La toxicidad por cobre (o Copperiedus ) es un tipo de intoxicación por metales provocada por un exceso de cobre en el organismo. Copperiedus podría ocurrir por el consumo excesivo de sales de cobre, pero lo más común es que sea el resultado de las enfermedades genéticas de la enfermedad de Wilson y de la enfermedad de Menke , que están asociadas con un transporte y almacenamiento mal gestionados de iones de cobre. El cobre es esencial para la salud humana ya que es un componente de muchas proteínas. Pero la hipercupremia (nivel alto de cobre en la sangre) puede provocar toxicidad por cobre si persiste y aumenta lo suficiente.
La toxicidad crónica por el cobre es rara. [1] El nivel seguro sugerido de cobre en el agua potable para humanos varía según la fuente, pero tiende a fijarse en 1,3 mg/L. [2] La toxicidad del cobre es tan baja que el sulfato de cobre (II) es un reactivo de rutina en los laboratorios de química de pregrado. [3]
Los síntomas agudos de intoxicación por cobre por ingestión incluyen vómitos, hematemesis (vómitos de sangre), hipotensión (presión arterial baja), melena (heces negras "alquitranadas"), coma, ictericia (pigmentación amarillenta de la piel) y malestar gastrointestinal. [4] Las personas con deficiencia de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa pueden tener un mayor riesgo de sufrir efectos hematológicos del cobre. [4] La anemia hemolítica resultante del tratamiento de quemaduras con compuestos de cobre es poco frecuente. [4]
La exposición crónica (a largo plazo) al cobre puede dañar el hígado y los riñones. [5] Los mamíferos tienen mecanismos eficientes para regular las reservas de cobre, de modo que generalmente están protegidos del exceso de niveles de cobre en la dieta. [5] [6]
Esos mismos mecanismos de protección pueden provocar síntomas más leves, que a menudo se diagnostican erróneamente como trastornos psiquiátricos. Existe mucha investigación sobre la función de la relación Cu/Zn en condiciones neurológicas, endocrinológicas y psicológicas. [7] [8] [9] Muchas de las sustancias que protegen a los humanos del exceso de cobre desempeñan funciones importantes en los sistemas neurológico y endocrino, lo que genera dificultades de diagnóstico. Cuando se utilizan para unir el cobre en el plasma, para evitar que sea absorbido por los tejidos, su propia función puede no cumplirse. Estos síntomas suelen incluir cambios de humor, irritabilidad, depresión, fatiga, excitación, dificultad para concentrarse y sensación de pérdida de control. Para complicar aún más el diagnóstico, algunos síntomas de exceso de cobre son similares a los de un déficit de cobre.
El nivel máximo de contaminante (MCL) de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. en el agua potable es de 1,3 miligramos por litro. [4] [10] El MCL para el cobre se basa en la expectativa de que toda una vida de consumo de cobre en agua a este nivel no tenga efectos adversos (gastrointestinales). La EPA de EE. UU. enumera el cobre como un micronutriente y una toxina. [11] La toxicidad en los mamíferos incluye una amplia gama de animales y efectos como cirrosis hepática, necrosis en los riñones y el cerebro, malestar gastrointestinal, lesiones, presión arterial baja y mortalidad fetal. [12] [13] [14] La Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) ha establecido un límite de 0,1 mg/m 3 para humos de cobre (vapor generado al calentar cobre) y 1 mg/m 3 para polvos de cobre (vapores metálicos finos). partículas de cobre) y nieblas (aerosol de cobre soluble) en el aire del lugar de trabajo durante un turno de trabajo de ocho horas, una semana laboral de 40 horas. [15] La toxicidad para otras especies de plantas y animales se observa en distintos niveles. [11]
La EPA no enumera ninguna evidencia de la incidencia de cáncer en humanos relacionada con el cobre, y enumera la evidencia en animales que vincula el cobre con el cáncer como "inadecuada". Dos estudios en ratones no han demostrado una mayor incidencia de cáncer. Uno de ellos utilizaba inyecciones regulares de compuestos de cobre, incluido el óxido cúprico. Un estudio de dos cepas de ratones alimentados con compuestos de cobre encontró un aumento variable en la incidencia de sarcoma de células del retículo en machos de una cepa, pero no en la otra (hubo una incidencia ligeramente mayor en hembras de ambas cepas). Estos resultados no se han repetido. [dieciséis]
Una manifestación de la toxicidad del cobre, la cirrosis hepática en niños ( cirrosis infantil india ), se ha relacionado con hervir leche en utensilios de cocina de cobre. El Manual Merck afirma que estudios recientes sugieren que un defecto genético está asociado con esta cirrosis en particular. [17]
Una condición hereditaria llamada enfermedad de Wilson hace que el cuerpo retenga cobre, ya que el hígado no lo excreta hacia la bilis . Esta enfermedad, si no se trata, puede provocar daños cerebrales y hepáticos , y se está investigando el tetratiomolibdato de biscolina como terapia contra la enfermedad de Wilson.
Un rasgo recesivo ligado al cromosoma X que se hereda, llamado enfermedad de Menke, causa alteración del tejido conectivo debido a mutaciones en los genes. Si se ve gravemente afectado, la esperanza de vida aproximada es de tres años. Un tratamiento utilizado para corregir la mutación es el tratamiento con histidina y cobre. [18]
Existen niveles elevados de cobre libre en la enfermedad de Alzheimer , [19] que se ha planteado la hipótesis de que está relacionado con el consumo de cobre inorgánico. [20] Se sabe que el cobre y el zinc se unen a las proteínas beta amiloides en la enfermedad de Alzheimer . [21] Se cree que esta forma unida media en la producción de especies reactivas de oxígeno en el cerebro. [22]
Código ICD-9-CM 985.8 El efecto tóxico de otros metales especificados incluye el envenenamiento agudo y crónico por cobre (u otro efecto tóxico), ya sea intencional, accidental, industrial, etc.
Además, incluye envenenamiento y efectos tóxicos de otros metales como estaño, selenio, níquel, hierro, metales pesados, talio, plata, litio, cobalto, aluminio y bismuto. Algunas intoxicaciones, por ejemplo, fosfuro de zinc, también se incluirían/podrían incluirse en el 989.4 Intoxicaciones debidas a otros plaguicidas, etc.
Se excluyen los efectos tóxicos del mercurio, arsénico, manganeso, berilio, antimonio, cadmio y cromo.
En casos de sospecha de intoxicación por cobre, la penicilamina es el fármaco de elección y a menudo se administra dimercaprol , un agente quelante de metales pesados. No se recomienda el uso de vinagre, ya que ayuda a solubilizar las sales de cobre insolubles. Los síntomas inflamatorios deben tratarse según principios generales, al igual que los nerviosos. [23] El tratamiento también puede parecerse a la oxidación del ozono para problemas de toxicidad ambiental, así como la eliminación de sedimentos en áreas de agua porque los sedimentos pueden ser un hogar para que residan los tóxicos. [24]
Existe cierta evidencia de que el ácido alfa lipoico (ALA) puede funcionar como un quelante más suave del cobre adherido a los tejidos. [25] También se está investigando el ácido alfa lipoico para quelar otros metales pesados, como el mercurio. [26]
Demasiado cobre en el agua puede dañar organismos marinos y de agua dulce como peces y moluscos. [27] Las especies de peces varían en su sensibilidad al cobre: la DL50 para una exposición de 96 h al sulfato de cobre es del orden de 58 mg por litro para la tilapia ( Oreochromis niloticus ) y 70 mg por litro para el bagre ( Clarias gariepinus). ) [28] El efecto crónico de las concentraciones subletales de cobre en los peces y otras criaturas es daño a las branquias, el hígado, los riñones y el sistema nervioso. También interfiere con el sentido del olfato de los peces, impidiéndoles elegir buenas parejas o encontrar el camino hacia las zonas de apareamiento. [29]
La pintura a base de cobre es un agente antiincrustante marino común . [30] En los Estados Unidos, la pintura a base de cobre reemplazó al tributilestaño , que fue prohibido debido a su toxicidad, como una forma para que los barcos controlaran el crecimiento orgánico en sus cascos. En 2011, el estado de Washington se convirtió en el primer estado de EE. UU. en prohibir el uso de pintura a base de cobre para la navegación, aunque solo se aplicaba a embarcaciones de recreo. [31] California también ha llevado a cabo iniciativas para reducir el efecto de la lixiviación de cobre, y la EPA de EE. UU. ha llevado a cabo investigaciones. [32]
El cobre es un elemental esencial para los procesos metabólicos de las algas marinas. Es necesario para el transporte de electrones en la fotosíntesis y en varios sistemas enzimáticos. Demasiado cobre también puede afectar el fitoplancton o las algas marinas en los ecosistemas tanto marinos como de agua dulce. Se ha demostrado que inhibe la fotosíntesis, interrumpe el transporte de electrones en el fotosistema 2, reduce las concentraciones de pigmentos, restringe el crecimiento, reduce la reproducción, etc. [33] La toxicidad del cobre es ampliamente reconocida y se utiliza para ayudar a prevenir la proliferación de algas. El efecto del cobre depende únicamente del cobre libre que recibe el agua. Está determinado por la solubilidad relativa y la concentración de los ligandos de unión al cobre.
Los estudios han demostrado que las concentraciones de cobre son tóxicas cuando el fitoplancton marino se limita a áreas fuertemente afectadas por las emisiones antropogénicas. [34] Algunos de los estudios han utilizado un anfípodo marino para mostrar cómo le afecta el cobre. Este estudio en particular dijo que los jóvenes eran 4,5 veces más sensibles a las toxinas que los adultos. [35] Otro estudio utilizó 7 especies de algas diferentes. Descubrieron que una especie era más sensible que las demás, que era Synechococcus , y que otra especie era más sensible en el agua de mar, que era Thalassiosira weissflogii . [36]
Un estudio utilizó cianobacterias, diatomeas, cocolitóforos y dinoflagelados. Este estudio demostró que las cianobacterias eran las más sensibles, las diatomeas las menos sensibles y los cocolitóforos y dinoflagelados eran intermedios. Utilizaron iones de cobre en un sistema de amortiguación y lo controlaron en diferentes niveles. Descubrieron que las tasas de reproducción de las cianobacterias se redujeron, mientras que otras algas tenían tasas de reproducción máximas. Descubrieron que el cobre puede influir en las sucesiones estacionales de especies. [37]
Se ha descubierto que el cobre y las aleaciones de cobre , como el latón, son tóxicos para las bacterias debido al efecto oligodinámico . Se desconoce el mecanismo de acción exacto, pero es común a otros metales pesados. Los virus son menos susceptibles a este efecto que las bacterias. Las aplicaciones asociadas incluyen el uso de pomos de latón en hospitales, que se autodesinfectan después de ocho horas, y desinfectantes minerales , en los que el cobre puede actuar como algicida. Se ha especulado que el uso excesivo de sulfato de cobre como algicida causó una epidemia de envenenamiento por cobre en Great Palm Island en 1979. [38]
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