सारांश: तांबा और हृदय रोग

सारांश: तांबा और हृदय रोग

ताँबा

अंतर्वस्तु

सारांश

समारोह

ऊर्जा उत्पादन

संयोजी ऊतक निर्माण

लौह चयापचय

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र कार्य

मेलेनिन जैवसंश्लेषण

एंटीऑक्सीडेंट कार्य

जीन अभिव्यक्ति का विनियमन

पोषक तत्वों की पारस्परिक क्रिया

तांबे की कमी

स्थिति के बायोमार्कर

जोखिम में व्यक्ति

अर्जित कमी

वंशानुगत कमी

तांबे की अधिकता

वंशानुगत तांबा अधिभार

अन्य आनुवंशिक तांबा-अतिभार विकार

आरडीए

रोग प्रतिरक्षण

हृदवाहिनी रोग

प्रतिरक्षा प्रणाली कार्य

ऑस्टियोपोरोसिस

न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग

गैर अल्कोहल वसा यकृत रोग

सूत्रों का कहना है

खाना

अनुपूरकों

सुरक्षा

विषाक्तता

दवाओं का पारस्परिक प्रभाव

एलपीआई अनुशंसा

लेखक एवं समीक्षक

संदर्भ

स्पेनिश

सारांश

कॉपर ऑक्सीडेज एंजाइम के लिए एक आवश्यक सहकारक है जो विभिन्न चयापचय मार्गों में ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करता है। ये कॉपर-आश्रित एंजाइम, या कप्रोएंजाइम, उदाहरण के लिए, ऊर्जा (एटीपी) उत्पादन, लौह चयापचय, संयोजी ऊतक निर्माण और न्यूरोट्रांसमिशन में भाग लेते हैं।(अधिक जानकारी)

मनुष्यों में आहार से तांबे की कमी का वर्णन बहुत कम किया गया है; हालाँकि, आंतों के दोष, अत्यधिक पूरक जिंक सेवन या मेनकेस रोग जैसी आनुवंशिक स्थितियों के कारण तांबे की कमी हो सकती है। मेनकेस रोग में आंतों में तांबे का अवशोषण गंभीर रूप से बिगड़ जाता है, जिससे प्रणालीगत तांबे की कमी हो जाती है। शरीर में तांबे की कमी के लक्षणों में एनीमिया, हड्डी और संयोजी ऊतक असामान्यताएं और तंत्रिका संबंधी शिथिलता शामिल हैं।(अधिक जानकारी)

मनुष्यों में तांबे की स्थिति का आकलन करना चुनौतीपूर्ण है, क्योंकि मध्यम या उप-नैदानिक ​​तांबे की कमी का पता लगाने के लिए कोई निश्चित बायोमार्कर मौजूद नहीं है। इसलिए तांबे की पोषण संबंधी स्थिति के अधिक सटीक और संवेदनशील बायोमार्कर का विकास भविष्य के शोध के लिए एक महत्वपूर्ण क्षेत्र है।(अधिक जानकारी)

मनुष्यों में कॉपर असंतुलन से हड्डियों के विखनिजीकरण और ऑस्टियोपोरोसिस, फैटी लीवर रोग, लीवर रोग मृत्यु दर और हृदय और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों का जोखिम बढ़ जाता है। कुछ रोग स्थितियों में, कॉपर होमियोस्टेसिस का असंयम प्राथमिक परिणाम नहीं हो सकता है, बल्कि रोग रोगजनन के कुछ पहलू के लिए द्वितीयक हो सकता है।(अधिक जानकारी)

आहार में तांबे के सेवन का सही आकलन करना मुश्किल है क्योंकि कई खाद्य पदार्थों में तांबे की मात्रा का पुख्ता तौर पर पता नहीं लगाया जा सका है। हालांकि, ऑर्गन मीट, शेलफिश, नट्स, बीज, गेहूं-चोकर वाले अनाज और साबुत अनाज उत्पादों को आहार तांबे के अच्छे स्रोत के रूप में पहचाना जाता है।(अधिक जानकारी)

कॉपर विषाक्तता दुर्लभ है, जो अक्सर विल्सन रोग से जुड़ी होती है, चयापचय की एक दुर्लभ जन्मजात त्रुटि जो शुरू में यकृत में और फिर बाद में अन्य ऊतकों, विशेष रूप से मस्तिष्क में कॉपर ओवरलोड का कारण बनती है। विल्सन रोग में कॉपर ओवरलोड के विषाक्त प्रभावों में लिपिड चयापचय में व्यवधान, साथ ही माइटोकॉन्ड्रिया को नुकसान शामिल है। विषाक्त कॉपर संचय भारतीय बाल्यावस्था सिरोसिस और स्थानिक टायरोलियन शिशु सिरोसिस (या इडियोपैथिक कॉपर टॉक्सिकोसिस) में भी देखा जाता है। इन बाद के विकारों से कोई कारणात्मक आनुवंशिक दोष नहीं जोड़ा गया है, हालांकि अतिरिक्त कॉपर के प्रति संवेदनशीलता में वृद्धि प्रस्तावित की गई है।(अधिक जानकारी)

तांबा (Cu) मनुष्यों और अन्य स्तनधारियों के लिए एक आवश्यक ट्रेस तत्व है। जैविक प्रणालियों में, तांबा आसानी से क्यूप्रस (Cu) और कॉपर (Cu) के बीच स्थानांतरित हो जाता है।¹⁺) और क्यूप्रिक (Cu²⁺) रूपों। तांबे के रेडॉक्स गुण ऑक्सीकरण-अपचयन प्रतिक्रियाओं और मुक्त कणों को हटाने में इसकी महत्वपूर्ण भूमिका को रेखांकित करते हैं (1)। हालाँकि कहा जाता है कि हिप्पोक्रेट्स ने 400 ईसा पूर्व (2) में ही बीमारियों के इलाज के लिए तांबे के यौगिकों को निर्धारित किया था, लेकिन वैज्ञानिक अभी भी मानव शरीर में तांबे के कार्यों के बारे में नई जानकारी खोज रहे हैं (3)।

समारोह

कॉपर कई आवश्यक एंजाइमों के कार्य के लिए महत्वपूर्ण है जिन्हें कप्रोएंजाइम के रूप में जाना जाता है, जो विभिन्न चयापचय मार्गों के अभिन्न अंग हैं (4, 5)। इन कॉपर-निर्भर एंजाइमों के शारीरिक कार्य, और वे जैव रासायनिक मार्ग जिनमें वे कार्य करते हैं (6, 7), नीचे उल्लिखित हैं।

ऊर्जा उत्पादन

तांबे पर निर्भर एंजाइम साइटोक्रोमcऑक्सीडेज (सीसीओ) आणविक ऑक्सीजन (O) की कमी को उत्प्रेरित करके माइटोकॉन्ड्रिया में सेलुलर ऊर्जा उत्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है₂) को पानी (H) में₂O), जिससे एक विद्युत प्रवणता उत्पन्न होती है जो ATP उत्पादन (8) के लिए आवश्यक है। CCO एंजाइम कॉम्प्लेक्स में मौजूद रेडॉक्स-सक्रिय कॉपर इलेक्ट्रॉन ट्रांसफर प्रतिक्रियाओं के लिए आवश्यक है जो इसके कार्य के लिए महत्वपूर्ण हैं।

संयोजी ऊतक निर्माण

एक अन्य क्यूप्रोएंजाइम, लाइसिल ऑक्सीडेज (LOX), कोलेजन और इलास्टिन फाइबर के क्रॉस-लिंकिंग के लिए आवश्यक है, जो मजबूत और लचीले संयोजी ऊतक के निर्माण के लिए आवश्यक है। LOX फ़ंक्शन हड्डियों के निर्माण और हृदय और रक्त वाहिकाओं में संयोजी ऊतक के रखरखाव के लिए महत्वपूर्ण है (2)।

लौह चयापचय

मल्टी-कॉपर ऑक्सीडेस (एमसीओ) कॉपर-निर्भर फेरोक्सिडेस हैं जो आयरन होमियोस्टेसिस में कार्य करते हैं। एमसीओ फेरस आयरन (Fe²⁺) को फेरिक (Fe .) में बदलें³⁺) रूप, जो रक्त में ट्रांसफ़रिन (मुख्य लौह वाहक) से बंधने में सक्षम बनाता है, इस प्रकार लौह को उपयोग के स्थानों (जैसे, अस्थि मज्जा) तक पहुँचाने की अनुमति देता है। MCO में शामिल हैं: (1) सेरुलोप्लास्मिन (CP), जिसमें 60%-95% प्लाज़्मा कॉपर होता है; (2) CP (GPI-CP) का एक झिल्ली-बद्ध रूप, जो मस्तिष्क और अन्य ऊतकों में व्यक्त होता है; और (3) झिल्ली-बद्ध फ़ेरोक्सीडेसेस हेफ़ेस्टिन (HEPH) और ज़ाइक्लोपेन, जो क्रमशः आंत और प्लेसेंटा में कार्य करते हैं (9, 10)। CP नॉकआउट (Cp^-/-) चूहों में अतिरिक्त यकृत लोहा जमा हो जाता है, लेकिन उनमें सामान्य तांबा स्थिति होती है (11, 12)। इसी तरह, एसेरुलोप्लाज़मीनीमिया वाले मनुष्य, जिनमें कार्यात्मक सीपी की कमी होती है, यकृत, मस्तिष्क और रेटिना में लौह की अधिकता प्रदर्शित करते हैं, लेकिन तांबे के होमियोस्टेसिस में कोई अवलोकनीय दोष नहीं होता है (13)। इसके अलावा, तांबे की कमी में आहार लोहे का अवशोषण और भंडारण स्थलों (जैसे, यकृत) से लोहे का संचलन बाधित होता है, जब सीपी और एचईपीएच गतिविधि कम हो जाती है, जो लोहे के चयापचय में एमसीओ की भूमिका का समर्थन करता है (14)।

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र

मस्तिष्क और तंत्रिका तंत्र के भीतर कई शारीरिक प्रक्रियाएँ, जिनमें न्यूरोट्रांसमीटर संश्लेषण और माइलिन का निर्माण और रखरखाव शामिल है, कप्रोएंजाइम द्वारा मध्यस्थता वाले उत्प्रेरण पर निर्भर करती हैं। उदाहरण के लिए, डोपामाइन-हाइड्रॉक्सिलेज, डोपामाइन को न्यूरोट्रांसमीटर नोरेपिनेफ्रिन में परिवर्तित करने में उत्प्रेरक का काम करता है (15)। इसके अलावा, फ़ॉस्फ़ोलिपिड्स के जैवसंश्लेषण के लिए CCO की आवश्यकता होती है, जो माइलिन म्यान के महत्वपूर्ण संरचनात्मक घटक हैं (2)।

मेलेनिन जैवसंश्लेषण

क्यूप्रोएंजाइम टायरोसिनेस (TYR) मेलानोसाइट्स में मेलेनिन के जैवसंश्लेषण के लिए आवश्यक है, जो बालों, त्वचा और आँखों के सामान्य रंजकता के लिए महत्वपूर्ण है (2)। कम TYR गतिविधि संभवतः तांबे की कमी वाले प्रयोगशाला और कृषि पशुओं में देखी जाने वाली एक्रोमोट्रीचिया और मेनकेस रोग के साथ गंभीर रूप से तांबे की कमी वाले रोगियों में देखी गई विवर्णता को स्पष्ट करती है।

ऑक्सीकरण

सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेस (एसओडी) प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों, जैसे सुपरऑक्साइड आयन (O) के रूपांतरण को उत्प्रेरित करके एक एंटीऑक्सिडेंट के रूप में कार्य करता है^2-) और हाइड्रॉक्सिल रेडिकल (•OH) को हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H₂O₂), जिसे बाद में अन्य एंटीऑक्सीडेंट सिस्टम द्वारा पानी में बदल दिया जाता है (16)। SOD के दो रूपों में तांबा होता है: तांबा/जस्ता SOD (SOD1), जो लाल रक्त कोशिकाओं सहित अधिकांश कोशिकाओं में व्यक्त होता है; और बाह्यकोशिकीय SOD (EcSOD), जो फेफड़ों में अत्यधिक व्यक्त होता है और प्लाज्मा में निम्न स्तर पर पाया जाता है (2)। साथ ही, जैसा कि ऊपर बताया गया है, सेरुलोप्लास्मिन में आयरन मेटाबोलिज्म से संबंधित एंटीऑक्सीडेंट गुण होते हैं। सेरुलोप्लास्मिन की फेरोक्सिडेज गतिविधि फेरस आयरन (Fe²⁺) को फेंटन रसायन विज्ञान (16) के माध्यम से हानिकारक मुक्त-कट्टरपंथी-उत्पादक प्रतिक्रियाओं में भाग लेने से रोका जा सकता है।

जीन अभिव्यक्ति का विनियमन

कॉपर से संबंधित जीन अभिव्यक्ति मार्ग मुख्य रूप से अनुवाद के बाद के स्तर पर विनियमित होते हैं, कुछ मामलों में प्रोटीन ट्रैफ़िकिंग से संबंधित तंत्रों के माध्यम से जो इंट्रासेल्युलर कॉपर स्तरों (17) पर प्रतिक्रिया करते हैं। साइटोसोलिक कॉपर खुराक पर निर्भर तरीके से (18-20) विशिष्ट जीन के mRNA अभिव्यक्ति स्तरों को भी प्रभावित कर सकता है, जो संभावित ट्रांसक्रिप्शनल विनियमन को दर्शाता है। उदाहरण के लिए, इंट्रासेल्युलर कॉपर कोशिकाओं की रेडॉक्स स्थिति को बदल सकता है और इस प्रकार ऑक्सीडेटिव तनाव को प्रेरित कर सकता है, जो सिग्नल ट्रांसडक्शन मार्गों को सक्रिय कर सकता है जो प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों के विषहरण में शामिल प्रोटीन को एन्कोड करने वाले जीन की अभिव्यक्ति को बढ़ाता है (21)।

पोषक तत्वों की पारस्परिक क्रिया

लोहा

सामान्य लौह चयापचय और लाल रक्त कोशिका उत्पादन और कार्य के लिए पर्याप्त तांबा पोषण स्थिति आवश्यक है। तांबे की कमी से लौह की कमी जैसा एनीमिया होता है, और तांबे की कमी वाले जानवरों के जिगर में लोहा जमा हो जाता है। तांबे की कमी के दौरान एनीमिया का विकास कम सीपी गतिविधि, यकृत में भंडार से खराब लौह रिलीज और एरिथ्रोइड मज्जा में कम लौह वितरण से जुड़ा हो सकता है, जिससे लौह-प्रतिबंधित एरिथ्रोपोइसिस ​​होता है (लौह चयापचय देखें) (2)। हालाँकि, यह पूरी कहानी नहीं हो सकती है, जैसा कि हाल ही में लंबे समय से तांबे के शोधकर्ता, डॉ। जोसेफ आर। प्रोहास्का (मिनेसोटा विश्वविद्यालय, डुलुथ) (22) द्वारा सुझाया गया था। तांबे की कमी मनुष्यों में सीपी गतिविधि को भी कम करती है, जिससे यकृत में लौह का अधिभार होता है और इस प्रकार ऑक्सीडेटिव क्षति और यकृत सिरोसिस (14) का जोखिम बढ़ जाता है। मौखिक तांबे के पूरक ने सामान्य सीरम सीपी स्तर और प्लाज्मा फेरोक्सिडेस गतिविधि को बहाल किया, और तांबे की कमी वाले विषय में लौह चयापचय दोषों को ठीक किया (23)। इसके अलावा, उच्च लौह तत्व वाले फार्मूले को खिलाए गए शिशुओं ने कम लौह तत्व वाले फार्मूले को खिलाए गए शिशुओं की तुलना में कम तांबा अवशोषित किया, जिससे पता चलता है कि उच्च लौह तत्व का सेवन शिशुओं में तांबे के अवशोषण में बाधा उत्पन्न कर सकता है (24)। चूहों और चूहों में भी इस अवलोकन की पुष्टि की गई, जहां उच्च आहार लौह तत्व के कारण तांबे की कमी हुई, जिससे तांबे की पोषण संबंधी आवश्यकता बढ़ गई (25, 26)।

जस्ता

50 मिलीग्राम/दिन या उससे अधिक की खुराक पर पूरक जिंक का अत्यधिक सेवन, लंबे समय तक, तांबे की कमी का कारण बन सकता है। यह तंत्र मेटालोथियोनीन (एमटी) के बढ़े हुए संश्लेषण से संबंधित हो सकता है, जो एक इंट्रासेल्युलर जिंक- और कॉपर-बाइंडिंग प्रोटीन है। जिंक की तुलना में एमटी में कॉपर के लिए अधिक आकर्षण होता है, इसलिए अतिरिक्त जिंक द्वारा प्रेरित एमटी के उच्च स्तर एंटरोसाइट्स के भीतर कॉपर को फंसा सकते हैं, जिससे इसकी जैव उपलब्धता सीमित हो सकती है। हालांकि, एमटी-कमी वाले चूहों में किए गए अध्ययनों से इस धारणा पर सवाल उठाया गया था, जिसमें उच्च एंटरल जिंक ने अभी भी कॉपर अवशोषण को कम कर दिया था, यह सुझाव देते हुए कि उच्च जिंक एक कॉपर ट्रांसपोर्टर को अवरुद्ध कर सकता है (27)। इसके विपरीत, उच्च कॉपर सेवन जिंक पोषण संबंधी स्थिति को प्रभावित करने वाला नहीं पाया गया है (2, 24)। इसके अलावा, आठ सप्ताह के लिए 10 मिलीग्राम/दिन पर जिंक अनुपूरण ने दीर्घकालिक हेमोडायलिसिस पर 65 विषयों में सामान्य प्लाज्मा कॉपर/जिंक अनुपात को बहाल किया, जिन्होंने शुरू में कम सीरम जिंक और उच्च कॉपर का प्रदर्शन किया था। हालांकि, हेमोडायलिसिस रोगियों की जिंक और कॉपर की स्थिति में सुधार से नैदानिक ​​परिणामों पर असर पड़ सकता है या नहीं, इसका आकलन किया जाना चाहिए (28)।

फ्रुक्टोज

कॉपर-फ्रक्टोज इंटरैक्शन के साक्ष्य मुख्य रूप से प्रायोगिक जानवरों पर किए गए अध्ययनों से प्राप्त होते हैं। उच्च-फ्रक्टोज आहार ने नर चूहों में कॉपर की कमी को बढ़ा दिया, लेकिन सूअरों में नहीं, जिनकी जठरांत्र प्रणाली शारीरिक और कार्यात्मक रूप से मनुष्यों की तरह अधिक है। साथ ही, आहार फ्रुक्टोज के बहुत उच्च स्तर (कुल कैलोरी का 20%) के परिणामस्वरूप मनुष्यों में कॉपर की कमी नहीं हुई, यह दर्शाता है कि फ्रुक्टोज के सेवन से सामान्य आहार के लिए प्रासंगिक स्तरों पर कॉपर की कमी नहीं होती है (2, 24)। हालांकि, उच्च फ्रुक्टोज खपत और कम कॉपर उपलब्धता गैर-अल्कोहल फैटी लीवर रोग (29) वाले रोगियों में कार्यात्मक कॉपर की कमी के लिए जोखिम कारक हो सकते हैं।

विटामिन सी

हालांकि विटामिन सी की खुराक से गिनी पिग में कॉपर की कमी हुई है (30), लेकिन मनुष्यों में कॉपर की पोषण संबंधी स्थिति पर विटामिन सी की खुराक का प्रभाव कम स्पष्ट है। स्वस्थ, युवा वयस्क पुरुषों में दो छोटे अध्ययनों से संकेत मिलता है कि पूरक विटामिन सी की अपेक्षाकृत उच्च खुराक से सेरुलोप्लास्मिन ऑक्सीडेज गतिविधि बाधित हो सकती है। एक अध्ययन में, दो महीने तक 1,500 मिलीग्राम/दिन विटामिन सी के सेवन से सीपी ऑक्सीडेज गतिविधि में उल्लेखनीय गिरावट आई (31)। दूसरे अध्ययन में, तीन सप्ताह तक 605 मिलीग्राम/दिन विटामिन सी की खुराक लेने से सीपी ऑक्सीडेज गतिविधि में कमी आई, हालांकि कॉपर अवशोषण में कमी नहीं आई (32)। इनमें से किसी भी अध्ययन में विटामिन सी की खुराक से कॉपर की पोषण संबंधी स्थिति पर प्रतिकूल प्रभाव नहीं पाया गया।

कमी

चिकित्सकीय रूप से स्पष्ट या स्पष्ट, आहार तांबे की कमी अपेक्षाकृत असामान्य है। गंभीर तांबे की कमी के मामलों में सीरम तांबा और सीपी का स्तर सामान्य से 30% तक गिर सकता है। हाइपोक्यूप्रेमिया, विल्सन रोग (WD) और एसेरुलोप्लास्मिनेमिया सहित तांबे के चयापचय के आनुवंशिक विकारों में भी देखा जाता है; हालाँकि, इनमें से किसी भी विकार को कम आहार तांबे के सेवन से नहीं जोड़ा गया है। तांबे की कमी के सबसे आम नैदानिक ​​लक्षणों में से एक एनीमिया है जो लोहे के उपचार के प्रति अनुत्तरदायी है लेकिन तांबे के पूरक द्वारा ठीक किया जाता है। यह अनुमान लगाया गया था कि यह एनीमिया सीपी गतिविधि में कमी के कारण दोषपूर्ण लौह संचलन से उत्पन्न हो सकता है, फिर भी वंशानुगत एसेरुलोप्लास्मिनेमिया वाले व्यक्तियों में हमेशा स्पष्ट एनीमिया विकसित नहीं होता है (33)। इसके अलावा, तांबे की कमी वाले सूअरों में, आंतों में लोहे का अवशोषण खराब होता है लेकिन ऊतकों/अंगों के बीच लोहे का वितरण सामान्य होता है (34-36)। कम अवशोषण से कम सीरम आयरन इस एनीमिया का एक असंभावित कारण है क्योंकि लोहे के अंतःशिरा प्रावधान ने इसे ठीक नहीं किया। एक वैकल्पिक धारणा यह है कि तांबे की कमी से होने वाला एनीमिया मुख्य रूप से हीमोग्लोबिन उत्पादन और लाल रक्त कोशिका प्रसार में कमी और एरिथ्रोसाइट जीवनकाल में कमी के कारण होता है। इसलिए इन शारीरिक प्रक्रियाओं में तांबे की आवश्यकता होती है। तांबे की कमी से न्यूट्रोपेनिया भी हो सकता है, जो संक्रमण के प्रति संवेदनशीलता को बढ़ा सकता है। तांबे की कमी के अध्ययनों ने प्रदर्शित किया है कि कम तांबे से एरिथ्रोइड और माइलॉयड कोशिका वंश प्रभावित हो सकते हैं, जो रक्त कोशिका प्रसार और परिपक्वता के नियमन में तांबे की भूमिका का समर्थन करते हैं (37, 38)। तांबे की कमी से प्रेरित एनीमिया और न्यूट्रोपेनिया (4, 39) के अंतर्निहित तंत्र को और अधिक परिभाषित करने के लिए स्पष्ट रूप से अधिक शोध की आवश्यकता है। इसके अलावा, तांबे की कमी वाले, कम वजन वाले शिशुओं और छोटे बच्चों में ऑस्टियोपोरोसिस और हड्डियों के विकास की अन्य असामान्यताओं का वर्णन किया गया है। तांबे की कमी की कम आम विशेषताओं में विकास में कमी, रंगहीनता और तंत्रिका संबंधी विकृतियों का विकास शामिल हो सकता है (2, 8)।

तांबे की स्थिति के बायोमार्कर

वर्तमान में, मनुष्यों में तांबे की कमी का पता लगाने के लिए कोई संवेदनशील और विशिष्ट बायोमार्कर नहीं है (5, 40-42)। गंभीर तांबे की कमी में रक्त तांबा (43) और सेरुलोप्लास्मिन सांद्रता कम हो जाती है (3, 6)। हालाँकि, ये दोनों पैरामीटर गर्भावस्था, सूजन और संक्रमण (5) से भी प्रभावित होते हैं, इस प्रकार शरीर में तांबे की स्थिति का अनुमान लगाने के लिए इन परखों की उपयोगिता सीमित हो जाती है। प्रायोगिक कार्य ने हाल ही में अन्य तांबे से संबंधित बायोमार्करों की पहचान की है, जिसमें एरिथ्रोसाइट कॉपर Cu/Zn सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेस (SOD1) और सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेस के लिए कॉपर चैपरोन (44-46) ​​शामिल हैं, लेकिन मनुष्यों में नैदानिक ​​परीक्षण सहित आगे के प्रयोगात्मक सत्यापन की आवश्यकता है।

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 कॉपर 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। हाल ही में की गई समीक्षा इस विनाशकारी मानव रोग (72) का एक अच्छा सारांश प्रदान करती है। WD का प्रचलन वैश्विक स्तर पर ~1:30,000 व्यक्तियों में है (73), 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।

अनुशंसित आहार भत्ता (आरडीए)

तांबे के लिए आरडीए स्थापित करने के लिए कई तरह के बायोइंडिकेटर का इस्तेमाल किया गया, जिसमें प्लाज्मा कॉपर सांद्रता, सीरम सेरुलोप्लास्मिन गतिविधि, लाल रक्त कोशिकाओं में सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेस गतिविधि और प्लेटलेट कॉपर सांद्रता (24) शामिल हैं। हालांकि, क्या ये तांबे की पोषण संबंधी स्थिति के सटीक और संवेदनशील बायोमार्कर हैं, यह अनिश्चित है (40)। इसके अलावा, विभिन्न खाद्य पदार्थों और जल स्रोतों में तांबे की सांद्रता के अनुमान सटीक और विश्वसनीय नहीं हो सकते हैं (40, 62)। तांबे के लिए आरडीए कमी-पुनःपूर्ति अध्ययनों के परिणामों को दर्शाता है और कमी की रोकथाम पर आधारित है (तालिका नंबर एक) एक वर्ष तक की आयु के शिशुओं के लिए, आवश्यकता निर्धारित करने के लिए प्रायोगिक साक्ष्य की कमी के कारण पर्याप्त सेवन (एआई) की स्थापना की गई थी।

रोग प्रतिरक्षण

हृदवाहिनी रोग

कुछ जानवरों की प्रजातियों में तांबे की गंभीर कमी से कार्डियोमायोपैथी होती है (79); हालांकि, यह विकृति एथेरोस्क्लेरोटिक कार्डियोवैस्कुलर बीमारी से अलग है जो मनुष्यों में प्रचलित है (24)। मनुष्यों में कार्डियोवैस्कुलर बीमारी (सीवीडी) से संबंधित नैदानिक ​​अध्ययनों के परिणाम असंगत हैं, संभवतः इसलिए क्योंकि प्रतिभागियों की तांबे की स्थिति तांबे की पोषण स्थिति के विश्वसनीय बायोमार्करों की कमी के कारण अनिश्चित है। आयनिक तांबा एक प्रो-ऑक्सीडेंट है, और यह टेस्ट ट्यूब में कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन (एलडीएल) को ऑक्सीकरण कर सकता है। सीपी प्रयोगशाला सेटिंग में एलडीएल ऑक्सीकरण को भी उत्तेजित कर सकता है (80)। इस प्रकार, कुछ शोधकर्ताओं ने प्रस्ताव दिया है कि अतिरिक्त तांबा एलडीएल के ऑक्सीकरण को बढ़ावा देकर एथेरोस्क्लेरोसिस के विकास के जोखिम को बढ़ा सकता है।जीवित अवस्था में. हालाँकि, इस संभावना का समर्थन करने के लिए बहुत कम प्रयोगात्मक सबूत हैं। इसके अलावा, सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेस और सेरुलोप्लास्मिन में एंटीऑक्सीडेंट गुण पाए जाते हैं, जिसके कारण कुछ विशेषज्ञों का मानना ​​है कि कॉपर की अधिकता के बजाय कॉपर की कमी से कार्डियोमायोपैथी का जोखिम बढ़ जाता है (81, 82)। कॉपर की पोषण स्थिति को CVD के सापेक्ष जोखिम से संबंधित अवलोकन और हस्तक्षेप अध्ययनों के परिणाम नीचे संक्षेप में दिए गए हैं।

विश्लेषणात्मक अध्ययन

अवलोकन संबंधी अध्ययनों ने सीरम कॉपर के बढ़े हुए स्तरों को सी.वी.डी. विकसित होने के बढ़ते जोखिम से जोड़ा है। उदाहरण के लिए, एक संभावित कोहोर्ट अध्ययन ने संयुक्त राज्य अमेरिका में 30 वर्ष और उससे अधिक उम्र के 4,500 से अधिक पुरुषों और महिलाओं में सीरम कॉपर के स्तर की जांच की (83)। अगले 16 वर्षों के दौरान, 151 प्रतिभागियों की कोरोनरी हृदय रोग (सी.एच.डी.) से मृत्यु हो गई। अन्य जोखिम कारकों को समायोजित करने के बाद, दो उच्चतम चतुर्थकों में सीरम कॉपर के स्तर वाले लोगों में सी.एच.डी. से मरने का जोखिम काफी अधिक था। यूरोप में किए गए केस-कंट्रोल अध्ययनों के भी इसी तरह के परिणाम आए। उदाहरण के लिए, जर्मनी में 2,087 वयस्कों के एक केस-कोहोर्ट अध्ययन ने उच्च सीरम कॉपर सांद्रता और मायोकार्डियल इंफार्क्शन और स्ट्रोक सहित सी.वी.डी. की घटना के बढ़ते जोखिम के बीच संबंध की सूचना दी (84)। फिनलैंड में 1,866 मध्यम आयु वर्ग और अधिक उम्र के पुरुषों के एक संभावित कोहोर्ट अध्ययन में उच्च सीरम कॉपर को हृदय गति रुकने के बढ़ते जोखिम से भी जोड़ा गया था (86)। फ्रांस में 4,035 मध्यम आयु वर्ग के पुरुषों में एक अन्य संभावित कोहोर्ट अध्ययन ने बताया कि उच्च सीरम कॉपर का स्तर सभी कारणों से मृत्यु दर में 50% की वृद्धि से महत्वपूर्ण रूप से संबंधित था; हालांकि, इस अध्ययन में सीरम कॉपर को CVD मृत्यु दर के साथ महत्वपूर्ण रूप से संबद्ध नहीं किया गया था (87)। रुमेटिक हृदय रोग (88) वाले रोगियों में भी सीरम कॉपर ऊंचा था। संक्षेप में, ये अध्ययन संकेत दे सकते हैं कि उच्च सीरम कॉपर शरीर में तांबे की बढ़ी हुई मात्रा को दर्शाता है, जो ऑक्सीडेटिव तनाव को बढ़ाता है और ऊतक/अंग क्षति और रोग विकास को तेज करता है। हालांकि, महत्वपूर्ण बात सीरम सीपी एक तीव्र-चरण अभिकारक प्रोटीन है, जिसका स्तर आघात या संक्रमण के परिणामस्वरूप और जीर्ण सूजन की स्थिति के दौरान 50% तक बढ़ जाता है। परिसंचारी सीपी में परिवर्तन सीरम कॉपर के स्तर में आनुपातिक परिवर्तनों से जुड़े होते हैं, जो शरीर में कॉपर की स्थिति से स्वतंत्र होते हैं। इसलिए, सीएचडी रोगियों में ऊंचा सीरम कॉपर केवल एथेरोस्क्लेरोसिस की विशेषता वाली सूजन के कारण बढ़े हुए सीपी उत्पादन को दर्शा सकता है। सामूहिक रूप से, ये अवलोकन मनुष्यों में बढ़े हुए सीरम कॉपर को ऊतक कॉपर सामग्री में वृद्धि और जीर्ण रोग विकास से जोड़ने के बारे में चिंता पैदा करते हैं (91)।

ऊपर चर्चा किए गए अवलोकन निष्कर्षों के विपरीत, जो उच्च सीरम कॉपर स्तरों को हृदय रोग से जोड़ते हैं, दो शव परीक्षण अध्ययनों में पाया गया कि हृदय की मांसपेशियों में कॉपर का स्तर वास्तव में उन रोगियों में कम था जो सीएचडी से मर गए, उन लोगों की तुलना में जो अन्य कारणों से मर गए (92)। इसके अतिरिक्त, श्वेत रक्त कोशिकाओं की कॉपर सामग्री को सीएचडी रोगियों में कोरोनरी धमनियों की खुलीपन की डिग्री के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबंधित किया गया है (93, 94)। इसके अलावा, मायोकार्डियल इंफार्क्शन (एमआई) के इतिहास वाले रोगियों में एमआई के इतिहास के बिना उन लोगों की तुलना में कॉपर-निर्भर, एक्स्ट्रासेलुलर सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेस की कम सांद्रता थी (95)। इस प्रकार, कॉपर पोषण संबंधी स्थिति के विशिष्ट, विश्वसनीय बायोमार्करों की कमी के कारण, यह स्पष्ट नहीं है कि कॉपर

तांबे के आहार सेवन की जांच करने वाले अध्ययन दुर्लभ हैं। जापान में एक संभावित कोहोर्ट अध्ययन में, जिसमें 58,646 प्रतिभागी शामिल थे, जिनका 19 वर्षों के मध्य तक अनुसरण किया गया, आहार तांबे का सेवन - एक खाद्य आवृत्ति प्रश्नावली द्वारा मापा गया - सीएचडी मृत्यु दर (96) से जुड़ा नहीं था। फिर भी, इस अध्ययन ने उच्च तांबे के सेवन को स्ट्रोक और अन्य हृदय रोगों से मृत्यु दर के बढ़ते जोखिम से जोड़ा (96)।

उल्लेखनीय रूप से, यह सुझाव दिया गया था कि उच्च प्लाज्मा कॉपर सांद्रता को हृदय रोग वाले व्यक्तियों में उच्च परिसंचारी होमोसिस्टीन स्तरों से जोड़ा जा सकता है (97-99)। रक्त होमोसिस्टीन में वृद्धि धमनी की दीवार के घावों के विकास को तेज कर सकती है और सी.वी.डी. (100) के जोखिम को बढ़ा सकती है; हालाँकि, यह मामला वर्तमान में बहस के लिए खुला है (101)। पशु मॉडल में, कॉपर-होमोसिस्टीन इंटरैक्शन बिगड़ा हुआ संवहनी एंडोथेलियल फ़ंक्शन (102, 103) से जुड़ा था। प्रायोगिक जानवरों में कॉपर प्रतिबंध ने होमोसिस्टीन के स्तर को कम कर दिया और एथेरोजेनिक घावों की घटनाओं को कम कर दिया (104, 105), लेकिन यह ज्ञात नहीं है कि तांबे का असंतुलन मनुष्यों में होमोसिस्टीन के संभावित एथेरोजेनिक प्रभाव में योगदान देता है या नहीं (106)।

हस्तक्षेप अध्ययन

आहार तांबे से वंचित वयस्कों में छोटे अध्ययनों ने रक्त कोलेस्ट्रॉल में प्रतिकूल परिवर्तनों को दर्ज किया, जिसमें कुल और एलडीएल कोलेस्ट्रॉल सांद्रता में वृद्धि और एचडीएल कोलेस्ट्रॉल सांद्रता में कमी (107) शामिल है, लेकिन इन परिणामों की अन्य अध्ययनों में पुष्टि नहीं की गई थी (108)। उदाहरण के लिए, एक हालिया अध्ययन में, 4 से 8 सप्ताह के लिए 2 से 3 मिलीग्राम/दिन तांबे की खुराक से रक्त कोलेस्ट्रॉल के स्तर में नैदानिक ​​​​रूप से महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं हुए (81, 109, 110)। इसके अतिरिक्त, छह महीने के लिए 8 मिलीग्राम/दिन तांबे का रक्त कोलेस्ट्रॉल के स्तर पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा (111)। हालांकि, इन परिणामों की व्याख्या चुनौतीपूर्ण है क्योंकि प्रतिभागियों की तांबे की स्थिति संभवतः अच्छी तरह से परिभाषित नहीं थी। अतिरिक्त शोध तांबे के सेवन में वृद्धि को ऊंचे ऑक्सीडेटिव तनाव से जोड़ने में विफल रहा। इसके अलावा, 3 या 6 मिलीग्राम/दिन तांबे के पूरक से लाल रक्त कोशिकाओं को ऑक्सीडेटिव क्षति नहीं बढ़ी (113)। सामूहिक रूप से, इन अध्ययनों ने संकेत दिया कि आरडीए से कई गुना अधिक तांबे का सेवन ऑक्सीडेटिव तनाव को नहीं बढ़ाता है, कम से कम इन आबादी में इन परखों द्वारा मापा गया।

सारांश: तांबा और हृदय रोग

हालांकि प्रयोगशाला में मुक्त तांबा और सीपी एलडीएल ऑक्सीकरण को बढ़ावा दे सकते हैं, लेकिन इस बात के बहुत कम सबूत हैं कि उच्च आहार तांबा मानव शरीर में ऑक्सीडेटिव तनाव को बढ़ाता है। जैसा कि ऊपर बताया गया है, सीरम कॉपर के बढ़े हुए स्तर को सी.वी.डी. जोखिम में वृद्धि के साथ जोड़ा गया है, लेकिन सीरम कॉपर, सी.पी. और सूजन संबंधी मध्यस्थों के बीच जटिल संबंध के कारण इन निष्कर्षों का महत्व स्पष्ट नहीं है। इसलिए कॉपर सेवन, कॉपर पोषण संबंधी स्थिति, सी.पी. स्तर और सी.वी.डी. जोखिम के संबंधों को स्पष्ट करने के लिए आगे के शोध की आवश्यकता है।

प्रतिरक्षा प्रणाली कार्य

तांबे को जन्मजात और अनुकूली प्रतिरक्षा (114 में समीक्षा की गई) सहित प्रतिरक्षा प्रणाली के कार्य के विकास और रखरखाव में कई महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए जाना जाता है। न्यूट्रोपेनिया मनुष्यों में तांबे की कमी का एक नैदानिक ​​संकेत है। प्रतिरक्षा प्रणाली के कार्य पर अपर्याप्त तांबे के प्रतिकूल प्रभाव शिशुओं में सबसे अधिक स्पष्ट दिखाई देते हैं। उदाहरण के लिए, मेनकेस रोग, एक आनुवंशिक तांबे की कमी विकार, से पीड़ित शिशु लगातार और गंभीर संक्रमण से पीड़ित होते हैं (115, 116)। इसके अलावा, तांबे की कमी के सबूत के साथ 11 कुपोषित शिशुओं के एक अध्ययन में, तांबे की खुराक के एक महीने के बाद रोगाणुओं को निगलने की सफेद रक्त कोशिकाओं की क्षमता में काफी वृद्धि हुई (117)। इसके अलावा, कम तांबे के आहार (24 दिनों के लिए 0.66 मिलीग्राम/दिन तांबा और अन्य 40 दिनों के लिए 0.38 मिलीग्राम/दिन) पर 11 पुरुषोंपूर्व जीवप्रतिरक्षा चुनौती परख (118)। यांत्रिक अध्ययन भी जीवाणु और वायरल संक्रमणों के प्रति सहज प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में तांबे की भूमिका का समर्थन करते हैं (119, 120 में समीक्षा की गई)। इस प्रकार गंभीर तांबे की कमी से प्रतिरक्षा प्रणाली के कार्य पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है; हालाँकि, यह स्थापित नहीं किया गया है कि क्या सीमांत तांबे की कमी मनुष्यों में प्रतिरक्षा को कम करती है।

ऑस्टियोपोरोसिस

हड्डियों के खनिज घनत्व (BMD) में क्रमिक कमी आमतौर पर बुज़ुर्गों में देखी जाती है, जिससे अक्सर ऑस्टियोपेनिया (प्री-ऑस्टियोपोरोसिस) और ऑस्टियोपोरोसिस का विकास होता है। पुरुषों की तुलना में महिलाएँ ऑस्टियोपोरोसिस से अधिक प्रभावित होती हैं, (उदाहरण के लिए, गैर-हिस्पैनिक गोरों में व्यापकता अनुपात 5:1 है) (121), मुख्य रूप से एस्ट्रोजन के उत्पादन में रजोनिवृत्ति के बाद की कमी के कारण, जो मांसपेशियों, हड्डियों और संयोजी ऊतक की ताकत बनाए रखने के लिए आवश्यक है (122)। ऑस्टियोपोरोसिस 65 वर्ष से अधिक आयु के व्यक्तियों में गिरने, हड्डी के फ्रैक्चर और मृत्यु दर के बढ़ते जोखिम से जुड़ा हुआ है (123)।

गंभीर तांबे की कमी वाले शिशुओं में ऑस्टियोपोरोसिस की रिपोर्ट की गई है (124, 125), लेकिन तांबे की कमी वयस्कों में हड्डी और संयोजी ऊतक के स्वास्थ्य को कैसे प्रभावित करती है, यह कम निश्चित है। एक हालिया जांच ने छह सप्ताह तक सीमित तांबे का सेवन करने वाले 11 स्वस्थ वयस्क पुरुषों में हड्डी के पुनर्जीवन (टूटने) को प्रलेखित किया (0.7 मिलीग्राम/दिन) (126)। इसके अलावा, छह सप्ताह के लिए 3 से 6 मिलीग्राम/दिन तांबे के पूरक ने स्वस्थ वयस्क पुरुषों और महिलाओं के दो अध्ययनों में हड्डी के पुनर्जीवन या हड्डी के गठन के जैव रासायनिक मार्करों पर कोई प्रभाव नहीं डाला (127, 128)। हड्डी की अखंडता पर तांबे की कमी का प्रभाव संभव लगता है, क्योंकि तांबे पर निर्भर एंजाइम, लाइसिल ऑक्सीडेज (LOX), कोलेजन की परिपक्वता (क्रॉस-लिंकिंग) के लिए आवश्यक है, जो हड्डी के कार्बनिक मैट्रिक्स में एक प्रमुख तत्व है