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TABLEAU 1 Apports nutritionnels de référence pour le cuivre par groupe d’âge Valeurs des ANREF (mg/jour) EARa AJRb AIc ULd mâles femelles mâles femellesGroupe d’âge NDe0 à 6 mois 2007 à 12 mois 220 ND1 à 3 ans 260 260 340 340 1,0004 à 8 ans 340 340 440 440 3,0009 à 13 ans 540 540 700 700 5,00014 à 18 ans 685 685 890 890 8,00019 à 30 ans 700 700 900 900 10,00031 à 50 ans 700 700 900 900 10,00051 à 70 ans 700 700 900 900 10,000> 70 ans 700 700 900 900 10,000Grossesse£ 18 ans 785 1,000 8,00019 à 50 ans 800 1,000 10,000Lactation£ 18 ans 985 1,300 8,00019 à 50 ans 1,000 1,300 10,000 a BME = Besoin moyen estimatif. b AJR = Apport nutritionnel recommandé. c AS = Apport suffisant. d AMT = Apport maximal tolérable. Sauf indication contraire, l’AMT représente l’apport total provenant des aliments, de l’eau et des suppléments. e ND = Non déterminable. Cette valeur n’est pas déterminable en raison du manque de données sur les effets indésirables dans ce groupe d’âge et des inquiétudes concernant le manque de capacité à gérer des quantités excessives. La source de l’apport ne doit provenir que de l’alimentation pour éviter des niveaux élevés d’absorption.
PARTIE III : CUIVRE 305 LE CUIVRE Le cuivre fonctionne comme un composant de plusieurs métalloenzymes, qui agissent comme des oxydases dans la réduction de l’oxygène moléculaire. Il a été démontré que les activités de certains métalloenzymes de cuivre diminuent en cas d’épuisement du cop-per chez l’homme. Les besoins en cuivre sont basés sur une combinaison d’indicateurs, y compris les concentrations plasmatiques de cuivre et de céruloplasmine, l’activité de la super-oxyde dismutase érythrocytaire et la concentration de cuivre dans les plaquettes dans des études contrôlées de déplétion/replétion chez l’homme. L’apport maximal tolérable (AMT) est basé sur la protection contre les lésions hépatiques comme événement indésirable critique. Les valeurs des ANREF sont répertoriées par groupe de stade de vie dans le tableau 1. Les sources de cuivre comprennent les abats, les fruits de mer, les noix, les graines, les céréales de blé et les produits à base de céréales complètes. Les symptômes associés à une carence en cuivre comprennent l’anémie normocytaire et hypochrome, la leucopénie, la neutropénie et, chez les nourrissons et les enfants en croissance carencés en cuivre, l’ostéoporose. La toxicité du cuivre est généralement rare, sauf chez les personnes génétiquement prédisposées à un risque accru d’effets indésirables en cas d’apport excessif de cuivre.LE CUIVRE ET LE CORPSFonctionnementLe cuivre est un composant de plusieurs métalloenzymes, qui agissent comme des oxi-dases dans la réduction de l’oxygène moléculaire. Parmi les principales métalloenzymes de cuivre présentes chez l’homme, on peut citer les suivantes : ⢠Diamine oxydase, qui inactive l’histamine libérée lors des réactions allergiques ⢠Monoamine oxydase (MAO), qui joue un rôle important dans la dégradation de la sérotonine et dans le métabolisme de l’épinéphrine, de la norépinéphrine et de la dopamine ; Les inhibiteurs de la MAO sont utilisés comme antidépresseurs. ⢠Les ferroxidases, qui sont des enzymes à base de cuivre présentes dans le plasma et qui fonctionnent dans l’oxydation du fer ferreux nécessaire pour lier le fer à la transferrine. ⢠La b-monooxygénase de la dopamine, qui utilise l’ascorbate, le cuivre et l’oxygène pour convertir la dopamine en norépinéphrine
DRIs : THE ESSENTIAL GUIDE TO NUTRIENT REQUIREMENTS306 ⢠La superoxyde dismutase cuivre/zinc (Cu/Zn SOD), qui se défend contre les dommages oxydatifs ; Les mutations du gène Cu/Zn SOD, qui modifient le comportement redox de la protéine, provoquent la sclérose latérale amyotrophique (maladie de Lou Gehrig) Absorption, métabolisme, stockage et excrétion L’absorption du cuivre se fait principalement dans l’intestin grêle par des mécanismes à médiation saturable et à médiation non saturable. L’ATPase de type P de Menkes (MNK ; ATP7A) serait responsable du trafic du cuivre vers la voie sécrétoire pour l’efflux des cellules, y compris les entérocytes. Un gène MNK défectueux provoque la maladie de Menkes, qui se caractérise par une réduction de l’absorption du cuivre et du transport du cuivre par le placenta. L’ampleur de l’absorption du cuivre varie en fonction de l’apport alimentaire en cuivre ; elle va de plus de 50 % pour un apport inférieur à 1 mg/jour à moins de 20 % pour des apports supérieurs à 5 mg/jour. Environ 35 % d’un apport de 2 mg/jour est absorbé et transporté par la veine porte vers le foie, lié à l’albumine, pour être absorbé par les cellules parenchymateuses du foie. Près des deux tiers de la teneur en cuivre de l’organisme se trouvent dans le squelette et les muscles, mais le foie semble être le site clé dans le maintien de la concentration de cuivre dans le plasma. L’excrétion biliaire du cuivre est ajustée pour maintenir l’équilibre. Le cuivre est libéré via le plasma vers des sites extra-hépatiques, où jusqu’à 95 % du cuivre est lié à la cérulosplasmine. L’excrétion urinaire du cuivre est normalement très faible (< 0,1 mg/jour) pour une large gamme d’apports alimentaires. Comme pour les autres oligo-éléments, un dysfonctionnement rénal peut entraîner une augmentation des pertes urinaires. DÉTERMINATION DES BESOINS Détermination des besoins Le principal critère utilisé pour estimer les besoins en cuivre est basé sur une combinaison d’indicateurs, notamment les concentrations plasmatiques de cuivre et de céruloplasmine, l’activité superoxyde dismutase érythrocytaire et la concentration de cuivre dans les plaquettes lors d’études contrôlées de déplétion/replétion chez l’homme. Critères de détermination des besoins en cuivre, par groupe de stade de vie Groupe de stade de vie Critère 0 à 6 mo Apport moyen en cuivre du lait humain 7 à 12 mo Apport moyen en cuivre du lait humain et des aliments complémentaires
PARTIE III : CUIVRE 3071 à 18 ans Extrapolation à partir du BME pour adultes19 à 50 ans Cuivre plasmatique, céruloplasmine sérique, de la céruloplasmine sérique et des plaquettes Plasmatique, céruloplasmine sérique, cuivre plaquettaire et activité superoxyde dismutase érythrocytaire51 à > 70 y Extrapolation de 19 à 50 y Grossesse£ 18 y BME adolescente plus accumulation de cuivre chez le fœtus19 à 50 y BME femme adulte plus accumulation de cuivre chez le fœtusLactation£ 18 y BME adolescente plus quantité moyenne de cuivre sécrétée dans l’organisme. plus la quantité moyenne de cuivre sécrétée dans le lait maternel19 à 50 ans BME femme adulte plus la quantité moyenne de cuivre sécrétée dans le lait maternelL’Apport maximal tolérable (AMT) est le niveau le plus élevé d’apport nutritionnel quotidien susceptible de n’avoir aucun risque d’effets indésirables pour la plupart des gens.Les membres de la population générale ne devraient pas dépasser systématiquement l’AMT. L’AMT pour le cuivre est fondé sur les lésions hépatiques comme critère critique et représente l’apport provenant des aliments, de l’eau et des suppléments. D’après les données de la troisième enquête nationale sur la santé et la nutrition (NHANES III, 1988-1994), les apports médians les plus élevés en cuivre provenant de l’alimentation et des suppléments, tous sexes et tous stades de vie confondus, étaient d’environ 1 700 mg/jour pour les hommes âgés de 19 à 50 ans et d’environ 1 900 mg/jour pour les femmes allaitantes. L’apport le plus élevé rapporté à partir de l’alimentation et des compléments au 99e percentile était de 4 700 mg/jour, également chez les femmes allaitantes. L’apport suivant rapporté au 99e percentile était de 4 600 mg/jour chez les femmes enceintes et les hommes âgés de 50 à 70 ans. Le risque d’effets indésirables résultant d’un apport excessif de cuivre provenant de l’alimentation, de l’eau et des compléments alimentaires semble être faible pour les apports les plus élevés mentionnés ci-dessus.SOURCES DIÉTÉTIQUESAlimentsLe cuivre est largement distribué dans les aliments. L’accumulation de cuivre dans les plantes n’est pas affectée par la teneur en cuivre du sol dans lequel elles sont cultivées. Les principaux contributeurs de cuivre sont les abats, les fruits de mer, les noix et les graines. Les céréales à base de grains de blé et les produits à base de céréales complètes sont également des sources de cuivre. Les aliments qui apportent des quantités substantielles de cuivre au régime alimentaire américain sont ceux qui ont une teneur élevée en DRI
: THE ESSENTIAL GUIDE TO NUTRIENT REQUIREMENTS308 cuivre, comme les abats, les céréales et les produits à base de cacao, ainsi que les aliments relativement pauvres en cuivre, mais consommés en quantités importantes, comme le thé, les pommes de terre, le lait et le poulet. Suppléments alimentaires Selon les données américaines de l’enquête NHIS (National Health Interview Survey) de 1986, environ 15 % des adultes aux États-Unis ont consommé des suppléments contenant du cuivre. D’après les données de la NHANES III, l’apport médian en cuivre d’origine alimentaire et complémentaire était similaire à l’apport provenant uniquement de l’alimentation. L’apport moyen de cuivre alimentaire et complémentaire (1,3 à 2,2 mg/jour) était environ 0,3 à 0,5 mg/jour plus élevé pour les hommes et les femmes que l’apport moyen provenant des aliments (1,0 à 1,7 mg/jour). Biodisponibilité La biodisponibilité du cuivre est nettement influencée par la quantité de cuivre dans l’alimentation, plutôt que par la composition de l’alimentation. La biodisponibilité varie de 75 % du cuivre alimentaire absorbé par l’organisme lorsque l’alimentation ne contient que 400 mg/jour à 12 % absorbés lorsque l’alimentation contient 7,5 mg/jour. La quantité absolue de cuivre absorbée est plus élevée lorsque la consommation augmente. En outre, l’excrétion du cuivre dans le tractus gastro-intestinal régule la rétention du cuivre. Plus la quantité de cuivre absorbée est importante, plus le renouvellement est rapide et plus la quantité de cuivre excrétée dans le tractus gastro-intestinal est importante. Cette excrétion est probablement le principal point de régulation du cuivre total de l’organisme. Cette régulation homéostatique efficace de l’absorption et de la rétention contribue à protéger contre la carence en cuivre et la toxicité. Interactions alimentaires L’homéostasie du cuivre est affectée par les interactions entre le zinc, le cuivre, le fer et le molybdène. En outre, le niveau de protéines alimentaires, les cations en interaction et les sulfates peuvent tous influencer l’absorption et l’utilisation du cuivre. Le tableau 2 présente des preuves de l’interaction du cuivre avec certains nutriments et substances alimentaires. Apports insuffisants et carence en cuivre La carence franche en cuivre chez l’homme est rare, mais elle a été constatée dans un certain nombre de conditions particulières. Elle a ainsi été observée chez des prématurés nourris avec des préparations lactées déficientes en cuivre, chez des nourrissons se remettant d’une malnutrition associée à une diarrhée chronique et nourris avec du lait de vache, et chez des patients ayant subi une
PARTIE III : CUIVRE 309TABLE 2 Interactions potentielles avec d’autres substances alimentairesSubstance Interaction potentielle NotesSUBSTANCES QUI AFFECTENT LE CUIVREZinc Le zinc (à des apports très élevés) Cela ne se produit généralement qu’à des apports bien supérieurs à peut diminuer le cuivre la quantité de zinc normalement présente dans l’alimentation. Les nourrissons nourris avec une formule contenant de faibles concentrations de fer ont absorbé plus de cuivre que les nourrissons qui ont consommé la même formule avec une concentration de fer plus élevée. Une telle interaction a été signalée comme produisant un statut de cuivre réduit chez les nourrissons.nutrition parentérale (TPN). Dans ces cas, les concentrations sériques de cuivre et de céruloplasmine étaient aussi basses que 0,5 mmol/L et 35 mg/L, respectivement, par rapport aux plages normales rapportées de 10 à 25 mmol/L pour la concentration sérique de cuivre et de 180 à 400 mg/L pour la concentration de céruloplasmine. La supplémentation en cuivre a entraîné une augmentation rapide des concentrations sériques de cuivre et de céruloplasmine. Les symptômes associés à une carence en cuivre sont les suivants : ⢠Anémie normocytaire et hypochrome ⢠Leucopénie ⢠Neutropénie ⢠Ostéoporose (chez les nourrissons et les enfants en croissance carencés en cuivre)EXCÈS DE CUIVRELa toxicité à long terme du cuivre n’a pas été bien étudiée chez l’homme, mais elle est rare dans les populations normales sans défaut héréditaire de l’homéostasie du cuivre. Des effets indésirables potentiels ont été associés à un apport excessif de sels de cuivre solubles dans les compléments alimentaires et l’eau potable, bien que la plupart de ces effets n’aient été signalés que sur la base d’un apport aigu et non chronique. La consommation d’eau potable ou d’autres boissons contenant des niveaux élevés de cuivre a surtout entraîné des maladies gastro-intestinales, notamment des douleurs abdominales, des crampes, des nausées, des diarrhées et des vomissements.
DRIs : LE GUIDE ESSENTIEL DES BESOINS NUTRITIFS310 Considérations particulières Individus sensibles aux effets indésirables : Chez l’homme, les lésions hépatiques dues à l’apport ex cessif de cuivre sont observées presque exclusivement chez les personnes atteintes de la maladie de Wilson, de la toxicose idiopathique au cuivre (ICT) et chez les enfants atteints de cirrhose infantile indienne (ICC). Ainsi, ces personnes seront exposées à un risque accru d’effets indésirables liés à un apport excessif en cuivre.
PARTIE III : LE CUIVRE 311POINTS CLÉS POUR LE CUIVRE Le cuivre fonctionne comme un composant de plusieurs métalloenzymes,3 qui agissent comme des oxydases dans la réduction de l’oxygène moléculaire. Les besoins en cuivre sont basés sur une combinaison de3 indicateurs, dont les concentrations plasmatiques de cuivre et de céruloplasmine, l’activité superoxyde dismutase érythrocytaire et la concentration de cuivre plaquettaire dans des études contrôlées de déplétion/réplétion chez l’homme. L’AMT est basé sur la protection contre les lésions hépatiques comme événement indésirable critique. Le risque d’effets indésirables résultant d’un apport excessif de3 cuivre provenant de l’alimentation, de l’eau et des suppléments semble faible. Les bonnes sources de cuivre sont les abats, les fruits de mer, les noix,3 les graines, les céréales à base de blé et les produits à base de céréales complètes. La carence franche en cuivre chez l’homme est rare. Les signes et3 symptômes de la carence sont l’anémie normocytaire et hypochrome, la leucopénie, la neutropénie et, chez les enfants carencés en cuivre, l’ostéoporose. La toxicité à long terme du cuivre n’a pas été bien étudiée chez3 l’homme, mais elle est rare dans les populations normales sans défaut héréditaire de l’homéostasie du cuivre. Des effets indésirables potentiels ont été associés à un apport excessif de sels de cuivre solubles dans les compléments alimentaires et l’eau potable, bien que la plupart de ces effets n’aient été signalés que sur la base d’un apport aigu et non chronique. Les personnes présentant un risque accru d’effets indésirables dus à un apport excessif de cuivre3 sont les personnes atteintes de la maladie de Wilson (homozygote et hétérozygote), de toxicose idiopathique au cuivre (ICT) et de cirrhose infantile indienne (ICC).