Il Rame nell'organismo

Il rame è un elemento essenziale per la vita che interviene in numerosi processi fisiologici della cellula, come la produzione di energia, il trasporto dell’ossigeno, il trasporto del ferro, la produzione di cellule del sangue, la comunicazione tra cellule. Sia un difetto che un eccesso di rame possono risultare tossici, pertanto, il suo metabolismo è finemente regolato (Figura 1). 

Con la dieta noi ingeriamo  tra 0,6 e 1,6 mg di rame al giorno; in termini generali un individuo del peso di 70 kg contiene circa 110 mg di rame, dei quali 6 sono contenuti nel sangue, 8,8 nel cervello, 10 nel fegato, 26 nei muscoli e 46 nello scheletro.

L’epatocita costituisce il laboratorio chimico del fegato nel quale il rame introdotto con la dieta viene assemblato nelle proteine che lo utilizzano come cofattore e catalizzatore di molte reazione chimiche per le sue proprietà di scambio di elettroni. Nell’epatocita numerosi chaperoni legano il rame durante il suo transito tra i diversi compartimenti cellulari per il montaggio negli enzimi, impedendo in questo modo che il rame viaggi libero all’interno della cellula causando danni data sua alta reattività.

 


 

 


 


 

Figure 1 metabolismo del rame nell’epatocita. 
Gli chaperoni sono delle molecole trasportatrici di rame che accompagnano questo metallo tra i diversi compartimenti cellulari dove viene assemblato negli enzimi che lo utilizzano come cofattore. In questo modo gli chaperoni (CCS, ATOX1, Cox17)  impediscono che il rame viaggi libero all’interno della cellula causando danni data sua alta reattività. Dopo il suo ingresso nell’epatocita mediante il CTR1 il rame viene portato dallo chaperone Cox17 nei mitocondri, dallo chaperone CCS alla superossido dismutasi (SOD), dallo chaperone ATOX1 nell’apparato di Golgi (TGN) e nel reticolo endoplasmatico (RE) dove viene montato dall’ATP7B sulla ceruloplasmina (Cp) - che lega circa l’85-95% del rame nel sangue - o rilasciato nei canalicoli biliari per escrezione con le feci. La proteina trans-membrana  ATP7B, che pompa il rame attraverso le vescicole del TGN e RE consumando energia sottoforma di ATP, controlla quindi il montaggio del rame sulla Cp e il rilascio del rame nei canalicoli biliari per l’escrezione a seconda della quantità di rame che giunge nella cellula. Un mal funzionamento della pompa ATP7B comporta il rilascio di rame nel sangue non-legato alla ceruloplasmina (rame ‘labile’ o rame ‘libero’), che è tossico in quanto genera stress ossidativo.