Miedź

Miedź – informacje w pigułce (podsumowanie farmaceuty)

Miedź – mikroelement niezbędny do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Bierze udział w licznych procesach fizjologicznych m.in. w tworzeniu i prawidłowym funkcjonowaniu krwinek czerwonych, metabolizmie tłuszczy i węglowodanów, spermatogenezie oraz tworzeniu kolagenu i elastyny. Miedź jest również składnikiem wielu enzymów, wspomaga pigmentację włosów i skóry oraz chroni komórki przed stresem oksydacyjnym. Ponadto wspomaga funkcjonowanie mózgu oraz układu odpornościowego i nerwowego. Głównym wskazaniem do stosowania miedzi są jej niedobory w organizmie. 

Miedź występuje w postaci tabletek, kapsułek, saszetek i płynu doustnego. Najczęściej występuje w połączeniu z innymi składnikami. 

Możliwe działania niepożądane: Miedź stosowana w zalecanej ilości nie powoduje zwykle skutków ubocznych. 

Opracowanie: Aleksandra Rutkowska – technik farmaceutyczny – nr dyplomu T/50033363/10

Miedź – kluczowy mikroelement dla zdrowia organizmu

Miedź to pierwiastek śladowy, który mimo obecności w organizmie w bardzo niewielkich ilościach, pełni fundamentalną rolę w zachowaniu zdrowia i prawidłowego funkcjonowania całego ciała. Ten niezbędny mikroelement uczestniczy w ponad setce procesów biochemicznych, wpływając na pracę układu nerwowego, krwionośnego, odpornościowego oraz kondycję skóry, włosów i kości. W organizmie dorosłego człowieka znajduje się zaledwie 70-150 mg miedzi, a dzienne zapotrzebowanie wynosi około 0,9-1,3 mg, jednak jej niedobór lub nadmiar może prowadzić do poważnych konsekwencji zdrowotnych. Miedź działa jako kofaktor dla wielu kluczowych enzymów, wspiera produkcję energii w mitochondriach, chroni komórki przed stresem oksydacyjnym oraz umożliwia prawidłową syntezę hemoglobiny i czerwonych krwinek. Bez odpowiedniego poziomu tego pierwiastka niemożliwe jest prawidłowe funkcjonowanie układu krążenia, nerwowego czy odpornościowego, dlatego znajomość jej właściwości, źródeł w diecie oraz objawów niedoboru jest niezbędna dla każdego, kto dba o swoje zdrowie.

Rola miedzi w organizmie człowieka

Miedź w organizmie koncentruje się głównie w wątrobie, mózgu, sercu i nerkach, choć znajduje się we wszystkich tkankach. Występuje w znacznie mniejszych ilościach w mięśniach szkieletowych i kościach. Szacuje się, że około 24,7% całkowitej zawartości miedzi zlokalizowana jest w mięśniach szkieletowych, 15,3% w skórze, 14,08% w szpiku kostnym, od 8 do 15% w wątrobie i 8% w komórkach mózgu. Ten rozkład nie jest przypadkowy – każda z tych lokalizacji wiąże się z konkretnymi funkcjami, jakie miedź pełni w danej tkance.

Podstawową funkcją miedzi jest jej udział jako kofaktora w działaniu licznych enzymów, zwanych miedzioenzymami. Pierwiastek ten jest niezbędnym składnikiem dysmutazy ponadtlenkowej, jednego z najważniejszych enzymów antyoksydacyjnych w organizmie. Dzięki temu miedź odgrywa kluczową rolę w neutralizacji wolnych rodników tlenowych, które w nadmiernej ilości mogą prowadzić do uszkodzenia komórek, a nawet ich degradacji. Im starszy człowiek, tym większa ilość wolnych rodników w jego organizmie, dlatego odpowiedni poziom miedzi ma szczególne znaczenie w zapobieganiu procesowi starzenia się komórek.

Miedź jest również niezbędna do syntezy hemoglobiny i uczestniczy razem z żelazem w transporcie tlenu do każdej komórki organizmu. Bez odpowiedniej ilości miedzi organizm nie jest w stanie efektywnie wchłaniać i wykorzystywać żelaza, co może prowadzić do niedokrwistości nawet przy prawidłowym poziomie żelaza we krwi. Pierwiastek ten wpływa na syntezę prostaglandyn, związków regulujących ciśnienie tętnicze i prawidłową czynność serca, co czyni go istotnym elementem profilaktyki chorób układu krążenia.

Wpływ miedzi na układ nerwowy i funkcje poznawcze

Od ilości miedzi w organizmie zależy sprawność mózgu, w tym zdolność myślenia, zapamiętywania i kreatywność. Miedź wpływa na przesyłanie impulsów nerwowych oraz poziom neuroprzekaźników, dzięki czemu uczestniczy w regulacji nastroju, koncentracji i pamięci. Niedobór tego pierwiastka może negatywnie wpływać na układ nerwowy, prowadząc do problemów z pamięcią, koncentracją i stabilnością emocjonalną.

Miedź jest szczególnie istotna dla tkanki nerwowej, która jest bardzo wrażliwa na niedotlenienie. Dzięki udziałowi w transporcie tlenu, miedź zapewnia właściwe zaopatrzenie neuronów w ten życiowo ważny pierwiastek. Ponadto uczestniczy w syntezie mieliny, substancji izolującej włókna nerwowe i umożliwiającej szybkie przewodzenie impulsów nerwowych. W mitochondriach komórek nerwowych miedź stanowi element czwartego kompleksu łańcucha oddechowego, warunkując efektywną produkcję energii niezbędnej do prawidłowego funkcjonowania mózgu.

Miedź a zdrowie układu krążenia i krwiotworzenie

Miedź bierze aktywny udział w syntezie czerwonych krwinek, poprawiając transport i proces wchłaniania żelaza oraz razem z nim transportując tlen do komórek ludzkiego ciała. Jest składnikiem ceruloplazminy, białka ułatwiającego wchłanianie żelaza i wpływającego na jego homeostazę w organizmie. Regulacja miedzi i żelaza są ściśle ze sobą powiązane poprzez działanie białka ceruloplazminą, hormonu hepcydyny hamującego uwalnianie żelaza do krwiobiegu oraz enzymu hefajstyny poprawiającego wiązanie żelaza i jego transport.

Odpowiednia zawartość miedzi w komórkach wpływa na wytrzymałość naczyń krwionośnych i pracę serca. Miedź jest niezbędna do tworzenia wiązań poprzecznych w kolagenie i elastynie w tkankach organizmu, w tym w ścianach naczyń krwionośnych. Niewłaściwe wiązania krzyżowe mogą prowadzić do osłabienia naczyń krwionośnych, zwiększając ryzyko ich uszkodzenia. Niedobór miedzi może być związany z podwyższonym ciśnieniem tętniczym krwi, chorobą niedokrwienną serca oraz niedokrwistością.

Znaczenie miedzi dla skóry, włosów i układu kostnego

Miedź jest niezbędna do właściwej integracji kolagenu i elastyny w tkankach organizmu. Kolagen jest najliczniejszym białkiem w ciele człowieka i głównym składnikiem strukturalnym tkanek łącznych, do których należą między innymi włosy, skóra i paznokcie. Dzięki miedzi możliwa jest synteza tych białek strukturalnych, co zapewnia skórze wytrzymałość, prawidłową strukturę, elastyczność i sprężystość. Miedź zwiększa produkcję kolagenu i elastyny, co ma znaczenie nie tylko dla młodego wyglądu, ale również dla utrzymania integralności skóry.

Pierwiastek ten odpowiada także za pigmentację skóry i włosów poprzez udział w produkcji melaniny, naturalnego barwnika. Melanina nie tylko nadaje skórze i włosom zdrowy odcień, ale również chroni przed promieniowaniem ultrafioletowym i zapobiega powstawaniu przebarwień. Dzięki wspieraniu procesów przemiany melaniny, miedź wpływa również na opóźnianie siwienia włosów. Niedobór miedzi może prowadzić do problemów z pigmentacją oraz zwiększonej kruchości włosów.

W kontekście układu kostnego miedź odgrywa kluczową rolę w prawidłowym wzmacnianiu kości. Jej niedobór może prowadzić do osteoporozy i zwiększonego ryzyka złamań. Miedź jest niezbędna do syntezy tkanki kostnej oraz warunkuje właściwą budowę układu kostnego poprzez odpowiednią syntezę kolagenu, który stanowi organiczną ramę dla mineralizacji kości.

Miedź w wzmacnianiu odporności organizmu

Prawidłowe stężenie miedzi w organizmie umożliwia skuteczną reakcję układu odpornościowego w kontakcie z wirusami, bakteriami i toksynami. Miedź ma wpływ na aktywność limfocytów T, które są odpowiedzialne za komórkową odpowiedź immunologiczną. Niedobór tego pierwiastka prowadzi do osłabienia funkcjonowania układu odpornościowego, manifestującego się spadkiem ilości białych krwinek i zwiększoną podatnością na infekcje.

Miedź wykazuje również działanie bakteriobójcze, przeciwwirusowe i przeciwgrzybicze. Badania potwierdzają, że niebezpieczne bakterie takie jak Escherichia coli, Salmonella enterica i Campylobacter jejuni, będące najczęstszą przyczyną zatruć pokarmowych, umieszczone na miedzianej powierzchni giną po kilku minutach lub zostają znacznie osłabione. Te właściwości przeciwdrobnoustrojowe były wykorzystywane przez ludzkość od tysięcy lat, jeszcze przed wynalezieniem antybiotyków.

Miedź a produkcja energii w mitochondriach

Mitochondria to struktury komórkowe odpowiedzialne za przemiany energetyczne, często nazywane „piecami energetycznymi” komórek. Do ich efektywnej pracy niezbędne są odpowiednie składniki, a jednym z nich jest właśnie miedź. Pierwiastek ten wpływa na prawidłową aktywność enzymów mitochondrialnych niezbędnych do produkcji energii oraz zmniejszania stresu oksydacyjnego, co przekłada się na funkcjonowanie niemal każdej komórki w naszym ustroju.

Miedź stanowi element czwartego kompleksu mitochondrialnego łańcucha oddechowego oraz enzymów dysmutazy ponadtlenkowej. Pełni więc kluczową rolę w produkcji energii na poziomie komórkowym oraz w regulacji metabolizmu tłuszczów i węglowodanów. Niedobór miedzi może prowadzić do zaburzeń w produkcji energii, co objawia się przewlekłym zmęczeniem i osłabieniem organizmu.

Źródła miedzi w diecie

Kategoria produktów	Przykłady	Zawartość miedzi na 100g
Podroby	Wątróbka cielęca	5,5 mg
	Wątróbka wieprzowa	0,63 mg
	Wątróbka wołowa	0,62 mg
Orzechy	Orzechy brazylijskie	1,74 mg
	Orzechy laskowe	1,29 mg
	Migdały	1,0 mg
Nasiona	Nasiona słonecznika	1,87 mg
	Nasiona dyni	ok. 1,4 mg
Produkty zbożowe	Otręby pszenne	wysoka zawartość
	Płatki owsiane	średnia zawartość
Inne	Kakao	wysoka zawartość
	Owoce morza	wysoka zawartość

Miedź lepiej przyswaja się z diety bogatej w białko zwierzęce niż z diety zawierającej głównie białka roślinne. Przyswajanie miedzi poprawiają również węglowodany, takie jak glukoza i skrobia, w mniejszym stopniu fruktoza, oraz witamina C. Z kolei żelazo, cynk, cyna, wapń i fosfor mają negatywny wpływ na jej przyswajanie. Przyswajanie miedzi zmniejszają także fityniany, błonnik pokarmowy i związki siarki.

Przeciętna, prawidłowo zbilansowana dieta powinna zaspokoić organizm jeśli chodzi o potrzebną dzienną dawkę miedzi. Produkty bogate w miedź to także warzywa liściaste, takie jak natka pietruszki, szpinak czy jarmuż, produkty pełnoziarniste, banany, śliwki, gorzka czekolada oraz większość warzyw zielonych. Dla wegetarian i wegan szczególnie ważne są orzechy, nasiona oraz rośliny strączkowe, takie jak soczewica, fasola i ciecierzyca.

Zapotrzebowanie na miedź w różnych grupach wiekowych

Dorosły człowiek, niezależnie od płci, potrzebuje około 0,9-1,0 mg miedzi na dzień. Większe zapotrzebowanie na ten pierwiastek odnotowuje się u kobiet w ciąży, gdzie wynosi około 1,0 mg lub więcej dziennie, oraz u kobiet karmiących piersią – aż do 1,3 mg dziennie. U dzieci dzienna dawka miedzi uzależniona jest od ich wieku: najmłodsze potrzebują jej w ilości około 1 mg, małe dzieci do 1,5 mg, a nastolatki około 2 mg na dobę.

Przyswajalność miedzi z diety waha się od 30% do 50%. Miedź wchłaniana jest w żołądku i w górnych odcinkach jelita cienkiego, a następnie razem z białkami, takimi jak albuminy, transportowana jest do wątroby. Jej wysoki poziom, poza wątrobą, występuje także w mózgu, sercu i nerkach. Wydalana jest głównie wraz z żółcią przez przewód pokarmowy, co stanowi główny mechanizm regulacji jej poziomu w organizmie.

Niedobór miedzi – objawy i konsekwencje

Niedobór miedzi występuje stosunkowo rzadko, ale może mieć poważne konsekwencje dla zdrowia. Do niedoboru może dojść u osób cierpiących na przewlekłe biegunki, z zaburzonym wchłanianiem, niedożywionych, odchudzających się, na diecie wegetariańskiej lub wegańskiej, a także u osób zażywających duże dawki suplementów cynku, kadmu, fluoru i kwasu fitynowego, które pogarszają wchłanianie miedzi.

Objawy niedoboru miedzi obejmują:

• Problemy z koncentracją i zapamiętywaniem
• Częste i nawracające infekcje oraz przeziębienia
• Zmęczenie i osłabienie organizmu
• Bladość skóry
• Zawroty głowy
• Niedokrwistość (anemia), mimo prawidłowego poziomu żelaza
• Problemy z kośćmi – osteoporoza i zwiększone ryzyko złamań
• Zaburzenia pigmentacji skóry i włosów
• Kruchość naczyń krwionośnych
• Problemy neurologiczne, w tym zaburzenia pamięci i stabilności emocjonalnej

Szczególnie niebezpieczny jest niedobór miedzi dla układu odpornościowego i krwionośnego. Upośledzone wchłanianie żelaza w konsekwencji niedoboru miedzi może prowadzić do niedokrwistości, która nie reaguje na suplementację żelaza. Uszkodzenia tkanek spowodowane działaniem wolnych rodników, które nie są neutralizowane z powodu braku miedzi, mogą przyczyniać się do przyspieszenia procesów starzenia i rozwoju chorób przewlekłych.

Nadmiar miedzi i choroba Wilsona

Przedawkowanie miedzi zdarza się rzadko, szczególnie w przypadku zbilansowanej diety. Zbyt wysoki poziom miedzi w organizmie może jednak wywołać szereg problemów zdrowotnych. Nadmiar miedzi może prowadzić do stanów zapalnych w organizmie, co manifestuje się bólem, obrzękiem i zaczerwienieniem. Może być również szkodliwy dla narządów, zwłaszcza wątroby i nerek, prowadząc do uszkodzeń i zaburzeń ich funkcji.

Objawy przedawkowania miedzi mogą obejmować:

• Nudności i wymioty
• Bóle brzucha i mięśni
• Biegunki
• Zaburzenia widzenia
• Zaburzenia oddychania
• Uszkodzenie wątroby
• Problemy z nerkami

Bardzo rzadkim schorzeniem wynikającym z nadmiaru miedzi jest choroba Wilsona, dziedziczona w sposób autosomalny recesywny. Jest to choroba genetyczna charakteryzująca się wzmożonym gromadzeniem miedzi w organizmie na skutek zaburzenia jej metabolizmu, spowodowana mutacjami w genie ATP7B kodującym enzym odpowiedzialny za transport miedzi. Częstość występowania choroby Wilsona w populacji szacuje się na 30 na 100 000 osób, a występuje ona w równym stopniu u obu płci.

W chorobie Wilsona miedź gromadzi się w wątrobie, mózgu i nerkach, prowadząc do uszkodzenia i upośledzenia funkcji tych narządów. Uszkodzeniu ulega także narząd wzroku – pojawiają się charakterystyczne żółtobrązowe pierścienie wokół rogówki, nazywane pierścieniami Kaysera-Fleischera. Objawy choroby najczęściej pojawiają się między 5. a 40. rokiem życia i mogą obejmować zmiany w obrębie wątroby, objawy neurologiczne, takie jak drżenia, trudności z chodzeniem i mową, oraz zaburzenia psychiatryczne, w tym depresję i lęki.

Leczenie farmakologiczne zaburzeń metabolizmu miedzi

W przypadku choroby Wilsona niezbędne jest wdrożenie terapii farmakologicznej, która trwa przez całe życie pacjenta. Głównym celem leczenia jest osiągnięcie ujemnego bilansu miedzi poprzez stosowanie leków chelatujących i ograniczających wchłanianie miedzi z przewodu pokarmowego.

Podstawowe substancje czynne stosowane w leczeniu choroby Wilsona to:

• Penicylamina – jest to środek chelatujący miedź, wiążący ją i nasilający jej usuwanie z moczem. Początkowa dawka wynosi zwykle 250-500 mg dziennie i jest stopniowo zwiększana do osiągnięcia poziomu 1,5-2,0 g dziennie przyjmowanego w czterech dawkach podzielonych. Jest to lek pierwszego rzutu w leczeniu początkowym u chorych z objawami klinicznymi.
• Sole trientynowe – stosowane jako alternatywa dla penicylaminy, szczególnie u pacjentów nietolerujących penicylaminy lub z działaniami niepożądanymi tego leku.
• Siarczan cynku – stosowany zarówno w leczeniu początkowym, jak i podtrzymującym. Cynk działa poprzez blokowanie wchłaniania miedzi w jelitach. Przy suplementacji cynkiem należy zadbać o odpowiedni stosunek cynku do miedzi, który wynosi 10:1, czyli na każde 30 mg cynku należy zapewnić sobie porcję 1 mg miedzi.
• Witamina B6 – suplementacja witaminy B6 jest zalecana w terapii skojarzonej z penicylaminą.

Leczenie choroby Wilsona wymaga również ścisłych ograniczeń dietetycznych. Pacjenci nie mogą jeść pokarmów o dużej zawartości miedzi, takich jak orzechy, czekolada, soja, grzyby, wątróbka i małże. Zalecana jest całkowita abstynencja alkoholowa, aby nie obciążać dodatkowo wątroby. Nieleczona choroba Wilsona prowadzi do śmierci u 95% pacjentów, jednak przy odpowiednim leczeniu rokowania są znacznie lepsze.

Suplementacja miedzi – kiedy jest wskazana

Suplementacja miedzi powinna odbywać się pod kontrolą lekarza i tylko w przypadku, gdy jest to medycznie uzasadnione. Najczęściej zalecana dawka w suplementach wynosi około 2-3 mg dziennie. Przed rozpoczęciem suplementacji zaleca się konsultację z lekarzem w celu ustalenia odpowiedniej dawki, co zoptymalizuje proces leczenia i zapewni bezpieczeństwo.

Suplementacja miedzi może być korzystna dla:

• Osób z niedoborem tego mikroelementu, potwierdzonym badaniami laboratoryjnymi
• Wegetarian i wegan, u których ryzyko niedoboru jest większe
• Osób z zaburzeniami wchłaniania minerałów, takimi jak celiakia
• Pacjentów po operacjach bariatrycznych
• Osób przyjmujących długotrwale duże dawki cynku
• Pacjentów z chorobami przewodu pokarmowego zaburzającymi wchłanianie

Suplementy miedzi są dostępne w różnych formach: tabletek, kapsułek i płynów. Wybór formy zależy od indywidualnych preferencji oraz tolerancji. Niektóre suplementy łączą miedź z innymi minerałami, takimi jak cynk, co może być korzystne, ponieważ miedź i cynk powinny być przyjmowane w równowadze. Ważne jest, aby wybierać produkty od zaufanych producentów i zawsze przestrzegać zaleceń dotyczących dawkowania.

Suplementy miedzi zaleca się przyjmować pomiędzy posiłkami, w kilku mniejszych porcjach w ciągu doby. Bardzo istotne jest, aby nie przyjmować jednocześnie suplementów miedzi i cynku – w przypadku suplementacji obu pierwiastków trzeba zachować minimum dwugodzinny odstęp między ich przyjęciem. Miedź powyżej 10 mg na dobę może wywołać nudności, a powyżej 60 mg zwykle powoduje wymioty, dlatego należy skutecznie chronić preparaty przed dziećmi.

Interakcje miedzi z lekami i innymi substancjami

Miedź może wchodzić w interakcje z różnymi lekami i substancjami, co należy uwzględnić podczas planowania suplementacji. Do upośledzonego wchłaniania miedzi może prowadzić stosowanie:

• Alkoholu
• Środków zobojętniających kwas solny
• Środków przeczyszczających
• Leków antyretrowirusowych
• Chemioterapii przeciwnowotworowej

Zwiększone wydalanie miedzi przez nerki powodują:

• Terapia chelatowa
• Etambutol
• Penicylamina
• Fenytoina
• Niesteroidowe leki przeciwzapalne (NLPZ)
• Molibden

Osoby przyjmujące te leki powinny szczególnie uważać na odpowiedni poziom miedzi w organizmie i w razie potrzeby skonsultować się z lekarzem odnośnie ewentualnej suplementacji.

Bibliografia

1. Tapiero H, Townsend DM, Tew KD. Trace elements in human physiology and pathology. Copper. Biomed Pharmacother. 2003;57(9):386-398. DOI: 10.1016/s0753-3322(03)00012-x PMID: 14652164
2. Bost M, Houdart S, Oberli M, Kalonji E, Huneau JF, Margaritis I. Dietary copper and human health: Current evidence and unresolved issues. J Trace Elem Med Biol. 2016;35:107-115. DOI: 10.1016/j.jtemb.2016.02.006 PMID: 27049134