Differenze tra le versioni di "Funzioni biologiche del rame"

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Il '''rame''' è un elemento necessario per la salute di ogni forma di vita (eucariotica e procarioti) ada eccezione degli [[Archaea|archea]]. Nel corpo umano è essenziale per il corretto funzionamento degli organi e dei [[metabolismo|processi metabolici]]; un complesso sistema di [[omeostasi]] regola la presenza di questo [[metallo]], eliminando le eventuali quantità in eccesso. In ogni caso l'assunzione di troppo o troppo poco rame, come nel caso di ogni nutriente ed elemento essenziale, porta ada un corrispondente stato di eccesso o carenza di organismo con i relativi effetti sulla salute.
 
Il fabbisogno giornaliero di rame è stato stabilito da diverse Istituzioni sanitarie in tutto il mondo; questo fabbisogno può essere diverso per gli adulti, le donne incinte, i bambini e i neonati. Per esempio, la [[Accademia nazionale delle scienze (Stati Uniti d'America)|National Academy of Science]] ha stabilito per gli [[USA]] un fabbisogno giornaliero raccomandato ([[Dose giornaliera consigliata|RDA]], Recommended Dietary Allowance) di rame di 0,9&nbsp;mg per gli adulti, di 1,0&nbsp;mg per le donne incinte e di 1,3&nbsp;mg per le donne in allattamento<ref>Ward, E. M., Keen, C.L., McArdle H.L. “A review: the impact of copper on human health”</ref>.
 
===Rame per il feto, i neonati e i bambini===
Il rame è necessario per la crescita e lo sviluppo del [[feto]], del [[neonato]] e del bambino<ref name=autogenerato2>Ralph, A., and McArdle, H. J. 2001. Copper metabolism and requirements in the pregnant mother, her fetus, and children. New York: International Copper Association</ref>. Il feto accumula rame nel [[fegato]] durante il terzo trimestre di [[gravidanza]]. Alla nascita un bambino sano ha quattro volte la concentrazione di rame rispetto ada un adulto: il [[latte materno]] è relativamente povero di rame e le scorte nel fegato del neonato scendono rapidamente dopo la nascita per fornire un adeguato apporto di rame durante il periodo dell'allattamento. Questi apporti sono necessari per funzioni metaboliche come la [[respirazione]] cellulare, la sintesi dei tessuti connettivi e del [[pigmento]] della [[melanina]], il metabolismo del ferro, la difesa dai [[radicali liberi]], l'[[espressione genica]], e il normale funzionamento del [[cuore]] e del [[sistema immunitario]] dei neonati. I neonati hanno dei meccanismi [[biochimica|biochimici]] speciali per la regolazione del rame nel loro organismo in attesa che i meccanismi definitivi, che funzioneranno nel resto della vita, si sviluppino e maturino.
 
Una grave carenza di rame nelle donne incinte aumenta il rischio di problemi alla salute dei loro feti e neonati, tra cui il basso peso alla nascita, debolezza muscolare e problemi [[neurologia|neurologici]]. Comunque questa carenza di rame può essere evitata attraverso una [[dieta|dieta bilanciata]]. Dal momento che la disponibilità di rame nel corpo può essere ostacolata da un eccesso di ferro e di [[zinco]], bisogna assicurarsi che la prescrizione di [[integratori alimentari]] contenenti ferro e zinco in gravidanza sia accompagnata da una significativa quantità di rame. I neonati [[allattamento materno|allattati al seno]] hanno una sufficiente quantità di rame, quello contenuto nel loro fegato e quello presente nel latte, per i primi 4-6 mesi di vita<ref>[http://copperinfo.com/health/pregnancy.html Copper Alliance | Our mission is to defend and grow markets for copper based on its superior technical performance and its contribution to a higher quality of life worldwide<!-- Titolo generato automaticamente -->]</ref>; nello [[svezzamento]] la dieta deve prevedere adeguate fonti di rame.
Il trasporto e il metabolismo del rame negli organismi viventi sono attualmente oggetto di numerose ricerche. A livello cellulare il rame viene portato attraverso la [[parete cellulare]] e dentro la cellula da trasportatori selettivi<ref name="autogenerato3">Stern, Bonnie R., Essentiality and Toxicity In Copper Health Risk Assessment: Overview, Update And Regulatory Considerations, 2010, ''Journal of Toxicology and Environmental Health,'' Part A, 73:114–127</ref>. Nel flusso sanguigno la maggior parte del rame è trasportato dalla ceruloplasmina; la percentuale del rame legato alla ceruloplasmina può variare da 70 a 95%, mentre il rimanente si lega alla [[albumina]] e ad altre proteine. Il rame intracellulare viene diretto ai luoghi dove vengono sintetizzati gli enzimi contenenti rame e agli [[organuli]] grazie a proteine specializzate chiamate [[metallochaperoni]]. Un altro gruppo di questi trasportatori porta il rame nei compartimenti cellulari. Esistono altri meccanismi per rilasciare il rame dalla cellula; trasportatori specializzati fanno ritornare il rame in eccesso al fegato, per un ulteriore immagazzinamento o per l'escrezione attraverso la [[bile]]. Grazie a questi meccanismi è improbabile l'esistenza di ioni rame non legati nella maggioranza della popolazione, ovvero da chi non è affetto da difetti del metabolismo di origine genetica.
 
Il rame viene portato nella cellula attraverso la parete cellulare da una proteina conosciuta come [[Copper Transporter 1]], o Ctr1; questa si lega rapidamente ada una proteina chaperone intracellulare. La proteina Atox1 consegna il rame alle vie secretorie e interagisce o con l'ATP7B (una proteina ATPasi che trasporta il rame) nel fegato o con l'ATP7A nelle altre cellule. L'ATP7B dirige il rame verso la ceruloplasmina contenuta nel plasma o alla bile in concerto con un [[chaperone]] da poco scoperto, il Murr1.L'ATP7A dirige il rame nell'[[apparato del Golgi]] alle proteine dopamina-beta-monoossigenasi, peptidilglicina-alfa-amilante monoossigenasi, lisil-ossidasi e tirosinasi, a seconda del tipo di cellula. CCS è il chaperone del rame per la Cu/Zn superossido dismutasi che protegge le cellule contro le specie di ossigeno reattivo; porta il rame nel [[citoplasma]] e nello spazio intermitocondriale. La proteina Cox17 porta il rame ai mitocondri al Citocromo-c-ossidasi attraverso i chaperoni Cox11, Sco1 e Sco2. Altri chaperoni del rame possono esistere e potrebbero includere metallotioneine e proteine precursori della beta-amiloide (APP).
 
===L'assorbimento del rame===
Dal cibo può virtualmente arrivare tutto il rame consumato dagli esseri umani<ref>Georgopoulos, P. G., Roy, A., Yvonne-Lioy, M. J., Opiekun, R. E., and Lioy, P. J. 2001. Environmental copper: Its dynamics and human exposure issues. ''J. Toxicol. Environ. Health'' B 4:341–394</ref><ref>Sadhra, S. S., Wheatley, A. D., and Cross, H. J. 2007. Dietary exposure to copper in the European Union and its assessment for EU regulatory risk assessment. ''Sci. Total Environ.'' 374:223–234</ref><ref>World Health Organization. 1998. Copper. Environmental Health Criteria 200. Geneva: IPCS, WHO</ref>. Le fonti migliori sono i frutti di mare, specialmente i [[crostacei]] e la [[carne]] (il fegato), i [[cereali]], i [[legumi]] (fagioli e lenticchie) e il [[cioccolato]]. La [[frutta secca]] è molto ricca in rame e lo stesso si può dire del [[frumento]] (grano e [[segale]]) e di alcuni frutti tra cui [[limoni]] e [[uva passa|uvette]]. Altre fonti di rame sono cereali, patate, piselli, carne rossa, funghi, alcuni vegetali a foglia (il cavolo), alcuni frutti come le noci di cocco, la [[papaia]] e le mele. Tè, riso e pollo sono relativamente poveri in rame, ma possono fornirne una dose sufficiente se consumati in grande quantità.
 
Un'altra fonte di rame è l'[[acqua]], che può fornire il 20-25% del fabbisogno. Il rame è un elemento che si trova naturalmente nella crosta terrestre e quindi esiste nelle acque sotterranee e di superficie, anche se la sua concentrazione varia a seconda della zona geografica. Una dieta bilanciata con una ampia varietà di cibi differenti è la miglior modo per evitare la carenza di rame.
Una dieta bilanciata con una ampia varietà di cibi differenti è la miglior modo per evitare la carenza di rame.
 
===Integrazioni alimentari===
Gli integratori alimentari possono evitare la carenza di rame, ma devono essere assunti solo sotto controllo medico. L'integrazione alimentare può rendersi necessaria nel caso di neonati prematuri o con basso peso alla nascita, o nutriti con [[latte artificiale]] povero di rame o latte di mucca nel primo anno di vita. Integrazioni di rame vengono talvolta prescritte anche nei seguenti casi:
L'integrazione alimentare può rendersi necessaria nel caso di neonati prematuri o con basso peso alla nascita, o nutriti con [[latte artificiale]] povero di rame o latte di mucca nel primo anno di vita.
Integrazioni di rame vengono talvolta prescritte anche nei seguenti casi:
# malattie che riducono la digestione ([[diarrea]] o altre infezioni, [[alcolismo]]),
# consumo di cibo insufficiente,
 
==Carenza ed eccesso di rame: condizioni non genetiche==
Se l'apporto di rame è insufficiente, le riserve presenti nel fegato vengono impoverite e la carenza di questo metallo può portare a malattie o a danni ai tessuti (in casi estremi, la morte). La [[tossicità]] dovuta alla carenza di rame può essere curata con una dieta appropriata o un'integrazione sotto controllo medico. All'opposto, anche un eccesso di rame (ben oltre i limiti fissati dall'[[Organizzazione Mondiale della Sanità]]) così come per ogni altra sostanza, può recare [[tossicità]]. La tossicità acuta è generalmente associata all'ingestione accidentale; i sintomi si placano quando non vengono più mangiati cibi ricchi in rame.Nel 1996, l'International Program on Chemical Safety, un Istituto associato all'[[Organizzazione mondiale della sanità|OMS]], dichiarò che “ci sono rischi maggiori per la salute derivati da carenza di rame piuttosto che per una sua eccessiva assunzione”. Le condizioni di salute associate a carenza ed eccesso (di origine non genetica) di rame sono descritte di seguito.
Nel 1996, l'International Program on Chemical Safety, un Istituto associato all'[[Organizzazione mondiale della sanità|OMS]], dichiarò che “ci sono rischi maggiori per la salute derivati da carenza di rame piuttosto che per una sua eccessiva assunzione”. Le condizioni di salute associate a carenza ed eccesso (di origine non genetica) di rame sono descritte di seguito.
 
===Carenza di rame===
Negli esseri umani e negli animali, la carenza di rame colpisce maggiormente il [[sangue]] e il [[sistema emopoietico]], il [[sistema cardiovascolare]], i [[tessuti connettivi]] e le ossa, il [[sistema nervoso]] e [[sistema immunitario|immunitario]]<ref name=autogenerato2 /><ref name=autogenerato5>Danks, D. M. 1988. Copper deficiency in humans. ''Annu. Rev. Nutr.'' 8:235–257</ref><ref name=autogenerato6>International Programme on Chemical Safety. 1998. Environmental Health Criteria No. 200: Copper. Geneva: World Health Organization</ref>.
I sintomi della carenza di rame includono osteoporosi, [[osteoartrite]], [[artrite reumatoide]], disturbi cardiovascolari, [[cancro al colon]] problemi cronici che coinvolgono le ossa, i tessuti connettivi, il cuore e i [[vasi sanguigni]]<ref name=autogenerato1 /><ref name=autogenerato5 /><ref>Cordano, A. 1978. Copper deficiency in clinical medicine. In Monographs of the American College of Nutrition, Vol. 2, Zinc and copper in clinical medicine, eds. K. M. Hambidge and B. L. Nichols, Jr., pp. 119–126. Proceedings of the 17th Annual Meeting. New York: SP Med. Sci. Books</ref>.
Inoltre una carenza di rame acquisita è stata recentemente implicata in una [[mieloneuropatia progressiva]] sorta in età adulta<ref>Spinazzi, M., De Lazzari, F., Tavolato, B., Angelini, C., Manara, R., Armani, M. (2007). Myelo-optico-neuropathy in copper deficiency occurring after partial gastrectomy. Do small bowel bacterial overgrowth syndrome and occult zinc ingestion tip the balance? Journal of Neurololgy,254, 1012-1017.</ref> e nello sviluppo di seri disordini del sangue tra cui la [[sindrome mielodisplasica]].
<ref>Spinazzi, M., De Lazzari, F., Tavolato, B., Angelini, C., Manara, R., Armani, M. (2007). Myelo-optico-neuropathy in copper deficiency occurring after partial gastrectomy. Do small bowel bacterial overgrowth syndrome and occult zinc ingestion tip the balance? Journal of Neurololgy,254, 1012-1017.</ref> e nello sviluppo di seri disordini del sangue tra cui la [[sindrome mielodisplasica]].
 
Una lieve carenza di rame, che si ritiene più diffusa di quanto precedentemente pensato, può colpire la salute umana in maniera più sottile<ref>Stern, B. R. 2007. U-shaped dose-response curve for risk assessment of essential trace elements:Copper as a case study. San Francisco: JohnWiley and Sons</ref>: minore resistenza alle infezioni, affaticamento generale, funzioni neurologiche ridotte, elevato rischio di malattie coronariche e osteoporosi. La carenza di rame altera il ruolo di altri costituenti cellulari coinvolti in attività antiossidanti, come il ferro, il [[selenio]], il glutatione e di conseguenza gioca un ruolo importante nelle malattie in cui lo [[stress (medicina)|stress]] ossidativo è elevato<ref>Johnson, M. A., Fischer, J. G., and Kays, S. E. 1992. Is copper an antioxidant nutrient? ''Crit. Rev. Food Sci.'' 32:1–31</ref><ref>Kägi, J. H., and Schaffer, A. 1988. Biochemistry of metallothionein. ''Biochemistry'' 27:8509–8515</ref><ref>Stern, B. R., 2007. U-shaped dose-response curve for risk assessment of essential trace elements: Copper as a case study. San Francisco: John Wiley and Sons</ref>.
La carenza di rame altera il ruolo di altri costituenti cellulari coinvolti in attività antiossidanti, come il ferro, il [[selenio]], il glutatione e di conseguenza gioca un ruolo importante nelle malattie in cui lo [[stress (medicina)|stress]] ossidativo è elevato<ref>Johnson, M. A., Fischer, J. G., and Kays, S. E. 1992. Is copper an antioxidant nutrient? ''Crit. Rev. Food Sci.'' 32:1–31</ref><ref>Kägi, J. H., and Schaffer, A. 1988. Biochemistry of metallothionein. ''Biochemistry'' 27:8509–8515</ref><ref>Stern, B. R., 2007. U-shaped dose-response curve for risk assessment of essential trace elements: Copper as a case study. San Francisco: John Wiley and Sons</ref>.
Fortunatamente, la carenza di rame può essere confermata da concentrazioni molto basse di metallo nel siero sanguigno e di ceruloplasmina nel sangue.
 
Nella popolazione, la carenza di rame può interessare gli individui con la sindrome di Menkes, bambini con basso peso alla nascita, neonati nutriti con latte di mucca invece che con latte materno, donne incinte ede in allattamento, pazienti riceventi una nutrizione parenterale totale (cioè con nutrienti somministrati per via venosa), [[diabete|diabetici]], individui con disordini alimentari e alcolisti.
Gli anziani e gli atleti possono essere a rischio per via di speciali bisogni che aumentano il fabbisogno giornaliero richiesto. I vegetariani possono avere un'assunzione di rame diminuita dovuta al consumo di cibi vegetali con una bassa biodisponibilità di rame. Feti e neonati da madri con soggette a grave carenza di rame hanno un maggiore rischio di basso peso alla nascita, debolezza muscolare e problemi neurologici. Carenze di rame per queste categorie di persone possono manifestarsi come anemia, anomalie ossee, problemi di crescita, infezioni frequenti ([[influenza]], raffreddore, [[polmonite]]), scarsa coordinazione nei movimenti e poca energia.
 
===Eccesso di rame===
L'eccesso di rame&nbsp;–, tuttora oggetto di molte ricerche in corso -, può provocare mal di stomaco, [[nausea]] e [[diarrea]] e può arrecare danni e malattie ai tessuti. Elevate quantità di rame sono state indirettamente associate ad alcuni disordini neurologici<ref>Llanos, R. M., and Mercer, J. F. 2002. The molecular basis of copper homeostasis copper-related disorders. DNA Cell. Biol. 21:259–270</ref>, sebbene i dati non siano univoci: sembra che il rame abbia un ruolo positivo in malattie neurologiche, come la [[malattia di Alzheimer]].<ref>[http://archiviostorico.corriere.it/2006/marzo/05/Alzheimer_terapia_rame_Dove_puo_co_9_060305139.shtml Nicolosi C. “Alzheimer: terapia di rame? Dove si può trovare sostegno” (Corriere della sera, 5 marzo 2006) ]</ref> Le capacità ossidative del rame, a seguito della sua ingestione in eccessive quantità, possono essere le responsabili della [[perossidazione dei lipidi]] o altre [[macromolecole]]<ref>Bremner, I. 1998. Manifestations of copper excess. Am. J. Clin. Nutr. 67:1069S–1073S</ref>.
Le capacità ossidative del rame, a seguito della sua ingestione in eccessive quantità, possono essere le responsabili della [[perossidazione dei lipidi]] o altre [[macromolecole]]<ref>Bremner, I. 1998. Manifestations of copper excess. Am. J. Clin. Nutr. 67:1069S–1073S</ref>.
 
Negli esseri umani, il fegato è il principale organo che subisce le conseguenze dell'eccesso di rame<ref name=autogenerato6 />. Altri organi bersaglio sono le ossa, il [[sistema nervoso centrale]] e il sistema immunitario. Un'eccessiva assunzione di rame colpisce l'organismo anche indirettamente interagendo con altre sostanze nutrienti: per esempio causa anemia, in quanto interferisce con il trasporto e/o il metabolismo del ferro<ref name=autogenerato2 />.
 
===Esposizione acuta===
Nei casi riportati di ingestione di alte concentrazioni di sali di rame (in dosi generalmente non conosciute, ma riportate essere di 20-70 grammi di rame), è stata osservata una progressione di sintomi, che includono dolori addominali, mal di testa, nausea, giramento di testa, vomito e diarrea, [[tachicardia]], difficoltà respiratorie, [[anemia emolitica]], [[ematuria]], massiccio sanguinamento gastrointestinale, [[insufficienza epatica]] e [[Insufficienza renale acuta|renale]], e morte. Episodi di disordini gastrointestinali acuti a seguito di singole o ripetute ingestioni di acqua potabile con elevatissime concentrazioni di rame (sopra i 3–6&nbsp;mg/L) sono caratterizzate da vomito e irritazione allo stomaco. I sintomi scompaiono quando il rame nell'acqua viene ridotto.
Episodi di disordini gastrointestinali acuti a seguito di singole o ripetute ingestioni di acqua potabile con elevatissime concentrazioni di rame (sopra i 3–6&nbsp;mg/L) sono caratterizzate da vomito e irritazione allo stomaco. I sintomi scompaiono quando il rame nell'acqua viene ridotto.
 
Sono stati condotti tre studi che dimostrano che la soglia per disordini gastrointestinali acuti è di circa 4–5&nbsp;mg/L per adulti sani, sebbene non sia chiaro se i sintomi siano dovuti al rame e/o sapore metallico, amaro e salato dell'acqua<ref>Araya, M., McGoldrick, M. C., Klevay, L. M., Strain, J. J., Robson, P., Nielsen, F., Olivares, M., Pizarro, F., Johnson, L. A., and Poirier, K. A. 2001. Determination of an acute no-observed-adverse-effect level (NOAEL) for copper in water. ''Regul. Toxicol. Pharmacol.'' 34:137–145</ref><ref>Araya, M., Chen, B., Klevay, L. M., Strain, J. J., Johnson, L., Robson, P., Shi, W., Neilsen, F., Zhu, H., Olivares, M., Pizarro, F., and Haber, L. T. 2003a. Confirmation of an acute no-observed-adverse-effect level (NOAEL) and low-observed-adverse-effect level (LOAEL) for copper in bottled drinking water in a multi-site international study. ''Regul. Toxicol. Pharmacol.'' 38:389–399</ref><ref>Pizarro, F., Olivares, M., Gidi, V., and Araya, M. 1999a. The gastrointestinal tract and acute effects of copper in drinking water and beverages. ''Rev. Environ. Health'' 14:231–238</ref><ref>Pizarro, F., Olivares, M., Uauy, R., Contreras, P., Rebelo, A., and Gidi, V. 1999b. Acute gastrointestinal effects of graded levels of copper in drinking water. ''Environ. Health Perspect.'' 107:117–121</ref>.
 
===Esposizione cronica===
La tossicità nel lungo termine non è stata ben studiata sull'uomo, ma è rara nella popolazione normale che non presenta difetti ereditari nell'omeostasi del rame<ref>Olivares, M., and Uauy, R. 1996. Limits of metabolic tolerance to copper and biological basis for present recommendations and regulations, Am. J. Clin. Nutr. 63:846S-852S</ref>. Ci sono alcune indicazioni che l'esposizione cronica possa manifestarsi in effetti sistemici oltre ai danni al fegato.<ref>Institute of Medicine. 2000. Copper in drinking water, ed. Board on Environmental Studies and Toxicology CoLS. Washington, DC: National Academy Press, National Research Council</ref>. Non sono stati osservati effetti sugli enzimi del siero del fegato, bioindicatori (bio-marker) dello stress ossidativo, ede altri indicatori biochimici su volontari giovani e in salute, a cui sono state somministrate dosi di 6–10&nbsp;mg/giorno di rame fino a 12 settimane<ref>Araya, M., Olivares, M., Pizarro, F., Gonzalez, M., Speisky, H., and Uauy, R. 2003b. Gastrointestinal symptoms and blood indicators of copper load in apparently healthy adults undergoing controlled copper exposure. ''Am. J. Clin. Nutr.'' 77:646–650</ref><ref>O'Connor, J. M., Bonham, M. P., Turley, E., McKeown, A., McKelvey-Martin, V. J., Gilmore, W. S., and Strain, J. J. 2003. Copper supplementation has no effect on markers of DNA damage and liver function in healthy adults (FOODCUE project). ''Ann. Nutr. Metab.'' 47:201–206</ref><ref>Pratt, W. B., Omdahl, J. L., and Sorenson, J. R. 1985. Lack of effects of copper gluconate supplementation. ''Am. J. Clin. Nutr.'' 42:681–682</ref><ref>Turley, E., McKeown, A., Bonham, M. P., O'Connor, J. M., Chopra, M., Harvey, L. J., Majsak-Newman, G., Fairweather-Tait, S. J., Bugel, S., Sandstrom, B., Rock, E., Mazur, A., Rayssiguier, Y., and Strain, J. J. 2000. Copper supplementation in humans does not affect the susceptibility of low density lipoprotein to in vitro induced oxidation (FOODCUE project). ''Free Radical Biol. Med.'' 29:1129–1134</ref>. Neonati di 3-12 mesi, che consumavano acqua contenenti 2&nbsp;mg/L per 9 mesi non differivano rispetto a un gruppo di controllo nei sintomi nel tratto gastrointestinale, tasso di crescita, predisposizione alle malattie, enzimi del siero del fegato, livelli di [[bilirubina]] e altri indicatori biochimici<ref>Olivares, M., Pizarro, F., Speisky, H., Lönnerdal, B., and Uauy, R. 1998. Copper in infant nutrition: Safety of World Health Organization provisional guideline value for copper content of drinking water. ''J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr.'' 26:251–257</ref>. La ceruloplasmina nel siero era momentaneamente elevata nei neonati di 9 mesi e simile ai controlli a 12 mesi, suggerendo l'adattamento dell'omeostasi e/o la maturazione della risposta omeostatica<ref name=autogenerato3 />.
La tossicità nel lungo termine non è stata ben studiata sull'uomo, ma è rara nella popolazione normale che non presenta difetti ereditari nell'omeostasi del rame<ref>Olivares, M., and Uauy, R. 1996. Limits of metabolic tolerance to copper and biological basis for present recommendations and regulations, Am. J. Clin. Nutr. 63:846S-852S</ref>.
Ci sono alcune indicazioni che l'esposizione cronica possa manifestarsi in effetti sistemici oltre ai danni al fegato.<ref>Institute of Medicine. 2000. Copper in drinking water, ed. Board on Environmental Studies and Toxicology CoLS. Washington, DC: National Academy Press, National Research Council</ref>.
Non sono stati osservati effetti sugli enzimi del siero del fegato, bioindicatori (bio-marker) dello stress ossidativo, ed altri indicatori biochimici su volontari giovani e in salute, a cui sono state somministrate dosi di 6–10&nbsp;mg/giorno di rame fino a 12 settimane<ref>Araya, M., Olivares, M., Pizarro, F., Gonzalez, M., Speisky, H., and Uauy, R. 2003b. Gastrointestinal symptoms and blood indicators of copper load in apparently healthy adults undergoing controlled copper exposure. ''Am. J. Clin. Nutr.'' 77:646–650</ref><ref>O'Connor, J. M., Bonham, M. P., Turley, E., McKeown, A., McKelvey-Martin, V. J., Gilmore, W. S., and Strain, J. J. 2003. Copper supplementation has no effect on markers of DNA damage and liver function in healthy adults (FOODCUE project). ''Ann. Nutr. Metab.'' 47:201–206</ref><ref>Pratt, W. B., Omdahl, J. L., and Sorenson, J. R. 1985. Lack of effects of copper gluconate supplementation. ''Am. J. Clin. Nutr.'' 42:681–682</ref><ref>Turley, E., McKeown, A., Bonham, M. P., O'Connor, J. M., Chopra, M., Harvey, L. J., Majsak-Newman, G., Fairweather-Tait, S. J., Bugel, S., Sandstrom, B., Rock, E., Mazur, A., Rayssiguier, Y., and Strain, J. J. 2000. Copper supplementation in humans does not affect the susceptibility of low density lipoprotein to in vitro induced oxidation (FOODCUE project). ''Free Radical Biol. Med.'' 29:1129–1134</ref>.
Neonati di 3-12 mesi, che consumavano acqua contenenti 2&nbsp;mg/L per 9 mesi non differivano rispetto ad un gruppo di controllo nei sintomi nel tratto gastrointestinale, tasso di crescita, predisposizione alle malattie, enzimi del siero del fegato, livelli di [[bilirubina]] e altri indicatori biochimici<ref>Olivares, M., Pizarro, F., Speisky, H., Lönnerdal, B., and Uauy, R. 1998. Copper in infant nutrition: Safety of World Health Organization provisional guideline value for copper content of drinking water. ''J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr.'' 26:251–257</ref>. La ceruloplasmina nel siero era momentaneamente elevata nei neonati di 9 mesi e simile ai controlli a 12 mesi, suggerendo l'adattamento dell'omeostasi e/o la maturazione della risposta omeostatica<ref name=autogenerato3 />.
 
===Bioindicatori del rame===
Sebbene un numero di indicatori sono utili per diagnosticare la carenza di rame, non c'è un affidabile bio-marker per l'eccesso di rame da dieta, se non la sua concentrazione nel fegato; si tratta però di una misura di tipo intrusivo, che generalmente viene effettuata solo in casi di sospetto avvelenamento da rame. Livelli accresciuti di rame nel siero o di ceruloplasmina non danno certezza, poiché possono derivare anche da infiammazioni, malattie, gravidanze e altri stressor biologici. Livelli di enzimi contenenti rame, come la citocromo-c-ossidasi, la superossidodismutasi, e la diaminasi ossidasi, variano non solo in relazione al livello di rame, ma anche ada una varietà di altri fattori psicologici e biochimici e quindi non sono degli indicatori inequivocabili dell'eccesso di rame<ref>Milne, D. B. 1998. Copper intake and assessment of copper status. Am. J. Clin. Nutr. 67:1041S-1045S</ref>.
 
Un nuovo “candidato” per rilevare sia la carenza che l'eccesso di rame è una proteina chaperone, che consegna il rame all'antiossidante SOD1 (Cu-Zn superossidodismutasi). È chiamato CCS (Copper Chaperone for SOD1) e i dati sugli animali ne supportano l'uso come marker in cellule accessibili, come gli eterociti, mentre sono in corso studi sugli esseri umani.
 
===Altre sindromi ereditarie===
Altre malattie che sembrano legate ad alterazioni del metabolismo del rame includono la cirrosi infantile indiana (Indian, childhood cyrrhosis, ICC), l'Endemic Tyrolean copper toxicosis (ETIC) e la tossicosi idiopatica da rame (ICT, idiopathic copper cirrosi), nota anche come cirrosi infantile non-indiana. L'ICT è un disordine genetico riconosciuto agli inizi del ventesimo secolo nelle regioni del [[Tirolo]] ([[Austria]]) e nella regione di [[Pune]] ([[India]] ) ICC, ITC, ETIC sono malattie dell'infanzia che sono simili in [[eziologia]] e aspetto. Sembrano avere una componente genetica e un contributo da un'elevata assunzione di rame. L'ipotesi prevalente è che l'ICT sia dovuta a un difetto genetico (che causa un difettoso metabolismo del rame) associato a una elevata assunzione di rame, dovuta al riscaldamento e conservazione di latte in recipienti di ottone o da alte concentrazioni di rame nell'acqua. Questa ipotesi è supportata dalla frequenza di consanguineità nella maggior parte dei casi, assente in aree con elevate quantità di rame nell'acqua potabile e dove queste sindromi non accadono.
L'ICT è un disordine genetico riconosciuto agli inizi del ventesimo secolo nelle regioni del [[Tirolo]] ([[Austria]]) e nella regione di [[Pune]] ([[India]] ) ICC, ITC, ETIC sono malattie dell'infanzia che sono simili in [[eziologia]] e aspetto. Sembrano avere una componente genetica e un contributo da un'elevata assunzione di rame.
L'ipotesi prevalente è che l'ICT sia dovuta ad un difetto genetico (che causa un difettoso metabolismo del rame) associato ad una elevata assunzione di rame, dovuta al riscaldamento e conservazione di latte in recipienti di ottone o da alte concentrazioni di rame nell'acqua. Tale ipotesi è supportata dalla frequenza di consanguineità nella maggior parte dei casi, assente in aree con elevate quantità di rame nell'acqua potabile e dove queste sindromi non accadono.
 
==Salute di piante e animali==
Oltre ada essere un nutriente essenziale per l'uomo, il rame è vitale per la salute di piante e animali e gioca un ruolo importante in agricoltura<ref>[http://copperinfo.com/health/plant.html Copper Alliance | Our mission is to defend and grow markets for copper based on its superior technical performance and its contribution to a higher quality of life worldwide<!-- Titolo generato automaticamente -->]</ref><ref>E. Grilli, S. Notarcola, F. Sarabia Blanco, A. Sbrana, A. Zanini: “La nobiltà sconosciuta”, 2002</ref>.
 
===Piante===
La concentrazione di rame nei suoli non è uniforme. In molte aree, i terreni hanno una concentrazione insufficiente di rame e spesso richiedono integrazioni di rame prima che la coltura, come i cereali, venga fatta crescere.
La carenza di rame nel suolo è un problema per la produzione di cibo, poiché porta ada una diminuzione delle rese e della qualità del raccolto. [[Fertilizzanti]] azotati possono peggiorare la carenza di rame nei suoli. Il [[Oryza sativa|riso]] e il grano, i due più importanti cibi da raccolto del mondo, sono molto sensibili alla carenza di rame: lo stesso vale per altri importanti cibi tra cui agrumi, l'[[avena (botanica)|avena]], gli [[spinaci]] e [[carote]]. Altri cibi come le [[Cocos nucifera|noci di cocco]], la [[soia]] e gli [[asparagi]] non sono particolarmente sensibili alla carenza di rame.
Il [[Oryza sativa|riso]] e il grano, i due più importanti cibi da raccolto del mondo, sono molto sensibili alla carenza di rame: lo stesso vale per altri importanti cibi tra cui agrumi, l'[[avena (botanica)|avena]], gli [[spinaci]] e [[carote]]. Altri cibi come le [[Cocos nucifera|noci di cocco]], la [[soia]] e gli [[asparagi]] non sono particolarmente sensibili alla carenza di rame.
 
La strategia più efficace per contrastare la carenza di rame è fornire rame sotto forma di sali, spesso come [[solfato]]. Fanghi sono spesso usati in qualche area per arricchire terreni agricoli con materiale organico e metalli in tracce, tra cui il rame.
 
===Animali===
[[Bovini]] ede [[ovini]] presentano segnali di una carenza di rame nel loro organismo. La lordosi è una malattia delle pecore associata alla carenza di rame e causa costi enormi per gli allevatori, soprattutto in [[Europa]], [[Nord America]] e Paesi tropicali.
La lordosi è una malattia delle pecore associata alla carenza di rame e causa costi enormi per gli allevatori, soprattutto in [[Europa]], [[Nord America]] e Paesi tropicali.
Nei [[maiali]], il rame ha dimostrato essere un notevole promotore della crescita.
 
==Effetti sull'uomo e sull'ambiente: il VRA==
Il rame esiste da sempre in natura, ma nel corso degli ultimi secoli si sono aggiunte emissioni “antropogeniche”, cioè dovute all'opera dell'uomo: basta pensare all'usura dei freni delle automobili e ai sali utilizzati in agricoltura. È stato necessario valutare se questi apporti possono comportare pericoli per l'uomo e l'ambiente: per questo nel 2000 l'industria europea del rame ha iniziato una procedura volontaria di valutazione del rischio (Voluntary Risk Assessment, V.R.A.<ref>{{Cita web |url=http://www.eurocopper.org/rame/copper-ra.html |titolo=www.eurocopper.org/rame/copper-ra.html |accesso=26 novembre 2010 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120523064646/http://eurocopper.org/rame/copper-ra.html |dataarchivio=23 maggio 2012 |urlmorto=sì }}</ref><ref>{{Cita web |url=http://www.eurocopper.org/vra/it/ |titolo=ECI: “The copper VRA” |accesso=26 novembre 2010 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110208190027/http://www.eurocopper.org/vra/it/ |dataarchivio=8 febbraio 2011 |urlmorto=sì }}</ref><ref>[http://www.iir.it/rame_e_salute/rame_e_salute8.asp IIR - Istituto Italiano del Rame - The Italian Copper Institut<!-- Titolo generato automaticamente -->] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110309024039/http://www.iir.it/rame_e_salute/rame_e_salute8.asp |data=9 marzo 2011 }}</ref>) legata alla produzione e all'utilizzo del rame metallico, delle polveri di rame e di quattro suoi composti.
Il rame esiste da sempre in natura, ma nel corso degli ultimi secoli si sono aggiunte emissioni “antropogeniche”, cioè dovute all'opera dell'uomo: basta pensare all'usura dei freni delle automobili e ai sali utilizzati in agricoltura.
È stato necessario valutare se questi apporti possono comportare pericoli per l'uomo e l'ambiente: per questo nel 2000 l'industria europea del rame ha iniziato una procedura volontaria di valutazione del rischio (Voluntary Risk Assessment, V.R.A.<ref>{{Cita web |url=http://www.eurocopper.org/rame/copper-ra.html |titolo=www.eurocopper.org/rame/copper-ra.html |accesso=26 novembre 2010 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120523064646/http://eurocopper.org/rame/copper-ra.html |dataarchivio=23 maggio 2012 |urlmorto=sì }}</ref><ref>{{Cita web |url=http://www.eurocopper.org/vra/it/ |titolo=ECI: “The copper VRA” |accesso=26 novembre 2010 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110208190027/http://www.eurocopper.org/vra/it/ |dataarchivio=8 febbraio 2011 |urlmorto=sì }}</ref><ref>[http://www.iir.it/rame_e_salute/rame_e_salute8.asp IIR - Istituto Italiano del Rame - The Italian Copper Institut<!-- Titolo generato automaticamente -->] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110309024039/http://www.iir.it/rame_e_salute/rame_e_salute8.asp |data=9 marzo 2011 }}</ref>) legata alla produzione e all'utilizzo del rame metallico, delle polveri di rame e di quattro suoi composti.
 
L'intero processo di valutazione è stato concordato con l'[[Istituto Superiore di Sanità]], essendo l'Italia il paese incaricato della revisione per conto della [[Commissione europea]] e degli Stati Membri dell'Unione. Nel 2008 il dossier VRA è stato infatti approvato dal Technical Committee for New and Existing Substances (TCNES) della Commissione Europea; lo Scientific Committee on Health and Environmental Risk (SCHER) della Commissione Europea ha svolto una valutazione finale e ha ulteriormente approvato le conclusioni sulla caratterizzazioni dei rischi per l'ambiente e la salute umana.
Nel 2008 il dossier VRA è stato infatti approvato dal Technical Committee for New and Existing Substances (TCNES) della Commissione Europea; lo Scientific Committee on Health and Environmental Risk (SCHER) della Commissione Europea ha svolto una valutazione finale ed ha ulteriormente approvato le conclusioni sulla caratterizzazioni dei rischi per l'ambiente e la salute umana.
La VRA copre gli aspetti della produzione, utilizzo e fine vita del rame e mostra che il quadro legislativo vigente garantisce in generale l'ambiente, la salute degli addetti all'industria e la popolazione europea.
 

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