Metabolismo del Cu. Il rame nellambiente Noto ed usato da 10.000 anni Nellambiente: H 2 O mare 0,15...
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Metabolismo del Cu
Il rame nell’ambiente
• Noto ed usato da 10.000 anni
• Nell’ambiente:
H2O mare 0,15 g/L
H2O dolce 1-20 g/L
Sedimenti 2-740 g/g (secco)
Atmosfera 5-20 ng/m3
Suolo 50 g/g (secco)
Alimenti 1 g/g
Essenziale per tutti gli organismi viventi
Estremamente tossico se le concentrazioni superano la soglia di tossicità
La doppia vita del rame
Stress ossidativo
Cu+
Stress ossidativo
Cu2+
+
+
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
Omeostasi
Dieta
Trasporto
Escrezione
Assorbimento intestinale
Distribuzione
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 g/100mL plasma), 10% cervello, poi cuore, reni
• Indicatori di stato: [Cu] plasma 100 g/100mL, [Cu] eritrociti 1g/ml, [Cu] capelli 10-20 g/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
Cu+
Omeostasi del rame
Puig S. and D.J. Thiele 2002, 6:171-180
Ctr1
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 Menkesquando 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.