Miedź – Cuprum (Cu) jako biopierwiastek i lek

Miedź wchodzi w skład metaloenzymów uczestniczących w procesach oksydacyjno-redukcyjnych (np. oksydaza cytochromowa, beta-hydroksylaza dopaminowa, dysmutaza ponadtlenkowa, oksydaza askorbinianowa, oksydaza lizynowa, tyrozynaza, oksydaza monoaminowa, galaktozylo-transferaza). Jest niezbędny w procesie transportu żelaza, syntezy kolagenu, tworzenia mieliny w tkance nerwowej, syntezy DOPA, w przemianach amin, w syntezie melaniny, przy unieczynnianiu wolnych rodników. Około 60% miedzi zawartej w osoczu jest związane z ceruloplazminą. Ceruloplazmina jest glikoproteiną zawierajacą 78% cukru i wiążącą 4 atomy miedzi na mol białka. Ma barwę niebieską. Masa cząsteczkowa 160 000. Prawidłowe stężenie ceruloplazminy we krwi wynosi 270-630 mg/l. Niedobór ceruloplazminy występuje w chorobie Wilsona. Ceruloplazmina jest potrzebna do utleniania jonów żelaza Fe II do Fe III i wbudowywania żelaza w hemoglobinę. Zapewnia uwalnianie żelaza z tkanek magazynujących (np. wątroby) i wbudowywanie go do transferyny (transportujące żelazo w osoczu).

W organizmie człowieka jest około 110-150 mg miedzi. Szczególnie dużo miedzi jest w wątrobie, mięśniach i mózgowiu. Poziom fizjologiczny miedzi we krwi 12-22 umol/l (80-140 ug/dl). Dzienne zapotrzebowanie na miedź wynosi 2-3 mg. Mleko krowie zawiera dwukrotnie mniej miedzi niż mleko kobiety, dlatego zaleca się uzupełnianie miedzi w diecie niemowlętom karmionym wyłącznie mlekiem krowim. Przyswajalność miedzi z pokarmu kształtuje się na poziomie 10-20%. Do pokarmów bogatych w miedź należą orzechy, podroby, wino, borówki, kawior, ryby. Cynk, fityniany, molibden, kadm, fruktoza, witamina C hamują wchłanianie miedzi.

We krwi miedź jest powiązana z  histydyną, treoniną i kwasem glutaminowym (chelaty). Miedź jest wydalana z ustroju głównie z żółcią. Z moczem wydalane jest około 5% miedzi.

Niedobór miedzi powoduje leukopenię (niedobór krwinek białych), niedokrwistość, wzrost stężenie cholesterolu we krwi (hipercholesterolemia), zaburzenia mineralizacji kości i struktury chrząstek oraz tkanki łącznej właściwej.

Zespół Menkesa to wrodzony niedobór przenośnika błonowego miedzi. Miedź nie jest transportowana z jelit do krwi. Następuje wówczas zahamowanie wzrostu, demineralizacja kości, niedorozwój umysłowy, wypadanie i łamliwość włosów, niedokrwistość.

Chorobą genetyczną związaną z zaburzeniami przemian miedzi jest choroba Wilsona. W chorobie Wilsona miedź nie może być transportowana do żółci i wydalana (brak ceruloplazminy), przez co ulega ona kumulacji w narządach wewnętrznych, powodując zmiany zwyrodnieniowe, np. mięśni, układu nerwowego, wątroby. Zwiększone wydalanie miedzi z moczem (w chorobie Wilsona) powoduje z kolei uszkodzenie nerek.

Nadmiar miedzi wywołuje spadek hemoglobiny we krwi, uszkodzenie wątroby i nerek.

Niedobór miedzi w diecie prowadzi do zaburzeń neurologicznych (brak koncentracji, opóźniony rozwój psychiczny, zaburzenia pamięci), skórnych (zaburzenia wzrostu i dojrzewania włosów, paznokci), zaburzeń hematologicznych (niedokrwistość) i metabolicznych (hipercholesterolemia). Niedobór może być powodem spadku odporności na infekcje, zmian zwyrodnieniowych stawów i kości oraz spadku elastyczności skóry i naczyń krwionośnych. Miedź neutralizuje niektóre czynniki rakotwórcze i zapobiega chorobie niedokrwiennej serca

Źródłem miedzi w lekach i suplementach jest często siarczan miedzi. Siarczan miedzi to stary lek wymiotny, działający w dawce 500-600 mg. 20 g siarczanu miedzi jest już toksyczne dla człowieka. Objawy zatrucia siarczanem miedzi: ślinotok, ból brzucha wywołany skurczem jelit i żołądka, biegunka, wymioty (z zielonkawymi i niebieskimi masami), drżenie mięśni, sinica, hipotermia, niedokrwistość hemolityczna, żółtaczka hemolityczna, zatrzymanie moczu, zapaść, zatrzymanie serca w stanie skurczu, porażenie ośrodka oddechowego. Miedź w lecznictwie i suplementacji stosowana jest również w formie glukonianu, chlorku, pidolanu, cytrynianu i węglanu.

Sole miedzi są resorbowane ze skóry i błony śluzowej, szczególnie uszkodzonych. W większych stężeniach działają żrąco i wywołują martwicę. W niskich stężeniach działają ściągająco, przeciwgrzybiczo, antybakteryjnie i pierwotniakobójczo. Działa też antykoncepcyjnie (wkładki, spirale). Wspomaga leczenie łuszczycy, trądziku i łojotoku.

W XIX i na początku XX wieku stosowano octan miedzi Cuprum aceticum jako środek ściagający i przeciwzapalny na skórę i błony śluzowe. Cuprum aluminatum (lapis divinus), czyli kamień oczny stosowano w stężeniu 0,2-0,5% w leczeniu stanów zapalnych i infekcji oczu; ponadto jako zasypka na skórę na wypryski i stany zapalne.  Siarczan miedzi Cuprum sulfuricum (kamień siny CuSO4) w stężonych roztworach do przyżegania brodawek i owrzodzeń, a wewnętrznie w dawce około 0,5 g jako emeticum (środek wymiotny). W mieszance z azotanem srebra, walerianianem cynku i wyciągiem z pokrzyku wilczej jagody w formie pigułek – w leczeniu histerii i padaczki histerycznej. Roztwory z siarczanu miedzi (200 mg/200 ml wody) do szprycowania przy chorobach wenerycznych.