View More View Less
  • 1 Semmelweis Egyetem, Budapest, Üllői út 26., 1085
Open access

Absztrakt:

A réz esszenciális nyomelem az emberi szervezet számára, fontos szerepet tölt be számos anyagcsere-folyamatban. Nélkülözhetetlen többek között a légzési lánc és a vasanyagcsere helyes működéséhez, a szabad gyökök eliminációjához, a hormonok, neurotranszmitterek szintéziséhez, valamint az extracelluláris mátrix stabilizálásához. A réz az oxidációs állapotváltozásra képes mivoltának köszönhetően kettős arculatú elem. A jelentősége a szervezetben a fehérjékhez kötötten vitathatatlan, azonban a szabad réz súlyos sejtkárosodást idéz elő főképpen szabad gyökös reakciók, fehérjék egyéb esszenciális fémtartalmának helyettesítése, valamint jelátviteli pályákra gyakorolt változatos hatása révén. Az emberi szervezetben jelen levő réz mennyisége kényes egyensúlyt képez. Mind hiánya, mind többlete súlyos tünetek, illetve kórképek kialakulását idézi elő. Táplálkozáseredetű rézanyagcsere-zavarok ritkán jelentkeznek, mivel az átlagos napi bevitele megfelelően fedezi a szükségletet, valamint a szervezet a rézraktárak kapacitásának köszönhetően jól tolerálja az átmeneti eltéréseket. A hiányállapot és a túlzott bevitel klinikai tüneteinek megismerésében és megértésében a rézanyagcserét érintő genetikai betegségek (Menkes-, Wilson-kór) nyújtottak segítséget. A réznek a krónikus betegségek kialakulásában betöltött szerepére egyre nagyobb figyelem irányul. Jelentősége körvonalazódik neurodegeneratív, valamint daganatos kórképek esetében is, mind kóroki tényezőként, mind terápiás célpontként. Orv Hetil. 2020; 161(35): 1488–1496.

If the inline PDF is not rendering correctly, you can download the PDF file here.

  • 1

    Bhattacharjee A, Chakraborty K, Shukla A. Cellular copper homeostasis: current concepts on its interplay with glutathione homeostasis and its implication in physiology and human diseases. Metallomics 2017; 9: 1376–1388.

  • 2

    Crisponi G, Nurchia VA, Fanni D, et al. Copper-related diseases: from chemistry to molecular pathology. Coord Chem Rev. 2010; 254: 876–889.

  • 3

    Lorincz MT. Wilson disease and related copper disorders. Handb Clin Neurol. 2018; 147: 279–292.

  • 4

    Hordyjewska A, Popiołek Ł, Kocot J. The many ‘‘faces’’ of copper in medicine and treatment. Biometals 2014; 27: 611–621.

  • 5

    Ingle AP, Paralikar P, Shende S, et al. Copper in medicine: perspectives and toxicity. In: Rai M, Ingle AP, Medici S. (eds.) Biomedical applications of metals. Springer International Publishing, Cham, 2018; pp. 95–112.

  • 6

    Otten JJ, Hellwig JP, Meyers LD. (eds.) Dietary reference intakes: the essential guide to nutrient requirements. The National Academies Press, Washington, DC, 2006; pp. 304–311.

  • 7

    Bost M, Houdart S, Oberli M, et al. Dietary copper and human health: current evidence and unresolved issues. J Trace Elem Med Biol. 2016; 5: 107–115.

  • 8

    Prohaska JR. Role of copper transporters in copper homeostasis. Am J Clin Nutr. 2008; 88: 826S–829S.

  • 9

    Hatori Y, Lutsenko S. The role of copper chaperone Atox1 in coupling redox homeostasis to intracellular copper distribution. Antioxidants 2016; 5: 25.

  • 10

    Lutsenko S, Barnes NL, Bartee MY, et al. Function and regulation of human copper-transporting ATPases. Physiol Rev. 2007; 87: 1011–1046.

  • 11

    Lalioti V, Muruais G, Tsuchiya Y, et al. Molecular mechanisms of copper homeostasis. Front Biosci (Landmark Ed). 2009; 14: 4878–4903.

  • 12

    Linder MC. Ceruloplasmin and other copper binding components of blood plasma and their functions: an update. Metallomics 2016; 8: 887–905.

  • 13

    The human protein atlas. Available from: https://www.proteinatlas.org/

  • 14

    van den Berghe PV, Klomp LW. New developments in the regulation of intestinal copper absorption. Nutr Rev. 2009; 67: 658–672.

  • 15

    Kim BE, Nevitt T, Thiele DJ. Mechanisms for copper acquisition, distribution and regulation. Nat Chem Biol. 2008; 4: 176–185.

  • 16

    Reczek CR, Chandel NS. The two faces of reactive oxygen species in cancer. Annu Rev Cancer Biol. 2017; 1: 4.1–4.20.

  • 17

    Liou GY, Storz P. Reactive oxygen species in cancer. Free Radic Res. 2010; 44: 479–496.

  • 18

    Valko M, Jomova K, Rhodes CJ, et al. Redox‑ and non‑redox‑metal‑induced formation of free radicals and their role in human disease. Arch Toxicol. 2016; 90: 1–37.

  • 19

    Wang Y, Branicky R, Noë A, et al. Superoxide dismutases: Dual roles in controlling ROS damage and regulating ROS signaling. J Cell Biol. 2018; 217: 1915–1928.

  • 20

    Ruttkay-Nedecky B, Nejdl L, Gumulec J, et al. The role of metallothionein in oxidative stress. Int J Mol Sci. 2013; 14: 6044–6066.

  • 21

    Collins JF., Prohaska JR, Knutson MD. Metabolic crossroads of iron and copper. Nutr Rev. 2010; 68: 133–147.

  • 22

    Horn D, Barrientos S. Mitochondrial copper metabolism and delivery to cytochrome c oxidase. IUBMB Life 2008; 60: 421–429.

  • 23

    Xiao Q, Ge G. Lysyl oxidase, extracellular matrix remodeling and cancer metastasis. Cancer Microenviron. 2012; 5: 261–273.

  • 24

    Kumar D, Mains RE, Eipper BA. 60 years of POMC: from POMC and α-MSH to PAM, molecular oxygen, copper, and vitamin C. J Mol Endocrinol. 2016; 56: T63–T76.

  • 25

    The National Academies of Sciences, Engineerig, Medicine. Copper in drinking water. National Academies Press, Washington, DC, 2000. Available from: https://doi.org/10.17226/9782.

  • 26

    Bandmann O, Weiss KH, Kaler SG. Wilson’s disease and other neurological copper disorders. Lancet Neurol. 2015; 14: 103–113.

  • 27

    Firneisz G, Lakatos PL, Szalay F, et al. Common mutations of ATP7B in Wilson disease patient from Hungary. Am J Med Genet. 2002; 108: 23–28.

  • 28

    Roberts EA, Schilsky ML, American Association for Study of Liver Diseases (AASLD). Diagnosis and treatment of Wilson disease: an update. Hepatology 2008; 47: 2089–2111.

  • 29

    European Association for the Study of the Liver. EASL Clinical Practice Guidelines: Wilson’s disease. J Hepatol. 2012; 56: 671–685.

  • 30

    Ferenci P. Diagnosis of Wilson disease. In: Członkowska A, Schilsky ML. (eds.) Handbook of clinical neurology. Elsevier, Amsterdam, 2017; Vol. 142, pp. 171–180.

  • 31

    Kaler SG. ATP7A-related copper transport diseases – emerging concepts and future trends. Nat Rev Neurol. 2011; 7: 15–29.

  • 32

    Telianidis J, Hung YH, Materia S, et al. Role of the P-type ATPases, ATP7A and ATP7B in brain copper homeostasis. Front Aging Neurosci. 2013; 5: 44.

  • 33

    Sokol RJ. Copper metabolism and copper storage disorders. In: Suchy F, Sokol R, Balistreri W. (eds.) Liver disease in children. Cambridge University Press, Cambridge, 2014; pp. 465–492.

  • 34

    Tanner MS. Indian childhood cirrhosis and tyrolean childhood cirrhosis. In: Leone A, Mercer JF. (eds.) Copper transport and its disorders. Molecular and cellular aspects. Springer, Boston, MA, 1999; pp. 127–137.

  • 35

    Prohaska JR. Impact of copper deficiency in humans. Ann N Y Acad Sci. 2014; 1314: 1–5.

  • 36

    Osredkar J, Sustar N. Copper and zinc, biological role and significance of copper/zinc imbalance. J Clinic Toxicol. 2011; S3: 1–18.

  • 37

    Pansarasa O, Bordoni M, Diamanti L, et al. SOD1 in amyotrophic lateral sclerosis: “ambivalent” behavior connected to the disease. Int J Mol Sci. 2018; 19: 1345.

  • 38

    Desai V, Kaler SG. Role of copper in human neurological disorders. Am J Clin Nutr. 2008; 88: 855S–858S.

  • 39

    Montes S, Rivera-Mancia S, Diaz-Ruiz A, et al. Copper and copper proteins in Parkinson’s disease. Oxid Med Cell Longev. 2014; 2014: 147251.

  • 40

    Kozlowski H, Janicka-Klos A, Brasun J, et al. Copper, iron, and zinc ions homeostasis and their role in neurodegenerative disorders (metal uptake, transport, distribution and regulation). Coord Chem Rev. 2009; 253: 2665–2685.

  • 41

    Millhauser GL. Copper binding in the prion protein. Acc Chem Res. 2004; 37: 79–85.

  • 42

    Phatak VM, Muller PA. Metal toxicity and the p53 protein: an intimate relationship. Toxicol Res. 2015; 4: 576–591.

  • 43

    Grubman A, White AR. Copper as a key regulator of cell signalling pathways. Expert Rev Mol Med. 2014; 16: e11.

  • 44

    D’Andrea LD, Romanelli A, Di Stasi R, et al. Bioinorganic aspects of angiogenesis. Dalton Trans. 2010; 39: 7625–7636.

  • 45

    Feng W, Ye F, Xue W, et al. Copper regulation of hypoxia-inducible factor-1 activity. Mol Pharmacol. 2009; 75: 174–182.

  • 46

    Denoyer D, Masaldan S, La Fontaine S, et al. Targeting copper in cancer therapy: ‘copper that cancer’. Metallomics 2015; 7: 1459–1476.

  • 47

    Majumder S, Chatterjee S, Pal S, et al. The role of copper in drug-resistant murine and human tumors. Biometals 2009; 22: 377–384.

  • 48

    Lopez J, Ramchandani D, Vahdat L. Copper depletion as a therapeutic strategy in cancer. Met Ions Life Sci. 2019; 19: 303–330.