Toxicidad del cobre
Tipo de envenenamiento por metales

Condición médica
Toxicidad del cobre
Otros nombresCobreideo
Un anillo de Kayser-Fleischer , depósitos de cobre que se encuentran en la córnea , es una indicación de que el cuerpo no está metabolizando el cobre adecuadamente.
EspecialidadToxicología

La intoxicación por cobre (o Copperiedus ) es un tipo de envenenamiento por metales causado por un exceso de cobre en el cuerpo. La Copperiedus puede ocurrir por consumir un exceso de sales de cobre, pero lo más común es que sea el resultado de la enfermedad genética de Wilson y la enfermedad de Menke , que están asociadas con un transporte y almacenamiento inadecuados 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 intoxicación por cobre si persiste y aumenta lo suficiente.

La toxicidad crónica por cobre es poco frecuente. [1] El nivel de cobre seguro sugerido para el agua potable para los seres 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]

Signos y síntomas

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 de los niveles excesivos de cobre en la dieta. [5] [6] La vida media biológica del cobre en los seres humanos es de aproximadamente 13 a 33 días, [7] [8] [9] y el exceso de cobre se excreta principalmente a través de la bilis en las heces, y pequeñas cantidades pueden excretarse a través de la orina, la saliva y la transpiración. [10] [11] [12] [13]

Estos mismos mecanismos de protección pueden causar síntomas más leves, que a menudo se diagnostican erróneamente como trastornos psiquiátricos. Hay mucha investigación sobre la función de la relación Cu/Zn en afecciones neurológicas, endocrinológicas y psicológicas. [14] [15] [16] Muchas de las sustancias que protegen a los humanos del exceso de cobre desempeñan funciones importantes en los sistemas neurológico y endocrino, lo que conduce a dificultades de diagnóstico. Cuando se utilizan para unir el cobre en el plasma, para evitar que se absorba en los tejidos, su propia función puede no cumplirse. Estos síntomas a menudo incluyen cambios de humor, irritabilidad, depresión, fatiga, excitación, dificultad para concentrarse y sensación de falta de control. Para complicar aún más el diagnóstico, algunos síntomas del 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 los Estados Unidos en el agua potable es de 1,3 miligramos por litro. [4] [17] El MCL para el cobre se basa en la expectativa de que una vida de consumo de cobre en agua a este nivel no tenga efectos adversos (gastrointestinales). La EPA de los Estados Unidos clasifica al cobre como un micronutriente y una toxina. [18] 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. [19] [20] [21] La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) ha establecido un límite de 0,1 mg/m3 para los humos de cobre (vapor generado al calentar cobre) y 1 mg/m3 para los polvos de cobre (partículas finas de cobre metálico) y las 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. [22] Se ha observado toxicidad en distintos niveles para otras especies de plantas y animales. [18]

Datos de la EPA sobre el cáncer

La EPA no enumera ninguna evidencia de incidencia de cáncer en humanos relacionada con el cobre, y clasifica como "inadecuada" la evidencia animal que vincula el cobre con el cáncer. Dos estudios en ratones no han demostrado un aumento en la incidencia de cáncer. En uno de ellos se utilizaron inyecciones regulares de compuestos de cobre, incluido óxido cúprico. Un estudio de dos cepas de ratones alimentados con compuestos de cobre encontró un aumento variable de la incidencia de sarcoma de células reticulares en los machos de una cepa, pero no en la otra (hubo un ligero aumento de la incidencia en las hembras de ambas cepas). Estos resultados no se han repetido. [23]

Fisiopatología

Cirrosis infantil india

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. [24]

Enfermedad de Wilson

Una enfermedad hereditaria llamada enfermedad de Wilson hace que el cuerpo retenga cobre, ya que el hígado no lo excreta en la bilis . Esta enfermedad, si no se trata, puede provocar daños cerebrales y hepáticos , y el tetratiomolibdato de bis-colina se está investigando como terapia contra la enfermedad de Wilson.

Enfermedad de Menke

Un rasgo recesivo ligado al cromosoma X que se hereda y se denomina enfermedad de Menke provoca la alteración del tejido conectivo debido a mutaciones en los genes. Si la enfermedad se ve gravemente afectada, la esperanza de vida aproximada es de tres años. Un tratamiento utilizado para corregir la mutación es el tratamiento con cobre e histidina. [25]

Enfermedad de Alzheimer

Existen niveles elevados de cobre libre en la enfermedad de Alzheimer , [26] lo que se ha planteado como hipótesis que está relacionado con el consumo de cobre inorgánico. [27] Se sabe que el cobre y el zinc se unen a las proteínas beta amiloide en la enfermedad de Alzheimer . [28] Se cree que esta forma unida media la producción de especies reactivas de oxígeno en el cerebro. [29]

Diagnóstico

CIE-9-CM

El código 985.8 de la CIE-9-CM sobre 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 el envenenamiento y los efectos tóxicos de otros metales, como el estaño, el selenio, el níquel, el hierro, los metales pesados, el talio, la plata, el litio, el cobalto, el aluminio y el bismuto. Algunos envenenamientos, como el fosfuro de cinc, también se incluirían/podrían incluirse en 989.4 Envenenamiento debido a otros pesticidas, etc.

Se excluyen los efectos tóxicos del mercurio, arsénico, manganeso, berilio, antimonio, cadmio y cromo.

CIE-10-CM

CódigoTérmino
T56.4X1DEfecto tóxico del cobre y sus compuestos, accidental (no intencional), encuentro posterior
T56.4X1SEfecto tóxico del cobre y sus compuestos, accidental (no intencional), secuela
T56.4X2DEfecto tóxico del cobre y sus compuestos, autolesión intencionada, encuentro posterior
T56.4X2SEfecto tóxico del cobre y sus compuestos, autolesión intencionada, secuelas
T56.4X3DEfecto tóxico del cobre y sus compuestos, agresión, encuentro posterior
T56.4X3SEfecto tóxico del cobre y sus compuestos, agresión, secuelas
T56.4X4DEfecto tóxico del cobre y sus compuestos, indeterminado, encuentro posterior
T56.4X4SEfecto tóxico del cobre y sus compuestos, indeterminado, secuelas

NOMBRE

Identificación del conceptoTérmino
46655005Cobre
43098002Fiebre del cobre
49443005Intoxicación crónica por cobre fitogenético
50288007Intoxicación crónica por cobre
73475009Intoxicación crónica hepatógena por cobre
875001Calcosis del ojo
90632001Intoxicación aguda por cobre

Tratamiento

En caso 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 administrar vinagre, ya que ayuda a solubilizar las sales de cobre insolubles. Los síntomas inflamatorios se deben tratar según principios generales, al igual que los síntomas nerviosos. [30] El tratamiento también puede consistir en oxidación con ozono para los problemas de toxicidad ambiental, así como en la eliminación de sedimentos en zonas de agua, ya que los sedimentos pueden ser el hogar de los tóxicos. [31]

Hay algunas evidencias de que el ácido alfa lipoico (ALA) puede funcionar como un quelante más suave del cobre unido a los tejidos. [32] El ácido alfa lipoico también se está investigando para quelar otros metales pesados, como el mercurio. [33]

Vida acuática

Un exceso de cobre en el agua puede dañar a los organismos marinos y de agua dulce, como los peces y los moluscos. [34] Las especies de peces varían en su sensibilidad al cobre; se ha informado que la DL50 para una exposición de 96 horas al sulfato de cobre es del orden de 58 mg por litro para la tilapia ( Oreochromis niloticus ) y de 70 mg por litro para el bagre ( Clarias gariepinus ) [35]. El efecto crónico de las concentraciones subletales de cobre en los peces y otras criaturas es el daño a las branquias, el hígado, los riñones y el sistema nervioso. También interfiere con el sentido del olfato en los peces, lo que les impide elegir buenas parejas o encontrar el camino a las zonas de apareamiento. [36]

La pintura a base de cobre es un agente antiincrustante marino común . [37] En los Estados Unidos, la pintura a base de cobre reemplazó al tributilestaño , que estaba prohibido debido a su toxicidad, como una forma de 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 aplicó a los barcos recreativos. [38] California también ha llevado a cabo iniciativas para reducir el efecto de la lixiviación del cobre, y la EPA de EE. UU. está realizando investigaciones al respecto . [39]

El cobre es un elemento esencial para los procesos metabólicos de las algas marinas. Es necesario para el transporte de electrones en la fotosíntesis y para varios sistemas enzimáticos. Un exceso de cobre también puede afectar al fitoplancton o a las algas marinas, tanto en ecosistemas marinos como de agua dulce. Se ha demostrado que inhibe la fotosíntesis, altera el transporte de electrones en el fotosistema 2, reduce las concentraciones de pigmentos, restringe el crecimiento, reduce la reproducción, etc. [40] La toxicidad del cobre es ampliamente reconocida y se utiliza para ayudar a prevenir las floraciones 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 que están fuertemente impactadas por emisiones antropogénicas. [41] Algunos de los estudios han utilizado un anfípodo marino para mostrar cómo el cobre lo afecta. Este estudio en particular dijo que los juveniles eran 4,5 veces más sensibles a las toxinas que los adultos. [42] Otro estudio utilizó 7 especies de algas diferentes. Encontraron que una especie era más sensible que las otras, que era Synechococcus , y que otra especie era más sensible en agua de mar, que era Thalassiosira weissflogii . [43]

En un estudio se utilizaron cianobacterias, diatomeas, cocolitóforos y dinoflagelados. Este estudio demostró que las cianobacterias eran las más sensibles, las diatomeas eran las menos sensibles y los cocolitóforos y dinoflagelados eran intermedios. Utilizaron iones de cobre en un sistema tampón y lo controlaron a diferentes niveles. Descubrieron que las tasas de reproducción de las cianobacterias se reducían mientras que otras algas tenían tasas de reproducción máximas. Descubrieron que el cobre puede influir en las sucesiones estacionales de especies. [44]

Bacteria

Se ha descubierto que el cobre y las aleaciones de cobre , como el latón, son tóxicos para las bacterias a través del 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 para puertas en hospitales, que se ha descubierto que se autodesinfectan después de ocho horas, y los desinfectantes minerales , en los que el cobre puede actuar como alguicida. Se ha especulado que el uso excesivo de sulfato de cobre como alguicida causó una epidemia de envenenamiento por cobre en Great Palm Island en 1979. [45]

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