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Cobre

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Elemento químico, de símbolo Cu, con número atómico 29; uno de los metales de transición e importante metal no ferroso. Su utilidad se debe a la combinación de sus propiedades químicas, físicas y mecánicas, así como a sus propiedades eléctricas y su abundancia. El cobre fue uno de los primeros metales usados por los humanos.

La mayor parte del cobre del mundo se obtiene de los sulfuros minerales como la calcocita, covelita, calcopirita, bornita y enargita. Los minerales oxidados son la cuprita, tenorita, malaquita, azurita, crisocola y brocantita. El grado del mineral empleado en la producción de cobre ha ido disminuyendo regularmente, conforme se han agotado los minerales más ricos y ha crecido la demanda de cobre. Hay grandes cantidades de cobre en la Tierra para uso futuro si se utilizan los minerales de los grados más bajos, y no hay probabilidad de que se agoten durante un largo periodo.


Contenido

Antimicrobiano

La condición de “antimicrobiano” es la habilidad de una sustancia para inactivar microbios tales como las bacterias, hongos (incluyendo los mohos) y virus. Se ha demostrado claramente que algunas de las especies más tóxicas de bacterias, hongos y virus no pueden sobrevivir al estar en contacto con el cobre.

La literatura científica cita la eficacia del cobre para inactivar muchos tipos distintos de microbios, incluyendo a Actinomucor elegans, Aspergillus niger, Bacterium linens, Bacillus megaterium, Bacillus subtilis, Brevibacterium erythrogenes, Candida utilis, Candida albicans, Penicillium chrysogenum, Rhizopus niveus, Saccharomyces mandshuricus, Saccharomyces cerevisiae, Torulopsis utilis, Tubercle bacillus, Achromobacter fischeri, Photobacterium phosphoreum, Paramecium caudatum, Poliovirus, Proteus, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus grupo D, y Pseudomonas aeruginosa.

Durante los últimos años, los estudios de eficacia antimicrobiana en distintas superficies de contacto han demostrado claramente que el cobre y ciertas aleaciones de cobre inactivan fácilmente varios de los tipos más potentes de microbios, incluyendo a Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes, Campylobacter jejuni, Salmonella enteriditis, Legionella pneumophilia, Enterobacter aureus, Staphylococcus aureus resistente a la Meticilina (MRSA) e Influenza A.

Los mecanismos antimicrobianos del cobre son complejos y ocurren en distintas formas, tanto dentro de las células como en los espacios intersticiales entre las células. Un factor crítico responsable de las propiedades antimicrobianas del cobre es la habilidad de este metal de aceptar o donar fácilmente sus electrones (es decir, el cobre tiene una alta oxidación catalítica y alto potencial de reducción). Esta propiedad química permite que los iones de cobre alteren las proteínas dentro de las células de los microbios para que las proteínas ya no puedan realizar sus funciones normales. Los científicos también han observado que el cobre es responsable de inhibir el transporte electrónico en las interacciones de la pared celular, ligando el ADN y desordenando las estructuras helicoidales. A través de estos mecanismos y otros, el cobre inactiva muchos tipos de bacterias, hongos y virus.

Bajo condiciones específicas, el cobre puede eliminar microbios o evitar su crecimiento adicional. Su eficacia y tasa de inactivación microbiana dependen de la temperatura, de la humedad, de la concentración de iones de cobre y del tipo de microorganismo con el cual está en contacto. Bajo condiciones óptimas, cuando han estado en contacto con el cobre, se han logrado tasas de sobreviva de 0% en algunos microbios.

Dado lo anterior, el cobre es un ingrediente activo en muchos distintos tipos de productos antimicrobianos. En ambientes de atención de salud, las incubadoras de cobre resisten el crecimiento microbiano y las soluciones de cloruro de cobre tienen eficacias antimicrobianas similares a los desinfectantes y a los productos químicos esterilizantes que se utilizan en la industria de los equipos médicos. Para los consumidores, el cobre es un ingrediente activo en enjuagatorios bucales, pastas de dientes y medicamentos.

Estudios experimentales extensivos realizados durante los últimos años han confirmado que el cobre y ciertas aleaciones de cobre inactivan los microbios patogénicos al contacto, tanto a temperatura ambiente como a temperaturas de enfriamiento.

En los edificios modernos de hoy, la preocupación de la exposición a microorganismos tóxicos ha creado una gran necesidad de mejorar las condiciones higiénicas de los sistemas de aire acondicionado, ventilación y calefacción, los cuales se cree que son causantes de más del 60% de las enfermedades en los edificios (por ejemplo, se ha demostrado que los alabes de aluminio en los sistemas de aire acondicionado, ventilación y calefacción son una fuente importante de poblaciones microbianas).

En las personas inmunocomprometidas, la exposición a potentes microorganismos provenientes de los sistemas de aire acondicionado, ventilación y calefacción puede causar infecciones severas, posiblemente causando la muerte. El uso del cobre antimicrobiano en vez de materiales biológicamente inertes en los tubos del intercambiador de calor, en los alabes, en los filtros y en los ductos, es un medio viable y efectivo en cuanto a costos para ayudar a controlar el crecimiento de bacterias y hongos que se desarrollan en estos sistemas.

Por otra parte, la cantidad de infecciones que surgen a través de la comida sugiere que los programas de higiene gubernamentales y el auto-monitoreo de la industria son insuficientes para proteger la calidad de los insumos alimenticios del mundo. Las superficies de contacto higiénicas, como el cobre y las aleaciones de cobre, pueden ayudar a reducir la incidencia de contaminación cruzada de los patógenos peligrosos en la comida, tales como E. coli, Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes, Salmonella enteriditis, y MRSA, en las operaciones de procesamiento de alimentos. El cobre tiene la capacidad intrínseca para inactivar estos microbios peligrosos rápidamente a temperaturas de refrigeración (4¼ C) y a temperatura ambiente (20¼ C).

En el caso de los Hospitales, prácticas de higiene inadecuadas en las instalaciones relacionadas con la salud han causado un tremendo aumento en la incidencia de infecciones surgidas en los hospitales durante los últimos 20 años, a pesar de los enormes avances de cómo los microbios patogénicos causan enfermedades y muertes. La habilidad intrínseca del cobre para inactivar las bacterias E. coli, Legionella pneumophilia, Staphylococcus aureus, Streptococcus grupo D, Pseudomonas aeruginosa y el reciente descubrimiento de su habilidad para inactivar a la bacteria MRSA (el mortal patógeno que ha llegado a ser una preocupación mayor de los administradores de salud en todo el mundo), abre la posibilidad de que el reemplazo de las superficies de contacto con aleaciones de cobre en las instalaciones de salud, en conjunto con buenas prácticas higiénicas, puedan ayudar a reducir la incidencia de las infecciones microbianas debido a las superficies contaminadas.

Los ejemplos de insumos médicos que se beneficiarían de las superficies de contacto de aleaciones de cobre higiénicas incluyen manillas de instrumentos, carros para equipos, postes para infusiones endovenosas, y equipos de ejercicios y rehabilitación.

Fuentes alimenticias de Cobre

La principal fuente de cobre para el organismo está en los alimentos. Papas, algunos granos, nueces, duraznos, pasas, ostras, calamares y uno muy importante, el chocolate. Está presente en el agua aunque en cantidades muy bajas. También puede absorberse por cocinar alimentos en utensilios fabricados con ese metal.

Funciones en el cuerpo humano

La cantidad de cobre que se encuentra en el cuerpo humano es de 50 a 120 miligramos. Entre las muchas tareas del cobre está la producción de energía combustible, la prevención de la anemia ya que es necesario para el procesamiento del fierro, y enfermedades óseas, la detención del daño celular; y la promoción del desarrollo fetal apropiado.

Aunque el cobre se encuentra en los lugares más recónditos del cuerpo, tiende a concentrarse en los órganos con alta actividad metabólica, incluyendo el hígado, cerebro, riñones y corazón.

Los bebés en desarrollo dependen del cobre durante el embarazo y más allá. Sus cuerpos almacenan el mineral durante el último trimestre del embarazo para aseg urar que el cobre esté disponible después del nacimiento para llevar a cabo docenas de funciones metabólicas. El cobre es crucial para la formación óptima del cerebro y sistema nervioso de un niño. El mineral es responsable de la producción y mantención de la mielina, el material que rodea y protege las células nerviosas y cerebrales. El cobre desempeña además una función en la fabricación de neurotransmisores, los mensajeros químicos que propician la comunicación entre las células nerviosas.

El cobre cumple una función en la elaborada defensa del cuerpo contra la oxidación. Como parte de las enzimas encontradas dentro y alrededor de las células, el cobre ayuda al cuerpo a neutralizar los radicales libres para impedir la destrucción celular.

El cobre es necesario en la fabricación de tejido conectivo, el cual une una parte del cuerpo con otra, mantiene los órganos en su lugar, refuerza el corazón y los vasos sanguíneos, y refuerza la fortaleza de los huesos. La importante función del cobre en la formación de colágeno, un tejido conectivo en los huesos y la piel, subraya el hecho de que el calcio y el cobre son vitales para la formación y mantención de huesos fuertes. De hecho, estudios realizados con animales han demostrado que las fracturas óseas, las anormalidades esqueléticas y la osteoporosis son más frecuentes cuando hay deficiencia de cobre.

Absorción del Cobre

El cobre es un micronutriente que es absorbido desde el tracto digestivo(primordialmente en el intestino delgado) y distribuido por la sangre a órganos claves (hígado, riñones, cerebro, placenta) y tejidos en general. El cobre en exceso sale del cuerpo a través de secreciones biliares que llevan el cobre de vuelta al intestino delgado.


Interacción con otros minerales

El consumo adecuado de cobre no es suficiente por sí solo. Los minerales interactúan en el cuerpo, trabajando como un equipo. Los investigadores aconsejan considerar al cobre, el hierro y el zinc como un trío esencial - demasiado de uno de estos minerales puede obstaculizar la capacidad del cuerpo de absorber o procesar los otros dos. Pueden luego producirse males carenciales. Por ejemplo:

  • El zinc inhibe al cobre: Demasiado zinc puede inhibir la absorción de cobre. Esto puede dar lugar a un estado deficitario de cobre en el cuerpo, que con el tiempo puede conducir a anomalías óseas, problemas de corazón y circulación y problemas con el sistema inmunitario.
  • El hierro necesita el cobre: Sin el cobre adecuado, el hierro no puede ser convertido a su forma férrica más útil; el cobre es también necesario para el transporte del hierro hacia y desde los tejidos.


Requerimientos diarios de Cobre

Grupo Cobre (mg/diarios)
Lactantes 0-6 meses 0,20
Lactantes 7-12 meses 0,22
Niños 1-3 años 0,34
Niños 4-8 años 0,44
Niños 9-13 años 0,70
Niños 14-18 años 0,89
Adultos >18 años 0,90
Embarazo 1,00
Lactancia 1,30

Sobredosis

El exceso de cobre, a partir de tres miligramos al día, puede acarrear complicaciones con síntomas como malestar estomacal, náusea o diarrea, que suelen desaparecer al suprimir la exposición al metal. En ciertos casos de afecciones genéticas pueden producirse estados tóxicos más complicados, como ocurre con la enfermedad de Wilson, que impide deshacerse del exceso de metal en el organismo.

Patologías

  • Enfermedad de Menkes: Es una patología de deficiencia de cobre muy infrecuente, que casi siempre causa la muerte a una edad muy temprana. La enfermedad es primordialmente transmitida a los hijos varones por madres portadoras no afectadas.
  • Enfermedad de Wilson: El cobre se acumula en el hígado y sistema nervioso central, independientemente de la ingesta dietaria de cobre. Esto crea una condición de toxicidad que a veces puede ser fatal antes de los 30 años, a menos que se administre continuamente tratamiento durante toda la vida del paciente. También son característicos de pacientes con Wilson niveles excesivos de cobre en riñones y córneas.
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Véase También

20px-Star of life2.svg.pngRecuerda que este no es un consultorio médico.

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