WikiDer > Дефицит меди - Википедия

Copper deficiency - Wikipedia
Дефицит меди
Кольцо Sideroblast мазок 2010-01-13.JPG
Кольцо Мазок Сидеробласта 13.01.2010, признак дефицита меди в крови.
СпециальностьЭндокринология Отредактируйте это в Викиданных
Факторы рискаАлкоголизм, операция обходного желудочного анастомоза

Дефицит меди определяется как недостаточный медь для удовлетворения потребностей организма или как уровень меди в сыворотке ниже нормы.[1]Нейродегенеративный синдром дефицита меди был обнаружен в течение некоторого времени у жвачных животных, у которых он широко известен как "колебание".[2] Дефицит меди может проявляться параллельно с витамин B12 и другие недостатки питания.[3]

Обзор

Наиболее частой причиной дефицита меди являются удаленные желудочно-кишечные операции, такие как операция обходного желудочного анастомоза, из-за нарушение всасывания меди, или токсичность цинка. С другой стороны, Болезнь Менкеса генетическое заболевание дефицита меди, сопровождающееся широким спектром симптомов, часто приводящее к летальному исходу.[4]

Медь необходима для функционирования многих ферментов, таких как цитохром с оксидаза, который является комплексом IV митохондриальной электронная транспортная цепь, церулоплазмин, Cu / Zn супероксиддисмутаза, И в аминоксидазы.[2] Эти ферменты катализируют реакции окислительного фосфорилирования, транспортировка железа, улавливание и нейтрализация антиоксидантов и свободных радикалов, и нейротрансмиттер синтез соответственно.[2] Диеты различаются по количеству содержащейся в них меди, но могут обеспечивать около 5 мг / день, из которых усваивается только 20-50%.[3] В рационе пожилых людей может быть более низкое содержание меди, чем рекомендуемая суточная доза.[3] Диетическая медь содержится в целое зерно хлопья, бобовые, устрицы, субпродукты (особенно печень), вишня, темный шоколад, фрукты, листовые зеленые овощи, орехи, домашняя птица, чернослив, и соевые бобы продукты как тофу.[5]

Дефицит меди может иметь множество гематологических последствий, например: миелодисплазия, анемия, низкое количество лейкоцитов, и низкое количество нейтрофилов (тип лейкоцитов, который часто называют «первой линией защиты» иммунной системы).[3] Дефицит меди давно известен как причина миелодисплазии (когда в профиле крови есть индикаторы возможного будущего лейкемия развитие), но только в 2001 году дефицит меди был связан с неврологическими проявлениями, такими как сенсорная атаксия (нарушение координации из-за проприоцептивный потеря), спастичность, мышечная слабость и, реже, потеря зрения из-за повреждение периферических нервов, миелопатия (заболевание спинного мозга), редко оптическая нейропатия.

Признаки и симптомы

Симптомы крови

Характерными гематологическими (кровяными) последствиями дефицита меди являются: анемия (что может быть микроцитарный, нормоцитарный или макроцитарный) и нейтропения.[6] Тромбоцитопения (низкая кровь тромбоциты) необычно.[3][7]

Периферическая кровь и аспират костного мозга результаты дефицита меди могут имитировать миелодиспластический синдром.[8] Аспират костного мозга в обоих условиях может показать дисплазия предшественников клеток крови и наличие кольцевых сидеробластов (эритробласты содержащие несколько гранул железа вокруг ядра). В отличие от большинства случаев миелодиспластического синдрома, аспират костного мозга при дефиците меди обычно показывает цитоплазматический вакуоли в предшественниках красных и белых клеток, и кариотипирование при дефиците меди не выявляет цитогенетических особенностей, характерных для миелодиспластического синдрома.[6][7]

Анемия и нейтропения обычно проходят в течение шести недель после замены меди.[8]

Неврологические симптомы

Дефицит меди может вызвать широкий спектр неврологических проблем, в том числе: миелопатия, периферийный невропатия, и оптическая нейропатия.[2][7]

Миелопатия

Миелопатия из-за дефицита меди у людей была обнаружена и впервые описана Шлепером и Штюренбургом в 2001 году.[9] Они описали пациента с гастрэктомией и частичной резекцией толстой кишки в анамнезе, у которого был тяжелый тетрапарез и болезненные парестезии, и у которого была обнаружена гиперинтенсивность Т2 дорсомедиального отдела шейного отдела спинного мозга. При дальнейшем анализе было обнаружено, что у пациента снизились уровни сывороточного церулоплазмина, сывороточной меди и меди в спинномозговой жидкости. Пациента лечили парентерально медью, и парестезии у пациента исчезли. С момента этого открытия все больше и больше растет осведомленность о миелопатии, вызванной дефицитом меди, и ее лечении, и это заболевание было рассмотрено Кумаром.походка трудности), вызванные сенсорная атаксия (нерегулярная координация мышц) из-за спинной столб дисфункция[7] или дегенерация спинного мозга (миелопатия).[2][10] Пациенты с атаксической походкой имеют проблемы с равновесием и демонстрируют неустойчивую широкую походку. Они часто чувствуют тремор в туловище, вызывая рывки и выпады в стороны.[11]

На МРТ головного мозга часто наблюдается повышенная Т2 передача сигналов в задних столбах спинного мозга у пациентов с миелопатией, вызванной дефицитом меди.[2][7][12] Передача сигналов Т2 часто является индикатором какой-то нейродегенерации. На МРТ спинного мозга наблюдаются некоторые изменения, затрагивающие грудной, шейный, а иногда и то, и другое.[2][7] Миелопатию с дефицитом меди часто сравнивают с подострая комбинированная дегенерация (SCD).[10] Подострая комбинированная дегенерация - это тоже дегенерация спинного мозга, но вместо этого витамин B12 дефицит - причина дегенерации позвоночника.[2] SCD также имеет такую ​​же высокую интенсивность передачи сигналов T2 в заднем столбе, что и пациент с дефицитом меди при МРТ.[12]

Периферическая невропатия

Еще один распространенный симптом дефицита меди: периферическая невропатия, которое представляет собой онемение или покалывание, которое может начаться в конечностях и иногда прогрессировать радиально внутрь к туловищу.[7][13] В опубликованном отчете о клиническом случае у 69-летнего пациента прогрессивно ухудшались неврологические симптомы.[14] Эти симптомы включали снижение рефлексов верхних конечностей с аномальными рефлексами нижних конечностей, снижение чувствительности к легкому прикосновению и уколу булавкой выше талии, потеря ощущения вибрации в грудины и ее заметное уменьшение. проприоцепция или ощущение собственной ориентации.[14] Многие люди, страдающие неврологическими последствиями дефицита меди, жалуются на симптомы, очень похожие или идентичные с пациентом.[2][13] Онемение и покалывание представляют опасность для пожилых людей, поскольку повышают риск их падения и травм. Периферийный невропатия при отсутствии правильного диагноза может стать очень инвалидизирующим, в результате чего некоторые пациенты будут зависеть от инвалидных кресел или трости для передвижения. В редких случаях дефицит меди может вызывать серьезные симптомы инвалидности. Дефицит должен будет присутствовать в течение длительного времени, пока не проявятся такие состояния, приводящие к инвалидности.

Оптическая невропатия

У некоторых пациентов, страдающих дефицитом меди, наблюдаются признаки потери зрения и потери цвета.[13] Зрение обычно теряется при взгляде на периферию глаза.[13] Двусторонняя потеря зрения обычно очень постепенная.[13][15] An оптической когерентной томографии (ОКТ) показывает некоторую потерю слоя нервных волокон у большинства пациентов, предполагая, что потеря зрения и потеря цветового зрения были вторичными по отношению к оптическая нейропатия или нейродегенерация.[13]

Причины

Хирургия

Бариатрической хирургии является частой причиной дефицита меди.[2][6] Бариатрическая хирургия, такая как операция обходного желудочного анастомоза, часто используется для контроля веса у больных ожирением. Нарушение работы кишечника и желудка в результате операции может вызвать затруднения всасывания не только меди, но и железа и витамин B12 и многие другие питательные вещества.[2] Симптомы миелопатии, вызванной дефицитом меди, могут развиваться долго, иногда за десятилетия до миелопатия симптомы проявляются.

Цинк токсичность

Повышенное потребление цинк еще одна причина дефицита меди.[7] Цинк часто используется для профилактики или лечения простудных заболеваний и синусит (воспаление носовых пазух из-за инфекции), язвы, серповидноклеточная анемия, глютеновая болезнь, нарушение памяти и угри.[7] Цинк содержится во многих распространенных витаминных добавках, а также в кремах для зубных протезов.[7][15][16] Недавно было обнаружено, что несколько случаев миелоневропатии, вызванной дефицитом меди, были вызваны длительным использованием кремов для зубных протезов, содержащих большое количество цинка.[15][16]

Металлический цинк является ядром всех денежных монет Соединенных Штатов, включая пенни с медным покрытием. У людей, которые проглотят большое количество монет, будет повышенный уровень цинка, что приведет к дефициту меди, вызванному токсичностью цинка, и связанным с ним неврологическим симптомам. Так было с 57-летней женщиной с диагнозом: шизофрения. Женщина потребила более 600 монет, и у нее начали проявляться неврологические симптомы, такие как неустойчивость. походка и мягкий атаксия.[17]

Наследственные заболевания

Болезнь Менкеса с симптомами редких курчавых волос стального цвета и бледности.

Болезнь Менкеса - врожденное заболевание, являющееся причиной дефицита меди.[4][7][18] Болезнь Менкеса - это наследственное заболевание, вызванное дефектным геном, отвечающим за метаболизм меди в организме.[7] Болезнь Менкеса включает широкий спектр симптомов, включая вялый мышечный тонус, припадки, аномально низкие температуры и волосы особого стального цвета, которые кажутся очень грубыми.[4][18] Болезнь Менкеса обычно является смертельным заболеванием, при котором большинство детей умирают в течение первых десяти лет жизни.[4][18]

Другой

Редко предполагается, что избыток железа вызывает дефицит меди. миелопатия.[2]Другой более редкой причиной дефицита меди является глютеновая болезнь, вероятно, из-за нарушения всасывания в кишечнике.[2]Тем не менее, большой процент, около 20%, случаев имеет неизвестные причины.[2]

Патофизиология

Медь действует как простетическая группа, которая обеспечивает перенос электронов в ключевых ферментативных путях, таких как электронная транспортная цепь.[2][3][19] Медь входит в состав ферментов цитохром с оксидаза, который участвует в клеточное дыхание и окислительного фосфорилирования, Cu / Zn-дисмутаза, которая участвует в антиоксидант защиты и многие другие, перечисленные в таблице ниже.[3]

Некоторые медьзависимые ферменты и их функции[2]
ГруппаФерментФункция
ОксидазыФлавин-содержащий аминоксидазаМетаболизм нейротрансмиттеров: норадреналин, дофамин, серотонин и некоторые диетические амины
Протеин-лизин-6-оксидаза (лизилоксидаза)Соединительная ткань синтез- сшивание коллаген и эластин
Медьсодержащая аминоксидаза (семейство ферментов, которое включает первично-аминоксидаза и диаминоксидаза)Окисление биогенных аминов, в том числе нейротрансмиттеры, гистамины, путресцин, кадаверин, и ксенобиотические амины
Цитохром с оксидазаОкислительное фосфорилирование, транспорт электронов в митохондриальная мембрана
Супероксиддисмутаза (Cu / Zn-дисмутаза)Антиоксидант и поглотитель свободных радикалов, опасно окисляет супероксиды к более безопасной перекиси водорода
Ферроксидаза I (церулоплазмин)Транспорт железа - окисление Fe2+ в Fe3+, хранение и транспортировка меди, антиоксидант и нейтрализатор свободных радикалов
Гефестин (ферроксидаза)Транспорт железа и окисление Fe2+ в Fe3+ в клетках кишечника, чтобы обеспечить усвоение железа
МонооксигеназыДофамин бета-монооксигеназаПреобразование дофамин к норэпинефрин
ПептидилглицинмонооксигеназаПептид гормон созревание- посредничество альфа-терминала карбоновая кислота группа глицин
Монофенол монооксигеназа (Тирозиназа)Меланин синтез
Цикл метилированияМетионинсинтазаПеренос метильной группы от метилтетрагидрофолата к гомоцистеин чтобы генерировать метионин для цикла метилирования и тетрагидрофолат за пурин синтез
Аденозилгомоцистеиназа (S-аденозил-L-гомоцистеин)Регенерация гомоцистеин из аденозилгомоциестеина (S-аденозил-L-гомоцистеин) в цикле метилирования

Неврологический

Механизм цитохром с оксидазы в митохондриальной мембране

Цитохром с оксидаза

Было высказано несколько гипотез о роли меди и некоторых ее неврологических проявлениях. Некоторые предполагают, что сбои в цитохром с оксидазаТакже известный как Комплекс IV цепи переноса электронов отвечает за дегенерацию спинного мозга.[2][10]

Цикл метилирования

Миелинизированный нейрон

Другая гипотеза заключается в том, что миелопатия, вызванная дефицитом меди, вызвана нарушениями в метилирование цикл.[10] Цикл метилирования вызывает перенос метильной группы (-CH3) из метилтетрагидрофолат к ряду макромолекулы подозреваемым медьзависимым ферментом метионинсинтаза.[10] Этот цикл способен производить пурины, которые входят в состав ДНК нуклеотидные основания, а также миелин белки.[10] Спинной мозг окружен слоем защитного белкового покрытия, которое называется миелином (см. Рисунок). Когда этот фермент метионинсинтазы нарушается, метилирование уменьшается, и миелинизация спинного мозга нарушается. Этот цикл в конечном итоге вызывает миелопатия.[10]

Гематологическая причина

Железный транспорт

В анемия Считается, что причиной дефицита меди является нарушение транспорта железа. Гефестин медь, содержащая ферроксидаза фермент, расположенный в мышечной оболочке двенадцатиперстной кишки, который окисляет железо и способствует его передаче через базолатеральную мембрану в кровоток.[6] Другой фермент, переносящий железо, - это церулоплазмин.[6] Этот фермент необходим для мобилизации железа из ретикулоэндотелиальной клетки в плазму.[6] Церулоплазмин также окисляет железо из двухвалентного состояния в трехвалентную форму, которая необходима для связывания железа.[4] Нарушение этих медьзависимых ферментов, транспортирующих железо, может вызвать вторичную железодефицитную анемию.[6] Еще одно предположение о причине анемии связано с митохондриальным ферментом. цитохром с оксидаза (комплекс IV в цепи транспорта электронов). Исследования показали, что модели на животных с нарушенной цитохром с оксидазой не могут синтезировать гем из железо гладить в нормальном темпе.[6] Более низкая скорость фермента может также вызвать комкование излишка железа, придавая гему необычный узор.[6] Этот необычный узор также известен как окольцованный. сидеробластический клетки анемии.

Остановка роста клеток

Причина нейтропения все еще неясно; однако задержка созревания миелоциты, или же нейтрофил прекурсоры, могут вызвать нейтрофил дефицит.[3][6]

Отравление цинком

Отравление цинком может вызвать анемия блокируя всасывание меди из желудка и двенадцатиперстная кишка.[2] Цинк также усиливает экспрессию хелатор металлотионеин в энтероциты, которые составляют большинство клеток эпителия кишечника.[2] Поскольку медь имеет более высокое сродство к металлотионеину, чем цинк, медь будет оставаться связанной внутри энтероцита, а позже удаляется через просвет.[2] Этот механизм используется терапевтически для достижения отрицательного баланса в Болезнь Вильсона, что связано с избытком меди.[2]

Диагностика

Диагноз дефицита меди может быть подтвержден отчетом человека о совместимых признаках и симптомах, результатами тщательного физического обследования и подтверждающими лабораторными данными. Низкий уровень меди и церулоплазмин в сыворотке крови соответствуют диагнозу, как и низкий уровень меди в моче за 24 часа.[20] Дополнительные подтверждающие результаты анализа крови также включают: нейтропения и анемия.[20] МРТ может продемонстрировать повышенный сигнал Т2 дорсальный столбик - медиальный путь лемниска.[20]

Уход

Дефицит меди - очень редкое заболевание, и врачи часто ошибочно диагностируют его несколько раз, прежде чем сделать вывод о дефиците меди с помощью дифференциальной диагностики (анализ сыворотки меди и биопсия костного мозга обычно являются убедительными при диагностике дефицита меди). В среднем у пациентов диагностируется дефицит меди примерно через 1,1 года после того, как их первые симптомы сообщаются врачу.[2]Дефицит меди можно лечить пероральными добавками меди или внутривенный медь.[7] Если присутствует интоксикация цинком, прекращения приема цинка может быть достаточно для восстановления нормального уровня меди, но обычно это очень медленный процесс.[7] Людям, которые страдают от цинковой интоксикации, обычно необходимо принимать добавки с медью в дополнение к прекращению потребления цинка. Гематологические проявления часто быстро возвращаются к норме.[7] Развитие неврологических симптомов будет остановлено и иногда улучшено с помощью соответствующего лечения, но остаточная неврологическая инвалидность является обычным явлением.[20]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Шайбер, Иво; Дринген, Ральф; Мерсер, Джулиан Ф. Б. (2013). «Глава 11. Медь: последствия дефицита и перегрузки». В Астрид Сигель, Гельмут Сигель и Роланд К. О. Сигель (ред.). Взаимосвязь между ионами эссенциальных металлов и заболеваниями человека. Ионы металлов в науках о жизни. 13. Springer. С. 359–387. Дои:10.1007/978-94-007-7500-8_11. PMID 24470097.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v Jaiser, S.R .; Уинстон, Г. (2010). «Медно-дефицитная миелопатия». Журнал неврологии. 257 (6): 869–881. Дои:10.1007 / s00415-010-5511-х. ЧВК 3691478. PMID 20232210.
  3. ^ а б c d е ж грамм час Halfdanarson, T.R .; Kumar, N .; Li, C.Y .; Phyliky, R.L .; Хоган, У.Дж. (2008). «Гематологические проявления дефицита меди: ретроспективный обзор». Европейский журнал гематологии. 80 (6): 523–531. Дои:10.1111 / j.1600-0609.2008.01050.x. PMID 18284630.
  4. ^ а б c d е Kodama, H .; Фудзисава, К. (2009). «Метаболизм меди и наследственные нарушения транспорта меди: молекулярные механизмы, скрининг и лечение». Металломика. 1 (1): 42–52. Дои:10.1039 / B816011M.
  5. ^ «Информация о меди: преимущества, недостатки, источники питания».
  6. ^ а б c d е ж грамм час я j Клевай, Л.М. (2006). ""Миелодисплазия, «миелоневропатия и дефицит меди». Труды клиники Мэйо. 81 (1): 132. Дои:10.4065/81.1.132. PMID 16438490.
  7. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о Кумар, Н. (2006). «Медно-дефицитная миелопатия (раскачивание человека)». Труды клиники Мэйо. 81 (10): 1371–84. Дои:10.4065/81.10.1371. PMID 17036563.
  8. ^ а б Fong, T .; Vij, R .; Виджаян, А .; DiPersio, J .; Блиндер, М. (2007). «Дефицит меди: важное значение в дифференциальной диагностике миелодиспластического синдрома». Haematologica. 92 (10): 1429–30. Дои:10.3324 / haematol.11314. PMID 18024379. S2CID 12958829.
  9. ^ Schleper, B .; Штюренбург, HJ (2001). «Миелопатия, связанная с дефицитом меди у 46-летней женщины». Журнал неврологии. 248 (8): 705–6. Дои:10.1007 / s004150170118. PMID 11569901. S2CID 10318175.
  10. ^ а б c d е ж грамм Jaiser, S.R .; Уинстон, Г. (2008). «Медьедефицитная миелопатия и подострая комбинированная дегенерация спинного мозга: почему фенотип так похож?». Журнал неврологии. 255: 569. PMID 18472229.
  11. ^ Демонстрация атаксической походки. Медицинское видео онлайн
  12. ^ а б Bolamperti, L .; Leone, M. A .; Stecco, A .; Reggiani, M .; Пириси, М .; Carriero, A .; и другие. (2009). «Миелоневропатия из-за дефицита меди: клинические данные и результаты МРТ после приема меди». Неврологические науки. 30 (6): 521–4. Дои:10.1007 / s10072-009-0126-7. PMID 19768378. S2CID 21488713.
  13. ^ а б c d е ж Pineles, S.L .; Wilson, CA; Balcer, L.J .; Slater, R .; Галетта, С. (2010). «Комбинированная оптическая нейропатия и миелопатия, вызванная дефицитом меди». Обзор офтальмологии. 55 (4): 386–392. Дои:10.1016 / j.survophthal.2010.02.002. PMID 20451943.
  14. ^ а б Jaiser, S.R .; Дадди, Р. (2007). «Дефицит меди, маскирующийся под подострую комбинированную дегенерацию спинного мозга и миелодиспластический синдром» (PDF). ACNR: достижения в области клинической неврологии и реабилитации. 7 (3): 20–21.
  15. ^ а б c Spinazzi, M .; De Lazzari, F .; Таволато, Б .; Angelini, C .; Manara, R .; Армани, М. (2007). «Миелооптико-нейропатия при дефиците меди, возникающая после частичной гастрэктомии. Может ли синдром избыточного бактериального роста тонкой кишки и скрытое употребление цинка нарушить баланс?». Журнал неврологии. 254 (8): 1012–7. Дои:10.1007 / s00415-006-0479-2. PMID 17415508. S2CID 28373986.
  16. ^ а б Hedera, P .; Пельтье, А .; Финк, J.K .; Wilcock, S .; Лондон, Z .; Брюэр, Г.Дж. (2009). «Миелополинейропатия и панцитопения из-за дефицита меди и высокого уровня цинка неизвестного происхождения II. Крем для зубных протезов является основным источником избыточного цинка». Нейротоксикология. 30 (6): 996–9. Дои:10.1016 / j.neuro.2009.08.008. PMID 19732792.
  17. ^ Dhawan, S.S .; Ryder, K.M .; Причард, Э. (2008). «Массивное проглатывание пенни: добыча с локальным и системным эффектом». Журнал неотложной медицины. 35 (1): 33–37. Дои:10.1016 / j.jemermed.2007.11.023. PMID 18180130.
  18. ^ а б c Kaler, S.G .; Liew, C.J .; Donsante, A .; Hicks, J.D .; Sato, S .; Гринфилд, Дж. К. (2010). «Молекулярные корреляты эпилепсии при ранней диагностике и лечении болезни Менкеса». Журнал наследственных метаболических заболеваний. 33 (5): 583–9. Дои:10.1007 / s10545-010-9118-2. ЧВК 3113468. PMID 20652413.
  19. ^ Жилет, Кэтрин Е .; Hashemi, Hayaa F .; Кобин, Пол А. (2013). «Глава 13: Медный металлом в эукариотических клетках». В Банчи, Лючия (ред.). Металломика и клетка. Ионы металлов в науках о жизни. 12. Springer. С. 451–78. Дои:10.1007/978-94-007-5561-1_13. ISBN 978-94-007-5560-4. PMID 23595680. электронная книга ISBN 978-94-007-5561-1 ISSN 1559-0836 электронный-ISSN 1868-0402
  20. ^ а б c d Гудман, JC (декабрь 2015 г.). «Неврологические осложнения бариатрической хирургии». Текущие отчеты по неврологии и неврологии. 15 (12): 79. Дои:10.1007 / s11910-015-0597-2. PMID 26493558. S2CID 21401030.

внешняя ссылка

Классификация