विटामिन डी की कमी के जोखिम वाले व्यक्ति
गोजातीय दूध में तांबा अपेक्षाकृत कम होता है, और केवल गाय के दूध के फार्मूले पर पल रहे शिशुओं में तांबे की कमी के मामले सामने आए हैं (47)। तांबे की कमी के लिए उच्च जोखिम वाले अन्य व्यक्तियों में समय से पहले जन्मे और कम वजन वाले शिशु शामिल हैं; गंभीर रूप से जलने वाले (48) या लंबे समय तक दस्त वाले व्यक्ति, जो तांबे के नुकसान को तेज करते हैं; कुपोषण से उबरने वाले शिशु और बच्चे; और कुपोषण सिंड्रोम वाले व्यक्ति, जिसमें सीलिएक रोग, क्रोहन रोग और छोटी आंत सिंड्रोम शामिल हैं, जो संभवतः आंत के बड़े हिस्से को शल्य चिकित्सा द्वारा हटाने के कारण होता है (48-50)। इसके अलावा, रुग्ण मोटापे के लिए गैस्ट्रिक बाईपास सर्जरी तांबे की कमी के जोखिम को काफी हद तक बढ़ा देती है (51-53)। तांबे की कमी वाले अंतःशिरा कुल पैरेंट्रल पोषण प्राप्त करने वाले व्यक्ति या कुछ प्रतिबंधित आहार लेने वाले व्यक्तियों को भी तांबे (और अन्य ट्रेस तत्वों) के साथ पूरक की आवश्यकता हो सकती है (2, 8)। इसके अलावा, कोलेस्टेसिस वाले शिशुओं में तांबे की कमी को तांबे की कमी वाले दीर्घकालिक पैरेंट्रल पोषण से जोड़ा गया है (54)। केस रिपोर्ट्स से पता चला है कि सिस्टिक फाइब्रोसिस के रोगियों में कॉपर की कमी का जोखिम भी बढ़ सकता है (55, 56)। और अंत में, जिंक की अधिक मात्रा का सेवन जिंक सप्लीमेंट लेने वाले या जिंक से भरपूर डेंटल क्रीम का इस्तेमाल करने वाले व्यक्तियों में सेकेंडरी कॉपर की कमी से जुड़ा पाया गया है (57-59)।
उपार्जित तांबे की कमी
सामान्य आबादी में तांबे की कमी असामान्य है; हालाँकि, हाल ही में यह सुझाव दिया गया था कि तांबे की कमी वर्तमान में पहचानी गई तुलना में अधिक व्यापक हो सकती है, और यह कि कम तांबे की पोषण स्थिति और अल्जाइमर रोग, इस्केमिक हृदय रोग (60), मायलोडिस्प्लास्टिक सिंड्रोम और रजोनिवृत्ति के बाद ऑस्टियोपोरोसिस (61) के बीच (गुप्त) पैथोफिज़ियोलॉजिकल संबंध मौजूद हैं। इस तरह के दावे के लिए तर्क का एक हिस्सा मनुष्यों की तांबे की स्थिति का चिकित्सकीय मूल्यांकन करने में कठिनाई से संबंधित है, इसलिए मध्यम से लेकर गंभीर तांबे की कमी का पता उन व्यक्तियों में नहीं लगाया जा सकता है जिनमें कोई उल्लेखनीय जोखिम कारक नहीं हैं (62)। कम तांबे की स्थिति और इन और संभवतः अन्य पुरानी बीमारियों के लिए बढ़े हुए जोखिम के बीच संबंधों को मजबूती से स्थापित करने के लिए आगे महामारी विज्ञान और नैदानिक परीक्षण की आवश्यकता है। इसके अलावा, हाल ही में वयस्कों में तांबे की कमी से जुड़े एक न्यूरोलॉजिकल सिंड्रोम का वर्णन किया गया था (63)। लक्षणों में केंद्रीय तंत्रिका तंत्र का विघटन, पॉलीन्यूरोपैथी, मायलोपैथी और ऑप्टिक तंत्रिका की सूजन शामिल थी। एटियलजि अज्ञात है और जोखिम कारक स्थापित नहीं किए गए हैं (देखें कमी के जोखिम वाले व्यक्ति)। केस रिपोर्ट से पता चला है कि तांबे का कुअवशोषण इस विकार का मूल कारण है, लेकिन मुख्य आंत्र तांबा निर्यातक जीन में उत्परिवर्तन,एटीपी7ए, प्रभावित रोगियों में नहीं पाया गया (देखें वंशानुगत तांबे की कमी) (64)। मौखिक तांबे की खुराक (2 मिलीग्राम/दिन) ने सीरम तांबे और सीपी सांद्रता को सामान्य किया, और रोग से पीड़ित व्यक्तियों को स्थिर किया और उनके जीवन की गुणवत्ता में काफी सुधार किया। हालांकि, तांबे के प्रशासन की इष्टतम अवधि और खुराक का प्रयोगात्मक रूप से मूल्यांकन नहीं किया गया है (63)।
वंशानुगत तांबे की कमी
एटीपीएज कॉपर ट्रांसपोर्टिंग अल्फा, या एटीपी7ए, एक दोहरे कार्य वाला Cu है1+-ATPase का परिवहन जो कि अधिकांश कोशिका प्रकारों में व्यक्त होता है, विशेष रूप से हेपेटोसाइट्स को छोड़कर। ATP7A साइटोसोल से कॉपर को कोशिका में ले जाता हैट्रांस-गोल्गी (TGN), जहां स्रावी मार्ग के भीतर क्यूप्रोएंजाइम संश्लेषित होते हैं, और कोशिकाओं से तांबा बाहर निकालते हैं।एटीपी7एमेनकेस रोग (एमडी) के मूल में, एंटरोसाइट्स और संवहनी एंडोथेलियल कोशिकाओं (65) से तांबे के निर्यात को गंभीर रूप से अवरुद्ध करता है। आहार तांबे के खराब अवशोषण के परिणामस्वरूप एमडी में प्रणालीगत तांबे की कमी होती है। कम क्यूप्रोएंजाइम अभिव्यक्ति/गतिविधि कम इंट्रासेल्युलर तांबे और टीजीएन में दोषपूर्ण तांबे के परिवहन के कारण होती है। रक्त-मस्तिष्क अवरोध में माइक्रोवैस्कुलर एंडोथेलियल कोशिकाओं में तांबे का संचय मस्तिष्क में तांबे के परिवहन को कम करता है, जिससे मस्तिष्क में कम तांबा और न्यूरॉन्स में कम क्यूप्रोएंजाइम गतिविधि होती है। अन्य उत्परिवर्तनएटीपी7एओसीसीपिटल हॉर्न सिंड्रोम (OHS) नामक एक कम गंभीर न्यूरोलॉजिकल कॉपर डेफिसिएंसी डिसऑर्डर से जुड़े हैं। MD की नैदानिक विशेषताओं में असहनीय दौरे, संयोजी ऊतक विकार, सबड्यूरल रक्तस्राव और बालों की असामान्यताएं (तथाकथित "किंकी हेयर") शामिल हैं। OHS रोगियों में मांसपेशियों की हाइपोटोनिया और संयोजी ऊतक असामान्यताएं दिखाई देती हैं, जिसमें ओसीसीपिटल हड्डियों पर एक्सोस्टोसिस का गठन शामिल है। कॉपर-हिस्टिडीन के चमड़े के नीचे इंजेक्शन MD और OHS रोगियों में कॉपर से संबंधित चयापचय कार्यों में सुधार करते हैं। हालाँकि, मस्तिष्क में कॉपर का प्रवेश सीमित रहता है (66 में समीक्षा की गई)। इसके अलावा, जीन थेरेपी दृष्टिकोणों को हाल ही में MD के प्री-क्लिनिकल माउस मॉडल में मान्य किया गया है, जिसमें बीमारी वाले मनुष्यों में ऐसे उपचारों का उपयोग करने के दीर्घकालिक लक्ष्य हैं (67, 68)। हाल ही में, समान जुड़वां पुरुष शिशुओं में एक और वंशानुगत कॉपर-डेफिसिएंसी डिसऑर्डर का वर्णन किया गया था, जो कॉपर ट्रांसपोर्टर 1 (CTR1) (69) को एन्कोड करने वाले जीन में एक नए मिसेंस वैरिएंट के लिए समरूप थे। इस आनुवंशिक विपथन ने शिशु दौरे और न्यूरोडीजनरेशन के एक विशिष्ट ऑटोसोमल रिसेसिव सिंड्रोम का कारण बना, जो केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में तांबे की कमी के अनुरूप है। रोग विकृति सबसे अधिक दोषपूर्ण आंत्र तांबे के परिवहन के कारण हुई थी जिसके परिणामस्वरूप गंभीर प्रणालीगत तांबे की कमी हुई। यह परिणाम प्रायोगिक प्रयोगशाला अध्ययनों द्वारा समर्थित है, जिसने प्रदर्शित किया कि CTR1 के आंत-विशिष्ट पृथक्करण (विलोपन) ने चूहों में आहार तांबे के अवशोषण को काफी हद तक बाधित किया (70)।
तांबे की अधिकता
वंशानुगत तांबा अधिभार
विल्सन रोग (WD) के रोगियों में सामान्य सीमा में तांबे के सेवन पर भी तांबे के विषाक्तता का जोखिम बढ़ सकता है। WD एक ऑटोसोमल रिसेसिव विकार है जो दोषपूर्ण तांबे के वितरण और भंडारण (71) द्वारा विशिष्ट है। यह रोग उत्परिवर्तन के कारण होता हैएटीपी7बीजीन, जो कॉपर-ट्रांसपोर्टिंग एटीपीएज़ को एनकोड करता है जो लिवर और मस्तिष्क में अत्यधिक व्यक्त होता है। निष्क्रिय एटीपी7बी इन अंगों में कॉपर प्रवाह को बाधित करता है। एक हालिया समीक्षा इस विनाशकारी मानव रोग (72) का एक अच्छा सारांश प्रदान करती है। WD का प्रचलन वैश्विक स्तर पर ~1:30,000 व्यक्तियों (73) में है, हालांकि बहुत अधिक प्रचलन दर की सूचना दी गई है। यह सुझाव दिया गया था कि रोग पैदा करने वाले आनुवंशिक वेरिएंट के प्रवेश में अंतर WD (74) के महामारी विज्ञान और आनुवंशिक प्रचलन अध्ययनों के बीच स्पष्ट विसंगति की व्याख्या करता है।
WD में, ATP7B-मध्यस्थता वाले तांबे के उत्सर्जन में कमी के कारण रेडॉक्स-सक्रिय तांबा यकृत, मस्तिष्क और कॉर्निया में जमा हो जाता है, जो ऑक्सीडेटिव तनाव को बढ़ाता है जिससे अंततः ऊतक और अंग क्षति होती है। अनुपचारित WD रोगियों में यकृत क्षति, कैंसर और अंततः यकृत विफलता और गंभीर हेमोलिटिक संकट विकसित होने की संभावना है। मस्तिष्क में तांबे की बढ़ी हुई मात्रा तंत्रिका संबंधी क्षति का कारण बन सकती है, और तथाकथित कैसर-फ्लेशर रिंग्स में आँखों में तांबे के संचय के परिणामस्वरूप असामान्य नेत्र गति हो सकती है। WD रोगियों में सेरुलोप्लास्मिन की रक्त सांद्रता विशेष रूप से कम होती है, क्योंकि इसके जैवसंश्लेषण के लिए यकृत ATP7B की आवश्यकता होती है, और मूत्र में तांबे का नुकसान बढ़ सकता है। प्रारंभिक हस्तक्षेप कुछ सबसे गंभीर पैथोफिज़ियोलॉजिकल परिणामों के विकास को रोक सकता है। WD के उपचारों में जिंक सप्लीमेंटेशन शामिल है, जो एंटरल कॉपर अवशोषण को कम करता है, और/या पेनिसिलमाइन या ट्राइएंटाइन (75) के साथ कॉपर केलेशन थेरेपी।
अन्य आनुवंशिक तांबा-अतिभार विकार
लीवर कॉपर लोडिंग से जुड़ी अतिरिक्त विकृतियों में इंडियन चाइल्डहुड सिरोसिस (ICC) और इडियोपैथिक कॉपर टॉक्सिकोसिस (ICT) शामिल हैं। ICC में, उल्लेखनीय लीवर कॉपर लोडिंग और प्रगतिशील लीवर विफलता देखी जाती है (76)। विल्सन रोग के विपरीत जब सेरुलोप्लास्मिन कम होता है, ICC में, सेरुलोप्लास्मिन सामान्य या ऊंचा होता है। ICC सबसे अधिक संभावना अनजाने में अतिरिक्त कॉपर के अंतर्ग्रहण के कारण होता है, संभवतः आनुवंशिक रूप से अतिसंवेदनशील व्यक्ति में कॉपर-लाइन वाले, खाद्य/पेय भंडारण कंटेनरों के उपयोग से। ऐसा लगता है कि ICC में अज्ञात आनुवंशिक दोष पित्त में अतिरिक्त कॉपर के उत्सर्जन की दक्षता से संबंधित है, लेकिन यह निश्चित रूप से स्थापित नहीं हुआ है। इसके अलावा, ICC के लगभग एक-तिहाई रोगियों में -1-एंटीट्रिप्सिन की कमी होती है, जो रोग के परिणामों में कॉपर की प्राथमिक भूमिका पर सवाल उठाता है (77)। ICT एक और यकृत कॉपर अधिभार विकार है जो मुख्य रूप से शिशुओं और बच्चों को प्रभावित करता है। आईसीटी ऑटोसोमल रिसेसिव इनहेरिटेंस को दर्शाता है, और एक अज्ञात आनुवंशिक विचलन के परिणामस्वरूप दोषपूर्ण कॉपर मेटाबोलिज्म होता है जिससे अतिरिक्त कॉपर के प्रति संवेदनशीलता बढ़ जाती है। प्रभावित व्यक्तियों में अनजाने में अतिरिक्त कॉपर के सेवन के कारण कॉपर से संबंधित, यकृत विषाक्तता का जोखिम बढ़ जाता है। हालांकि, कई आईसीटी रोगियों में अतिरिक्त कॉपर का स्रोत अज्ञात रहता है, जो शायद अधिक जटिल रोग रोगजनन (78) का संकेत देता है।
