Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
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 , желудочное шунтирование

Дефицит меди определяется либо как недостаточное количество меди для удовлетворения потребностей организма, либо как уровень меди в сыворотке ниже нормального диапазона. [1] Нейродегенеративный синдром дефицита меди был обнаружен в течение некоторого времени у жвачных животных, у которых он широко известен как « раскачивание ». [2] Дефицит меди может проявляться параллельно с дефицитом витамина B12 и других пищевых продуктов. [3]

Обзор [ править ]

Наиболее частой причиной дефицита меди является удаленная желудочно-кишечная хирургия, такая как операция обходного желудочного анастомоза , из-за мальабсорбции меди или токсичности цинка . С другой стороны, болезнь Менкеса - это генетическое заболевание дефицита меди, сопровождающееся широким спектром симптомов, которое часто приводит к летальному исходу. [4]

Медь необходима для функционирования многих ферментов, таких как цитохром с оксидаза , которая является комплексом IV в митохондриальной цепи переноса электронов , церулоплазмин , супероксиддисмутаза Cu / Zn и аминоксидазы . [2] Эти ферменты катализируют реакции окислительного фосфорилирования , транспорта железа, улавливания и нейтрализации антиоксидантов и свободных радикалов, а также синтеза нейротрансмиттеров 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 цельнозерновых злаках , бобовых , устрицах , мясных субпродуктах (особенно в печени ), вишне , темном шоколаде , фруктах , зеленолистных овощах, орехах , птице , черносливе и в продуктах из соевых бобов, таких как тофу . [5]

Дефицит меди может иметь множество гематологических последствий, таких как миелодисплазия , анемия , низкое количество лейкоцитов и низкое количество нейтрофилов (тип лейкоцитов, который часто называют «первой линией защиты» иммунной системы). [3] Дефицит меди уже давно известен как причина миелодисплазии (когда профиль крови имеет индикаторы возможного развития лейкемии в будущем ), но только в 2001 году дефицит меди был связан с неврологическими проявлениями, такими как сенсорная атаксия (нерегулярная координация из-за к проприоцептивной потере), спастичность, мышечная слабость и, реже, потеря зрения из-заповреждение периферических нервов , миелопатия (заболевание спинного мозга) и редко оптическая нейропатия .

Признаки и симптомы [ править ]

Симптомы крови [ править ]

Характерными гематологическими (кровяными) эффектами дефицита меди являются анемия (которая может быть микроцитарной , нормоцитарной или макроцитарной ) и нейтропения . [6] Тромбоцитопения (низкий уровень тромбоцитов ) встречается редко. [3] [7]

Обнаружение аспиратов периферической крови и костного мозга при дефиците меди может имитировать миелодиспластический синдром . [8] Аспират костного мозга в обоих случаях может показывать дисплазию предшественников клеток крови и присутствие кольцевых сидеробластов ( эритробластов, содержащих несколько гранул железа вокруг ядра). В отличие от большинства случаев миелодиспластического синдрома, аспират костного мозга при дефиците меди обычно показывает цитоплазматические вакуоли в составе предшественников красных и белых клеток, а кариотипирование в случаях дефицита 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 [ править ]

Дефицит меди может вызвать широкий спектр неврологических проблем, включая миелопатию , периферическую невропатию и невропатию зрительного нерва . [2] [7]

Миелопатия [ править ]

Миелопатия с дефицитом 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 при визуализации было обнаружено дорсомедиальное отверстие. гиперинтенсивность Т2 шейного канатика. 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 растет и растет осведомленность о миелопатии, вызванной дефицитом меди, и ее лечении, и это заболевание было рассмотрено Кумаром. Больные обычно испытывают затруднения при ходьбе ( походкеТрудность) , вызванная сенсорной атаксии (нерегулярные координации мышц) в связи с дорсальной колонке дисфункции [7] или дегенерации 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]

При МРТ головного мозга часто наблюдается усиление передачи сигналов Т2 в задних столбах спинного мозга у пациентов с миелопатией, вызванной дефицитом меди. [2] [7] [12] Передача сигналов T2 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 из-за дефицита меди часто сравнивают с подострой комбинированной дегенерацией (ВСС). [10] Подострая комбинированная дегенерация также является дегенерацией спинного мозга, но вместо этого причиной дегенерации позвоночника является дефицит витамина B12 . [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 [ править ]

Другим распространенным симптомом дефицита меди является периферическая невропатия , которая 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, уменьшение чувствительности к легкому прикосновению и уколу булавкой выше талии, потеря ощущения вибрации в грудины и заметное снижение проприоцепции или ощущения ориентации себя. [14]Многие люди, страдающие неврологическими последствиями дефицита меди, жалуются на очень похожие или идентичные симптомы, что и пациенты. [2] [13] Это онемение и покалывание представляют опасность для пожилых людей, поскольку повышают риск их падения и травм. Периферическая невропатия может привести к инвалидности, в результате чего некоторые пациенты будут зависеть от инвалидных колясок или трости для передвижения, если нет правильного диагноза. 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 потере трудоспособности.

Оптическая нейропатия [ править ]

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] оптическая когерентная томография (ОКТ) показывает некоторую потерю слоя нервных волокон у большинства больных, что свидетельствует потеря потеря зрения и цветовое зрение было вторичным по отношению к оптической невропатии или нейродегенерации. [13]

Причины [ править ]

Хирургия [ править ]

Бариатрическая хирургия - частая причина дефицита меди. [2] [6] Бариатрическая хирургия, такая как операция обходного желудочного анастомоза , часто используется для контроля веса у лиц, страдающих болезненным ожирением. Нарушение работы кишечника и желудка в результате операции может вызвать трудности с абсорбцией не только меди, но и железа, витамина B12 и многих других питательных веществ. [2] Симптомы миелопатии, вызванной дефицитом меди, могут развиться долго, иногда за десятилетия до проявления симптомов миелопатии .

Токсичность цинка [ править ]

Повышенное потребление цинка - еще одна причина дефицита меди. [7] Цинк часто используется для профилактики или лечения простуды и синусита (воспаление носовых пазух из-за инфекции), язв, серповидно-клеточной анемии , целиакии , нарушения памяти и угрей. [7] Цинк содержится во многих обычных 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 - это ядро ​​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 съела более 600 монет, и у нее начали проявляться неврологические симптомы, такие как неустойчивая походка и легкая атаксия . [17]

Наследственные заболевания [ править ]

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

Болезнь Менкеса - врожденное заболевание, вызывающее дефицит меди. [4] [7] [18] Болезнь Менкеса - это наследственное заболевание, вызванное дефектным геном, участвующим в метаболизме меди в организме. [7] Болезнь Менкеса включает широкий спектр симптомов, включая вялый мышечный тонус, судороги , аномально низкие температуры и волосы особого стального цвета, которые кажутся очень грубыми. [4] [18] Болезнь Менкеса обычно приводит к летальному исходу, при котором большинство детей умирают в течение первых десяти лет жизни. [4] [18]

Другое [ править ]

Редко предполагается, что избыток железа вызывает миелопатию, вызванную дефицитом меди . [2] Другой более редкой причиной дефицита меди является глютеновая болезнь , вероятно, вызванная нарушением всасывания в кишечнике. [2] Тем не менее, большой процент, около 20%, случаев имеет неизвестные причины. [2]

Патофизиология [ править ]

Медь действует как простетическая группа, которая обеспечивает перенос электронов в ключевых ферментативных путях, таких как цепь переноса электронов . [2] [3] [19] Медь входит в состав ферментов цитохром с оксидазы , которая участвует в клеточном дыхании и окислительном фосфорилировании , дисмутазы Cu / Zn, которая участвует в антиоксидантной защите, и многих других, перечисленных в таблице ниже. [3]

Некоторые медьзависимые ферменты и их функции [2]
ГруппаФерментФункция
ОксидазыFlavin отработанный амин оксидазыМетаболизм нейромедиаторов: норадреналина , дофамина , серотонина и некоторых пищевых аминов.
Протеин-лизин-6-оксидаза ( лизилоксидаза )Синтез соединительной ткани - сшивание коллагена и эластина
Медьсодержащая аминоксидаза (семейство ферментов, которое включает первичную аминоксидазу и диаминоксидазу )Окисление биогенных аминов, включая нейротрансмиттеры , гистамины , путресцин , кадаверин и амины ксенобиотиков.
Цитохром с оксидазаОкислительное фосфорилирование, транспорт электронов в митохондриальной мембране
Супероксиддисмутаза (Cu / Zn-дисмутаза)Антиоксидант и поглотитель свободных радикалов, окисляет опасные супероксиды до более безопасной перекиси водорода.
Ферроксидаза I ( церулоплазмин )Транспорт железа - окисление Fe 2+ до Fe 3+ , хранение и транспортировка меди, антиоксидант и нейтрализатор свободных радикалов
Гефестин (ферроксидаза)Транспорт железа и окисление Fe 2+ до Fe 3+ в клетках кишечника, чтобы обеспечить усвоение железа
МонооксигеназыДофамин бета-монооксигеназаПревращение дофамина в норадреналин
ПептидилглицинмонооксигеназаСозревание пептидного гормона - амидирование альфа-концевой группы карбоновой кислоты глицина
Монофенол монооксигеназа ( тирозиназа )Синтез меланина
Цикл метилированияМетионинсинтазаПеренос метильной группы от метилтетрагидрофолата к гомоцистеину с образованием метионина для цикла метилирования и тетрагидрофолата для синтеза пурина
Аденозилгомоцистеиназа ( S-аденозил-L-гомоцистеин )Регенерация гомоцистеина из аденозилгомоцистеина ( S-аденозил-L-гомоцистеин ) в цикле метилирования

Неврологический [ править ]

Механизм цитохром с оксидазы в митохондриальной мембране

Цитохром с оксидаза [ править ]

Было высказано несколько гипотез о роли меди и некоторых ее неврологических проявлениях. Некоторые предполагают, что нарушения цитохром-с-оксидазы , также известной как Комплекс IV, цепи переноса электронов, ответственны за дегенерацию спинного мозга. [2] [10]

Цикл метилирования [ править ]

Миелинизированный нейрон

Другая гипотеза состоит в том, что миелопатия, вызванная дефицитом меди, вызвана нарушениями цикла метилирования . [10] Цикл метилирования вызывает перенос метильной группы (-CH 3 ) от метилтетрагидрофолата к ряду макромолекул предполагаемым медьзависимым ферментом метионинсинтазой . [10] Этот цикл способен производить пурины , которые являются компонентом нуклеотидных оснований ДНК , а также миелиновые белки. [10]Спинной мозг окружен слоем защитного белкового покрытия, называемого миелином (см. Рисунок). Когда этот фермент метионинсинтазы нарушается, метилирование уменьшается и миелинизация спинного мозга нарушается. Этот цикл в конечном итоге вызывает миелопатию . [10]

Гематологическая причина [ править ]

Железный транспорт [ править ]

Анемию , вызванная дефицитом меди , как полагает, вызвано нарушением железы транспортом. Гефестин - медьсодержащий фермент ферроксидаза, расположенный в мышечной оболочке двенадцатиперстной кишки, который окисляет железо и облегчает его перенос через базолатеральную мембрану в кровоток. [6] Еще один фермент, переносящий железо, - церулоплазмин . [6] Этот фермент необходим для мобилизации железа из ретикулоэндотелиальных клеток в плазму. [6] Церулоплазмин также окисляет железо из его двухвалентного состояния в трехвалентную форму, которая необходима для связывания железа. [4]Нарушение этих медьзависимых ферментов, транспортирующих железо, может вызвать вторичную железодефицитную анемию. [6] Другое предположение о причине анемии связано с митохондриальным ферментом цитохром с оксидазой (комплекс IV в цепи переноса электронов). Исследования показали, что модели на животных с нарушенной цитохром-с-оксидазой не смогли синтезировать гем из трехвалентного железа с нормальной скоростью. [6] Более низкая скорость фермента может также вызвать комкование избытка железа, что придаст гему необычный узор. [6] Этот необычный паттерн также известен как кольцевые клетки сидеробластной анемии.

Остановка роста клеток [ править ]

Причина нейтропении до сих пор не выяснена; однако задержка созревания миелоцитов или предшественников нейтрофилов может вызвать дефицит нейтрофилов . [3] [6]

Отравление цинком [ править ]

Отравление цинком может вызвать анемию , блокируя всасывание меди из желудка и двенадцатиперстной кишки . [2] Цинк также усиливает экспрессию хелатирующего металлотионеина в энтероцитах , которые составляют большинство клеток кишечного эпителия. [2] Поскольку медь имеет более высокое сродство к металлотионеину, чем цинк, медь будет оставаться связанной внутри энтероцита, а затем выводиться через просвет . [2] Этот механизм используется терапевтически для достижения отрицательного баланса при болезни Вильсона , которая связана с избытком меди. [2]

Диагноз [ править ]

Диагноз дефицита меди может быть подтвержден отчетом человека о совместимых признаках и симптомах, результатами тщательного физического обследования и подтверждающими лабораторными данными. Низкие уровни меди и церулоплазмина в сыворотке соответствуют диагнозу, как и низкий уровень меди в моче за 24 часа. [20] Дополнительные результаты анализа крови также включают нейтропению и анемию . [20] МРТ может продемонстрировать усиление сигнала Т2 в путях дорсальной колонны и медиального лемниска . [20]

Лечение [ править ]

Дефицит меди - очень редкое заболевание, и врачи часто ошибочно диагностируют его несколько раз, прежде чем сделать вывод о дефиците меди посредством дифференциальной диагностики (анализ сыворотки меди и биопсия костного мозга обычно являются окончательными в 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 либо пероральными добавками меди, либо внутривенно . [7] Если присутствует интоксикация цинком, прекращения приема цинка может быть достаточно для восстановления нормального уровня меди, но обычно это очень медленный процесс. [7]Людям, страдающим отравлением цинком, 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]

См. Также [ править ]

  • Медь в здоровье
  • Дефицит меди и избыточные состояния здоровья (негенетические)

Ссылки [ править ]

  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 болезнями человека . Ионы металлов в науках о жизни. 13 . Springer. С. 359–387. DOI : 10.1007 / 978-94-007-7500-8_11 . PMID  24470097 .
  2. ^ Б с д е е г ч я J к л м п о р д т ы т у V Jaiser, SR; Уинстон, GP (2010). «Медно-дефицитная миелопатия» . Журнал неврологии . 257 (6): 869–881. DOI : 10.1007 / s00415-010-5511-х . PMC 3691478 . PMID 20232210 .  
  3. ^ a b c d e f g h Хальфданарсон, TR; Kumar, N .; Li, CY; Phyliky, RL; Хоган, WJ (2008). «Гематологические проявления дефицита меди: ретроспективный обзор». Европейский журнал гематологии . 80 (6): 523–531. DOI : 10.1111 / j.1600-0609.2008.01050.x . PMID 18284630 . 
  4. ^ a b c d e Kodama, H .; Фудзисава, К. (2009). «Метаболизм меди и наследственные нарушения транспорта меди: молекулярные механизмы, скрининг и лечение». Металломика . 1 (1): 42–52. DOI : 10.1039 / B816011M .
  5. ^ «Информация о меди: преимущества, недостатки, источники пищи» .
  6. ^ Б с д е е г ч я J Klevay, LM (2006). « » Миелодисплазия, «myeloneuropathy, и дефицит меди» . Труды клиники Мэйо . 81 (1): 132. DOI : 10,4065 / 81.1.132 . PMID 16438490 . 
  7. ^ Б с д е е г ч я J к л м п о Kumar, N. (2006). «Медно-дефицитная миелопатия (раскачивание человека)» . Труды клиники Мэйо . 81 (10): 1371–84. DOI : 10.4065 / 81.10.1371 . PMID 17036563 . 
  8. ^ a b Фонг, Т .; Vij, R .; Виджаян, А .; DiPersio, J .; Блиндер, М. (2007). «Дефицит меди: важный фактор в дифференциальной диагностике миелодиспластического синдрома» . Haematologica . 92 (10): 1429–30. DOI : 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. DOI : 10.1007 / s004150170118 . PMID 11569901 . S2CID 10318175 .  
  10. ^ Б с д е е г Jaiser, SR; Уинстон, GP (2008). «Медедефицитная 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. ^ a b Bolamperti, L .; Леоне, Массачусетс; 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. DOI : 10.1007 / s10072-009-0126-7 . PMID 19768378 . S2CID 21488713 .  
  13. ^ a b c d e f Пинелес, SL; Уилсон, Калифорния; Balcer, LJ; Slater, R .; Галетта, SL (2010). «Комбинированная оптическая нейропатия и миелопатия, вызванная дефицитом меди». Обзор офтальмологии . 55 (4): 386–392. DOI : 10.1016 / j.survophthal.2010.02.002 . PMID 20451943 . 
  14. ^ a b Jaiser, SR; 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. ^ a b 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. DOI : 10.1007 / s00415-006-0479-2 . PMID 17415508 . S2CID 28373986 .  
  16. ^ a b Hedera, P .; Пельтье, А .; Финк, JK; Wilcock, S .; Лондон, Z .; Брюэр, GJ (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. DOI : 10.1016 / j.neuro.2009.08.008 . PMID 19732792 . 
  17. ^ Дхаван, СС; Райдер, К.М.; Причард, Э. (2008). «Огромное проглатывание пенни: добыча с локальными и системными эффектами». Журнал неотложной медицины . 35 (1): 33–37. DOI : 10.1016 / j.jemermed.2007.11.023 . PMID 18180130 . 
  18. ^ а б в Калер, SG; Liew, CJ; Donsante, A .; Хикс, JD; Sato, S .; Гринфилд, JC (2010). «Молекулярные корреляты эпилепсии при ранней диагностике и лечении болезни Менкеса» . Журнал наследственных метаболических заболеваний . 33 (5): 583–9. DOI : 10.1007 / s10545-010-9118-2 . PMC 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. DOI : 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 электронная ISSN 1868-0402    
  20. ^ a b c d Гудман, JC (декабрь 2015 г.). «Неврологические осложнения бариатрической хирургии». Текущие отчеты по неврологии и неврологии . 15 (12): 79. DOI : 10.1007 / s11910-015-0597-2 . PMID 26493558 . S2CID 21401030 .  

Внешние ссылки [ править ]

Классификация
D
  • МКБ - 10 : E61.0
  • МКБ - 9-СМ : 275,1
  • OMIM : 121270
  • ЗаболеванияDB : 3094