Miedź w równowadze z cynkiem

Dowiedz się kiedy warto stosować miedź, a kiedy lepiej jej unikać? Poznaj stosunek miedzi do cynku.

Mimo, że miedź to pierwiastek śladowy, w naszym organizmie znajduje się przeciętnie aż 80-100 mg miedzi. Pod tym względem wśród pozostałych pierwiastków śladowych miedź przewyższa tylko żelazo i cynk.

Ze względu na rolę miedzi jako kofaktora istotnych enzymów oraz wsparcie ochrony mitochondriów przed stresem oksydacyjnym, dostateczne zaopatrzenie organizmu w miedź stanowi ważną przesłankę dla naszego zdrowia oraz dobrego samopoczucia [1]. Jednocześnie miedź to pierwiastek, który konkuruje w naszym organizmie z cynkiem, dlatego każdy z nas powinien dążyć do utrzymywania odpowiedniej homeostazy obu pierwiastków.

 

Miedź – funkcje i działanie

Miedź spełnia w naszym organizmie rozmaite funkcje, przy czym do najważniejszych z nich należą:

  • Współudział w produkcji energii ATP – jako kofaktor oksydazy cytochromu C, czylikompleksu IV łańcucha oddechowego, miedź przyczynia się do prawidłowego przebiegu procesu produkcji energii w mitochondriach.
  • Ochrona mitochondriów przed atakami wolnych rodników tlenowych – jako kofaktor Cu, Zn-SOD, czyli dysmutazy ponadtlenkowej, zależnej od miedzi oraz cynku.
  • Wspomaganie prawidłowej reakcji na sytuacje stresowe – jako kofaktor beta-hydroksylazy dopaminowej, ramię w ramię z kwasem askorbinowym, miedź odpowiada za przekształcanie dopaminy w hormon „ostrej sytuacji stresowej”, czyli noradrenalinę, a pośrednio – również adrenalinę [2].
  • Odpowiednia pigmentacja skóry — jako kofaktor enzymu tyrozynaza, miedź uczestniczy w produkcji pigmentu melanina z tyrozyny oraz L-DOPA. Melanina to naturalny barwnik skóry, który chroni ją skórę przed szkodliwym promieniowaniem UV
  • Elastyczność skóry – jako kofaktor enzymuoksydaza lizylowa, miedź współodpowiada za produkcję prekursorów kolagenu oraz elastyny – substancji, które tworzą naszą tkankę łączną. Zaburzenia pracy oksydazy lizylowej wiążą się nie tylko z problemami skórnymi, lecz również z włóknieniem, komplikacjami cukrzycy typu 2, a nawet rozwojem nowotworów [3].
  • Rozkład histaminy oraz serotoniny i katecholamin – jako kofaktor mitochondrialnego enzymu oksydaza monoaminowa B, miedź przyczynia się do prawidłowego poziomu histaminy, dopaminy, noradrenaliny i serotoniny w komórkach mózgowych, a także tkankach obwodowych [4], [5]. W tym miejscu warto zaznaczyć, iż działanie MAO blokują niektóre leki, dym papierosowy, antybiotyki oraz leki obniżające ciśnienie krwi.
  • Wykorzystania pobranego wraz z dietą żelaza, oraz umożliwianie włączanie żelaza do hemoglobiny – tym samym miedź zapobiega anemii [10].
  • Zapobieganie powstawania zakrzepów – miedź współuczestniczy w procesie krzepnięcia krwi, a niedobory miedzi stanowią potencjalny czynnik ryzyka trombozy; natomiast z drugiej strony, zgodnie z wynikami dotychczasowych badań, zbyt wysoki poziom miedzi w organizmie nie zaburza procesów krzepliwości krwi, za które odpowiada witamina K, w szczególności dotyczy to czynników krzepnięcia krwi II, VII i innych [12].
  • Współudział w wytwarzaniu otoczki mielinowej – lipidowej warstwy chroniącej tkankę mózgową przed uszkodzeniami [13].

 

Stosunek miedzi do cynku

 

Miedź, cynk oraz stres oksydacyjny w organizmie

Podobnie jak żelazo, w walce z wolnymi rodnikami tlenowymi miedź to swego rodzaju broń obosieczna. Z jednej strony jako jeden z kofaktorów dysmutazy ponadtlenkowej SOD, miedź stanowi istotny element składowy naszego potencjału antyoksydacyjnego. Jednocześnie należy zauważyć, iż związki miedzi (podobnie jak związki żelaza) mogą podlegać redukcji przez rodniki tlenowe (O2o lub H2O2), a w pewnych warunkach przybierać rolę katalizatorów reakcji prowadzącej do utworzenia rodnika hydroksylowego OH. Wspomniany proces określamy w biochemii jako reakcja Haber-Weiss [14].

Przykładowo autorzy opublikowanego w 2015 roku artykułu ostrzegali, iż stężenie jonów miedzi oraz cynku pozostawało istotnie wyższe w obrębie dysfunkcyjnych żył dotkniętych żylakami, czemu towarzyszył również wzrost aktywności SOD. W podsumowaniu uczeni wysunęli postulat, iż wolne rodniki tlenowe mogą brać czynny udział w genezie przewlekłej niewydolności żylnej [15].

Z kolei na podstawie przeprowadzonych analiz autorzy opracowania z 2013 roku stwierdzili, iż u pacjentów z nawracającym aftowym zapaleniem jamy ustnej w porównaniu z grupą kontrolną w istotny statystycznie sposób podwyższeniu ulegał stosunek miedzi do cynku Cu/Zn oraz miedzi do selenu Cu/Se, czemu towarzyszyło nasilenie peroksydacji lipidów [16].

Ponadto autorzy opublikowanego w 2020 roku badania sygnalizowali, iż wzrost wartości parametru Cu/Zn oraz nadmierny poziom miedzi w serum pozostawały statystycznie skorelowane ze wzrostem infekcji wśród męskich mieszkańców Finlandii w średnim i starszym wieku [17].

Wydaje się, iż wysoki współczynnik Cu/Zn w serum jest pozytywnie skorelowany ze wzrostem śmiertelności wśród osób starszych, modulując procesy odpornościowe oraz procesy naprawcze i odpowiedź organizmu na stres. Zdaniem badaczy na proporcję łączącą miedź i cynk w naszym organizmie wpływa m. in. dieta, stres, procesy stany zapalne [18].

Autorzy badania z 2017 roku postulowali, iż stosunek miedzi do cynku stanowi parametr stresu oksydacyjnego w organizmie oraz może pełnić rolę wskaźnika zaopatrzenia organizmu w cynk. Stosunek miedzi do cynku Cu/Zn > 2 sugeruje poważną infekcję bakteryjną [20].

Powyższe wnioski wydaje się potwierdzać również opracowanie, jakie ukazało się w 2016 roku. Jako prawidłowy stosunek miedzi do cynku w serum określono w przybliżeniu wartość Cu/Zn 1:1. Badacze podkreślili jednocześnie, iż każdorazowe podwyższenie spożycia cynku zwiększało poziom tego pierwiastka w serum jedynie o 6% [21].

Wnioski:

  • Monosuplementacja miedzi w celu zwiększenia obrony przeciwrodnikowej może przynieść efekty odwrotne do zamierzonego. Wsparcie ochrony antyoksydacyjnej organizmu wymaga kompleksowego oraz zrównoważonego podejścia i uwzględnienia całej palety substancji odżywczych, jak również aktywnych składników roślinnych.
  • Szczególne istotne dla naszego zdrowia wydaje się być utrzymywanie prawidłowej proporcji pomiędzy miedzią, a cynkiem w organizmie. Prawidłowa wartość tego parametru to w przybliżeniu 1:1
  • Przypuszczalnie to nie bezwzględna wartość samej miedzi oraz cynku w organizmie decydują o naszym zdrowiu, lecz ich wzajemny stosunek. Tylko wówczas różne operujące na miedzi i/lub cynku enzymy mogą funkcjonować prawidłowo. Podwyższony poziom miedzi, zwłaszcza przy jednoczesnym zbyt niskim stężeniu cynku może przyczyniać się do różnych zaburzeń, takich jak schizofrenia, autyzm, bóle mięśni i stawów, bóle głowy, ADHD u dzieci, bezsenność oraz PMS u kobiet [21]
  • Przy długookresowej suplementacji cynku w organizmie warto regularnie badać poziom zarówno cynku, jak również miedzi (w serum), tak aby w razie potrzeby aktywnie zadbać o prawidłową wartość współczynnika Cu/Zn.

 

Gospodarka miedzi w organizmie

W normalnych warunkach nadmiar miedzi ulega wydaleniu z organizmu wraz z płynem żółciowym, przy czym za transport miedzi odpowiada specjalne białko ceruloplazmina (CP, ferroksydaza). Jeżeli w badaniach poziom białka CP jest obniżony, może sugerować to niedobory miedzi. Miedź, która jest nam aktualnie zbędna, ulega odłożeniu  w hepatocytach. Przeładowanie komórek wątroby miedzią może prowadzić do zwłóknienia tego narządu, a nawet marskości wątroby [1]. Złogi miedzi odkładają się również w rogówce oka, co prowadzi do pojawienia się tak zwanego pierścienia Kaysera i Fleischera – złoto-brązowej obwódki tęczówki oka, która jest szczególnie dobrze widoczna u osób niebiesko- lub szaroniebieskookich.

Ryzyko nadmiaru miedzi pojawia się zatem w momencie zaburzeń pracy wątroby lub woreczka żółciowego, kamieni żółciowych oraz oczywiście w przypadku określonych mutacji genetycznych (chodzi o gen ATP7B) [1].  Przy utrzymywaniu prawidłowej homeostazy miedzi niezmiernie ważną rolę spełnia prawidłowy stosunek ilości miedzi do cynku oraz żelaza [6].

 

Najlepsze spożywcze źródła miedzi [8]:

Jeżeli chcesz zadbać o prawidłowy poziom miedzi w organizmie, regularnie sięgaj po:

  • wątrobę wołową i wieprzową (uwaga: wątroba zwierzęca gromadzi w sobie również trucizny środowiskowe, dlatego jej spożywanie może przynosić nam więcej szkody niż pożytku),
  • ostrygi,
  • nasiona słonecznika,
  • ser ementaler i ser edamski,
  • suszone owoce – zwłaszcza morele i śliwki,
  • soczewicę,
  • kakao i ciemną czekoladę.

Uwaga:  zachowaj ostrożność, jeżeli cierpisz na zaburzenia pracy woreczka żółciowego lub osłabienie pracy wątroby.

 

Niedobór i nadmiar miedzi – objawy oraz diagnostyka

Niedobory miedzi w organizmie przejawiają się na wiele różnych sposobów. Jeżeli obserwujesz u siebie takie objawy jak [7]:

  • nietolerancja histaminy (zwłaszcza przy jednoczesnym wykluczeniu mutacji genetycznych w odpowiednich enzymach, np. MAOB, DAO czy AOC1) oraz związane z nią reakcje odpornościowe,
  • osłabienie napięcia mięśniowego,
  • niewytłumaczalne zmęczenie, ustawiczne znużenie,
  • zaburzenia pigmentacji skóry oraz włosów,
  • spadek liczebności zarówno krwinek białych jak też czerwonych, osłabienie odporności, anemia,
  • zapalenie stawów,

możesz pomyśleć o zbadaniu poziomu miedzi we krwi lub w tkankach. Na podstawie otrzymanego wyniku będziesz mógł celowo sięgnąć po odpowiedni suplement diety lub skonsultować z lekarzem dalsze postępowanie terapeutyczne.

Jednocześnie zaburzenia homeostazy miedzi w organizmie znajdują odzwierciedlenie również w wartościach innych istotnych parametrów.

Do biomarkerów niedoboru miedzi w organizmie należą [19]:

  • spadek aktywności Cu, ZN-SOD,
  • zaburzenie współczynnika dopamina/noradrenalina, przejawiające się na przykład wzrostem wskaźnika kwas homowanilinowy (HVA)/kwas wanilinomigdałowy (VMA),
  • spadek poziomu białka ceruloplazmina.

Jak już wspomnieliśmy, niebezpieczny pozostaje również nadmiar miedzi we krwi i komórkach, co klinicznie przejawia się między innymi w postaci takich objawów jak [22], [23]:

  • nadmierna aktywność, problemamy w nauce (u dzieci), ADHD, osłabienie zdolności koncentracji, lękliwością (zbyt niski poziom dopaminy),
  • nadwrażliwość skóry na metki, szorstki materiał,
  • dzwonienie w uszach,
  • wahania nastroju, szczególnie w połączeniu z atakami złości (zbyt wysoki poziom noradrenaliny, związany z nadmierną aktywnością enzymu DBH),
  • nietolerancja estrogenu oraz produktów bogatych w estrogen (zwłaszcza soję),
  • trądzik, alergie skórne,
  • przerost Candidy.

Do biomarkerów nadmiaru miedzi w organizmie należą [19]:

  • podwyższony poziom markerów wątrobowych (wskaźnik niespecyficzny, lecz jednocześnie charakterystyczny dla przeciążenia hepatocytów),
  • wzrost poziomu interleukiny IL-2,
  • nieprawidłowy poziom makroglobuliny beta-2,
  • zbyt niski poziom cynku (wówczas mamy do czynienia z wtórnym niedoborem miedzi).

 

Kiedy warto zadbać o prawidłowy poziom miedzi w organizmie?

Korekta poziomu miedzi w organizmie, a szczególnie wyrównanie wartości współczynnika Cu/Zn może mieć pozytywny wpływ na nasz organizm w przypadku [24], [25]:

  • widocznego osłabienia tkanki łącznej, spowodowanego spadkiem syntezy kolagenu oraz elastyny,
  • nadwrażliwości skóry na ekspozycję na słońce,
  • mielinoneuropatii (miedź jako uczestnik produkcji osłonki mielinowej),
  • nietolerancji histaminy, zwłaszcza jeżeli wykluczono genetyczną niewydolność takich enzymów jak MAOB, DAO czy AOC1,
  • przy celiakii – u pacjentów z silną nietolerancją glutenu dość często stwierdza się jednoczesne niedobory miedzi, dlatego warto monitorować poziom tego pierwiastka śladowego u pacjentów,
  • osteopenii oraz osteoporozie – niski poziom miedzi, oprócz niskiego poziomu żelaza i cynku, to czynnik ryzyka osteoporozy [9], szczególnie w wieku postmenopauzalnym [26].

 

Dawkowanie miedzi oraz przeciwwskazania

Miedź to oprócz żelaza i witaminy A jeden z tych mikroskładników odżywczych, których zarówno niedobór, jak i nadmiar pozostaje dla nas szczególnie niebezpieczny.

Zaburzenia homeostazy miedzi w organizmie obserwuje się między innymi przy chorobie Alzheimera, stwardnieniu zanikowym bocznym (ALS) oraz chorobie Huntingtona [19], chorobie Wilsona oraz chorobie Menkesa – występowanie tych chorób stanowi bezwzględną przesłankę do konsultacji z lekarzem w przypadku zamiaru suplementacji miedzi.

Według Europejskiej Agencji ds. Bezpieczeństwa Żywności górna granica bezpiecznego dobowego spożycia miedzi wynosi około 5 mg [27]. W przypadku stwierdzonego niedoboru cynku, suplementacja miedzi powinna podlegać bezwzględnej konsultacji z lekarzem. Podobnie należy postąpić w przypadku stwierdzonego niedoboru żelaza  w organizmie [28].

Indywidualny dobór długości suplementacji miedzi oraz wielkości dawki powinien zostać poprzedzony zbadaniem poziomu miedzi w organizmie (badanie krwi bądź tak zwana analiza pierwiastkowa z włosa) oraz konsultacją z lekarzem lub terapeutą, z uwzględnieniem naszego ogólnego statusu zdrowotnego.

 

Treści zamieszczane w Portalu mają charakter wyłącznie naukowo-informacyjny i w żaden sposób nie zastępują fachowej porady lekarskiej. W przypadku pytań lub wątpliwości skonsultuj się z lekarzem lub farmaceutą.

Autor: Sylwia Grodzicka

 

  1. Heinrich, Müller, Graeve, Biochemie und Pathobiochemie, Springer, 9. Auflage
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3614808/
  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4988797/
  4. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/mgg3.1040
  5. https://www.sciencedirect.com/topics/nursing-and-health-professions/amine-oxidase-copper-containing
  6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22029182/
  7. https://bit.ly/32cJe7z
  8. https://ods.od.nih.gov/factsheets/Copper-HealthProfessional/
  9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24908111/
  10. https://academic.oup.com/advances/article/2/6/520/4644536
  11. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0955286392900128
  12. https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.3181/00379727-170-41461
  13. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306987713004490
  14. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2577732/
  15. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21387752/
  16. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23664921/
  17. https://link.springer.com/article/10.1007/s10654-020-00644-1
  18. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0047637415000068
  19. https://academic.oup.com/ajcn/article/88/3/855S/4649171
  20. https://bmcinfectdis.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12879-017-2343-7
  21. https://academic.oup.com/jpubhealth/article/38/4/696/2966953
  22. https://www.psychologytoday.com/intl/blog/holistic-psychiatry/201709/copper-toxicity-common-cause-psychiatric-symptoms
  23. https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/copper-toxicity
  24. http://www.ajnr.org/content/27/10/2112
  25. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18496230/
  26. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3067062/
  27. https://bit.ly/2Qaxyzn
  28. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3690345/