Metabolismo del Cu
Il rame nell’ambiente
•
•
Noto ed usato da 10.000 anni
Nell’ambiente:
H2O mare
0,15 mg/L
H2O dolce
1-20 mg/L
Sedimenti
2-740 mg/g (secco)
Atmosfera
5-20 ng/m3
Suolo
50 mg/g (secco)
Alimenti
1 mg/g
Essenziale per tutti gli organismi
viventi
Estremamente tossico se le
concentrazioni superano la soglia
di tossicità
La doppia vita del rame
Essenziale: Il rame è coenzima di alcuni importanti enzimi: citocromo-c ossidasi,
SOD, lisil-ossidasi, dopamina-b-idrossilasi; amina ossidasi, efestina
E’ inoltre legato a metallotioneina, prione, precursore del b-amiloide
tossico
+
Cu2+
Cu+
+
Stress
Stress ossidativo
ossidativo
Dieta
Assorbimento intestinale
Trasporto
Omeostasi
Distribuzione
Escrezione
Metabolismo del rame
• 1-1,2 mg/d con la dieta
• 10 mg/d soglia di tossicità
• Assorbito a livello intestinale (35-60%), trasporto al
fegato legato ad albumina serica, il resto eliminato con
feci e urine.
• Nel corpo 50-120 mg: 40% muscoli, 15% fegato, 10%
sangue (80-120 mg/100mL plasma), 10% cervello, poi
cuore, reni
• Indicatori di stato: [Cu] plasma 100 mg/100mL, [Cu]
eritrociti 1mg/ml, [Cu] capelli 10-20 mg/g, [Cp] plasma
0,2-0,4 mg/ml
Animali di interesse veterinario
• Ampie variazioni nei limiti di tolleranza
• Maiali molto tolleranti, sopportano diete
che contengono fino a 250 mg Cu/kg di
alimento
• Bovini abbastanza tolleranti
• Pecore sono particolarmente sensibili
all’intossicazione da Cu; nell’alimento 5-10
mg Cu/kg.
Pecore North Ronaldsay
• Antica razza di pecore
che vivono nelle isole
Orcadi.
• Le pecore in genere
sono sensibili al Cu
(nell’alimento 5-10 mg
Cu/kg), ma questa
razza di pecore lo è in
modo particolare: si
tratta dei mammiferi
più suscettibili a Cu
che si conoscano.
• Animali-Modello
Omeostasi del rame
Cu+
Ctr1
Puig S. and D.J. Thiele 2002, 6:171-180
Espresso in modo ubiquitario; il suo coinvolgimento
nell’assorbimento intestinale è ancora in dubbio.
CCS
Metallotioneina
ATOX
I due monomeri sono rappresentati in blue e giallo. Il rame
in azzurro e le 4 Cys che legano il metallo in verde.
ATP-asi7B
Ceruloplasmina
Malattie di Wilson e Menkes
quando non funzionano le ATP-asi
• Wilson: la forma mutante di ATP7B
(espressa soprattutto nel fegato)
impedisce l’ingresso del Cu nel Golgi e la
successiva eliminazione: il Cu si accumula
nel fegato
• Menkes: la forma mutante di ATP7A
(espressa in tutti i tessuti tranne il fegato)
provoca bassi livelli di Cu in molti organi,
come il cervello.