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.