoboru

Objawami niedoboru tego mikroskładnika są: osłabiona tkanka łączna i naczynia krwionośne, skłonność do złamań zwłaszcza w obrębie stawu skokowego, brązowe zabarwienie skóry oraz nadwrażliwość na promienie słoneczne, skłonność do kamieni nerkowych i dny moczanowej.

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3065751/
  2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8615366/
  3. https://academic.oup.com/jn/article/134/5/1003/4688697#ref-2
  4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9587135/
  5. https://academic.oup.com/jn/article/138/2/305/4665007
  6. https://academic.oup.com/jn/article/138/2/305/4665007
  7. https://www.nap.edu/read/9782/chapter/4
  8. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3738974/
  9. https://www.nap.edu/read/9782/chapter/4
  10. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5637704/
  11. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/6410510/
  12. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/6809388/
  13. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16847394/
  14. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4358047/
  15. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/629827/
  16. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25476109/
  17. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27444302/
  18. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3458695/
  19. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19355887/
  20. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17092827/
  21. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17092827/
  22. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17092827/
  23. https://academic.oup.com/jn/article-abstract/112/4/708/4755267
  24. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8311418/
  25. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8027856/
  26. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/6809388/
  27. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16847394/
  28. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23377512/
  29. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20409151/
  30. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4358047/
  31. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/629827/
  32. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25476109/
  33. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27444302/
  34. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3458695/
  35. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19355887/
  36. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16102055
  37. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16115357
  38. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16088091
  39. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16464739
  40. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26957644
  41. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24072069
  42. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2516533/
  43. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0047637415000068
  44. https://bit.ly/3wQUnbT
  45. http://scialert.net/fulltext/?doi=pjbs.2011.590.594&org=11
  46. http://www.jbc.org/content/172/2/557.full.pdf
  47. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8687204
  48. http://care.diabetesjournals.org/content/14/11/1050?ijkey=838ab4e908e96597fbd585cab34373e597f46268&keytype2=tf_ipsecsha
  49. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1462968
  50. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10905530
  51. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.0954-6820.1953.tb10220.x/abstract
  52. http://ajcn.nutrition.org/content/67/5/1017S.abstract?ijkey=8f234287cf964ff57a6162e74a5f243a272fb56f&keytype2=tf_ipsecsha
  53. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9805216
  54. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24304153
  55. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1023294/pdf/jclinpath00008-0033.pdf
  56. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/835530/
  57. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3269987/
  58. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18407869/
  59. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18407869/
  60. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10383882/
  61. https://easl.eu/medias/cpg/Wilsons-Disease/English-report.pdf
  62. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3734708/
  63. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9587156/
  64. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3767519/
  65. https://academic.oup.com/ajcn/article/67/5/1069S/4666233
  66. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3290776/
  67. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19402774/
  68. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21187586/
  69. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3703119/
  70. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22438177/
  71. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22565015/
  72. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10385887/
  73. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3941957/
  74. https://bit.ly/3iRdFcI
  75. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0889157585710149
  76. https://academic.oup.com/jn/article-abstract/109/11/1979/4770631?redirectedFrom=PDF
  77. https://www.nap.edu/read/9782/chapter/4#30
  78. https://ashpublications.org/blood/article/106/11/1681/118876/Copper-Deficiency-Anemia-Is-Not-Uncommon-in-a
  79. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7431124/
  80. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0271531705800685
  81. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24931904/
  82. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15762288/
  83. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20555248/
  84. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18525032/
  85. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3690345/
  86. https://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0716-97602006000100011
  87. https://ashpublications.org/cgi/pmidlookup
  88. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1753-4887.1968.tb00841.x