การศึกษาการแทรกแซง

การศึกษาการแทรกแซง

การศึกษาขนาดเล็กในผู้ใหญ่ที่ขาดทองแดงจากอาหารได้บันทึกการเปลี่ยนแปลงที่ไม่พึงประสงค์ของระดับคอเลสเตอรอลในเลือด รวมถึงระดับคอเลสเตอรอลรวมและคอเลสเตอรอล LDL ที่เพิ่มขึ้น และระดับคอเลสเตอรอล HDL ที่ลดลง (107) แต่ผลลัพธ์เหล่านี้ไม่ได้รับการยืนยันจากการศึกษาอื่นๆ (108) ตัวอย่างเช่น ในการศึกษาล่าสุดครั้งหนึ่ง การเสริมทองแดง 2 ถึง 3 มก./วันเป็นเวลา 4 ถึง 8 สัปดาห์ไม่ได้ส่งผลให้ระดับคอเลสเตอรอลในเลือดเปลี่ยนแปลงไปอย่างมีนัยสำคัญทางคลินิก (81, 109, 110) นอกจากนี้ การเสริมทองแดง 8 มก./วันเป็นเวลา 6 เดือนไม่มีผลต่อระดับคอเลสเตอรอลในเลือด (111) อย่างไรก็ตาม การตีความผลลัพธ์เหล่านี้เป็นเรื่องท้าทาย เนื่องจากคาดว่าสถานะของทองแดงในผู้เข้าร่วมยังไม่ชัดเจน การวิจัยเพิ่มเติมไม่สามารถเชื่อมโยงการบริโภคทองแดงที่เพิ่มขึ้นกับความเครียดออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นได้ ในการทดลองทางคลินิกแบบควบคุมด้วยยาหลอกหลายศูนย์ การเสริมทองแดง 3 หรือ 6 มก./วันเป็นเวลา 6 สัปดาห์ไม่ได้ส่งผลให้ LDL มีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชันจากทองแดงมากขึ้น (112) ยิ่งไปกว่านั้น การเสริมด้วยทองแดง 3 หรือ 6 มก./วันไม่ได้เพิ่มความเสียหายจากออกซิเดชันต่อเซลล์เม็ดเลือดแดง (113) การศึกษาวิจัยเหล่านี้ร่วมกันระบุว่าการบริโภคทองแดงเกินค่า RDA หลายเท่าไม่ได้เพิ่มความเครียดจากออกซิเดชัน อย่างน้อยตามที่วัดโดยการทดสอบเหล่านี้ในกลุ่มประชากรเหล่านี้

สรุป: ทองแดงและโรคหลอดเลือดหัวใจ

แม้ว่าทองแดงอิสระและซีพีสามารถส่งเสริมการเกิดออกซิเดชันของ LDL ในห้องปฏิบัติการได้ แต่ก็มีหลักฐานเพียงเล็กน้อยที่บ่งชี้ว่าทองแดงในอาหารที่มีปริมาณสูงจะเพิ่มความเครียดออกซิเดชันในร่างกายมนุษย์ ระดับทองแดงในซีรั่มที่เพิ่มขึ้นมีความเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงต่อโรคหลอดเลือดหัวใจที่เพิ่มขึ้น ดังที่ได้ระบุไว้ข้างต้น แต่ความสำคัญของการค้นพบเหล่านี้ยังไม่ชัดเจนเนื่องจากความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างทองแดงในซีรั่ม ซีพี และตัวกลางการอักเสบ การชี้แจงความสัมพันธ์ระหว่างการบริโภคทองแดง สถานะโภชนาการของทองแดง ระดับซีพี และความเสี่ยงต่อโรคหลอดเลือดหัวใจจึงจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติม

การทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน

เป็นที่รู้กันว่าทองแดงมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาและบำรุงรักษาการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน รวมถึงภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว (ทบทวนใน 114) Neutropenia เป็นสัญญาณทางคลินิกของการขาดทองแดงในมนุษย์ ผลข้างเคียงของทองแดงไม่เพียงพอต่อการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันปรากฏเด่นชัดที่สุดในทารก ตัวอย่างเช่น ทารกที่เป็นโรค Menkes ซึ่งเป็นโรคขาดทองแดงทางพันธุกรรม ต้องทนทุกข์ทรมานจากการติดเชื้อที่รุนแรงและบ่อยครั้ง (115, 116) นอกจากนี้ ในการศึกษาทารกที่ขาดสารอาหาร 11 รายซึ่งมีหลักฐานการขาดทองแดง ความสามารถของเซลล์เม็ดเลือดขาวในการกลืนเชื้อโรคเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญหลังจากการเสริมทองแดงเป็นเวลาหนึ่งเดือน (117) ยิ่งไปกว่านั้น ผู้ชาย 11 คนที่รับประทานอาหารที่มีทองแดงต่ำ (0.66 มก./วันของทองแดงเป็นเวลา 24 วันและ 0.38 มก./วันเป็นเวลาอีก 40 วัน) แสดงการตอบสนองของการเพิ่มจำนวนโมโนไซต์ที่บกพร่องในอดีตวิฟการทดสอบความท้าทายทางภูมิคุ้มกัน (118) การศึกษากลไกยังสนับสนุนบทบาทของทองแดงในการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติต่อการติดเชื้อแบคทีเรียและไวรัส (ทบทวนใน 119, 120) การขาดทองแดงอย่างรุนแรงจึงส่งผลเสียต่อการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีการพิสูจน์ว่าการขาดทองแดงเพียงเล็กน้อยจะทำให้ภูมิคุ้มกันในมนุษย์ลดลงหรือไม่

โรคกระดูกพรุน

ความหนาแน่นแร่ธาตุในกระดูก (BMD) ลดลงอย่างต่อเนื่องในผู้สูงอายุ ซึ่งมักนำไปสู่ภาวะกระดูกพรุน (ก่อนเกิดโรคกระดูกพรุน) และภาวะกระดูกพรุน ผู้หญิงมักได้รับผลกระทบจากโรคกระดูกพรุนมากกว่าผู้ชาย (เช่น อัตราการแพร่ระบาดอยู่ที่ 5:1 ในคนผิวขาวที่ไม่ใช่กลุ่มฮิสแปนิก) (121) โดยหลักแล้วเกิดจากการผลิตเอสโตรเจนที่ลดลงหลังวัยหมดประจำเดือน ซึ่งเอสโตรเจนมีความจำเป็นต่อการรักษาความแข็งแรงของกล้ามเนื้อ กระดูก และเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (122) โรคกระดูกพรุนเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของการหกล้ม กระดูกหัก และการเสียชีวิตในผู้ที่มีอายุมากกว่า 65 ปี (123)

มีรายงานการเกิดโรคกระดูกพรุนในทารกที่มีภาวะขาดทองแดงอย่างรุนแรง (124, 125) แต่การขาดทองแดงส่งผลต่อสุขภาพกระดูกและเนื้อเยื่อเกี่ยวพันในผู้ใหญ่อย่างไรนั้นยังไม่ชัดเจน การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้พบการสลายของกระดูก (การสลายตัว) ในผู้ชายผู้ใหญ่ที่แข็งแรง 11 คนที่บริโภคทองแดงในปริมาณเล็กน้อยเป็นเวลา 6 สัปดาห์ (0.7 มก./วัน) (126) นอกจากนี้ การเสริมทองแดง 3 ถึง 6 มก./วันเป็นเวลา 6 สัปดาห์ไม่มีผลต่อเครื่องหมายทางชีวเคมีของการสลายของกระดูกหรือการสร้างกระดูกในการศึกษาวิจัย 2 เรื่องที่ศึกษาผู้ชายและผู้หญิงผู้ใหญ่ที่แข็งแรง (127, 128) ผลของการขาดทองแดงต่อความสมบูรณ์ของกระดูกดูเหมือนจะมีแนวโน้มสูง เนื่องจากเอนไซม์ที่ขึ้นกับทองแดง คือ ไลซิลออกซิเดส (LOX) จำเป็นต่อการสร้างคอลลาเจน ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญในเมทริกซ์อินทรีย์ของกระดูกให้สุก (เชื่อมโยงขวาง) ในบุคคลที่ได้รับทองแดงในปริมาณเล็กน้อยและดูดซึมทองแดงได้อย่างมีประสิทธิภาพน้อยกว่า เช่น ผู้สูงอายุ ดูเหมือนว่ากิจกรรมของ LOX จะลดลง ซึ่งอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อผลกระทบของกระดูกและเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน

การศึกษาเชิงสังเกต

โดยรวมแล้ว การวิจัยที่ตรวจสอบบทบาทของภาวะโภชนาการของทองแดงในโรคกระดูกพรุนที่เกี่ยวข้องกับอายุนั้นมีจำกัด การศึกษาในช่วงต้นพบว่าระดับทองแดงในเลือดในผู้ป่วยสูงอายุที่มีกระดูกสะโพกหัก 46 รายต่ำกว่ากลุ่มควบคุมที่จับคู่ตามอายุอย่างมีนัยสำคัญ (129) อย่างไรก็ตาม การศึกษาอื่นพบว่าไม่มีความแตกต่างในระดับทองแดงในเลือดในสตรีวัยหมดประจำเดือนที่มี BMD ปกติ (N=40) โรคกระดูกพรุน (N=40) หรือโรคกระดูกพรุน (N=40) (130) . การศึกษาแบบภาคตัดขวางแสดงให้เห็นว่าความเข้มข้นของทองแดงในเลือดต่ำกว่าช่วงอ้างอิงปกติในสตรีวัยหมดประจำเดือนที่เป็นโรคกระดูกพรุน (N=28) และโรคกระดูกพรุน (N=23) (131) ในการศึกษาแบบภาคตัดขวางอื่นในสตรีวัยหมดประจำเดือน 728 ราย โดย 491 รายได้รับการยืนยันว่าเป็นโรคกระดูกพรุน ความเข้มข้นของทองแดงในเลือดที่ลดลงมีความสัมพันธ์กับโรคกระดูกพรุนในสตรีอายุน้อยกว่า (อายุ 40-59 ปี) แต่ไม่ใช่ในสตรีสูงอายุ (อายุ {{16} } ปี) (132) นอกจากนี้ ในการสำรวจระดับชาติในสหรัฐอเมริกา ซึ่งรวมถึงผู้ใหญ่ 8,224 คน (รวบรวมข้อมูลจาก NHANES 2007-2010, 2013-2014 และ 2017-2018) การบริโภคทองแดงต่อวันที่สูงขึ้น (จากอาหารและอาหารเสริม) มีความเกี่ยวข้องกัน โดยมี BMD สูงกว่าที่กระดูกโคนขาและกระดูกสันหลังส่วนเอว และลดความเสี่ยงต่อโรคกระดูกพรุน (133)

การศึกษาการแทรกแซง

มีการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับการเสริมทองแดงและผลลัพธ์ด้านสุขภาพกระดูกในระดับจำกัด การศึกษาวิจัยขนาดเล็กในสตรีวัยใกล้หมดประจำเดือนที่บริโภคทองแดงในอาหารประมาณ 1 มก. ต่อวัน รายงานว่าการสูญเสีย BMD จากกระดูกสันหลังส่วนเอวลดลงหลังจากเสริมทองแดง 3 มก./วันเป็นเวลา 2 ปี (134) นอกจากนี้ การทดลองแบบควบคุมด้วยยาหลอกแบบปกปิดสองชั้นเป็นเวลา 2 ปีในสตรีวัยหมดประจำเดือน 59 ราย พบว่าการรับประทานแคลเซียมเสริมและแร่ธาตุที่จำเป็นทุกวัน รวมทั้งทองแดง 2.5 มก. ส่งผลให้ BMD ของกระดูกสันหลังคงอยู่ได้ แคลเซียมเสริมหรือแร่ธาตุที่จำเป็นเพียงอย่างเดียวไม่ได้ผลดีในการป้องกันการสูญเสียความหนาแน่นของกระดูก (135) การศึกษาวิจัยแบบสุ่มแบบปกปิดสองชั้นแบบควบคุมด้วยยาหลอกอีกกรณีหนึ่งในสตรีวัยหมดประจำเดือนที่มีสุขภาพดี 224 ราย อายุระหว่าง 51 ถึง 8 ปี พบว่าการเสริมแคลเซียม 600 มก. ทองแดง 2 มก. และสังกะสี 12 มก. ทุกวันเป็นเวลา 2 ปี ช่วยลด BMD ทั่วร่างกายเมื่อเทียบกับการเสริมแคลเซียมเพียงอย่างเดียว การทดลองอีกกรณีหนึ่งแสดงให้เห็นว่า BMD ลดลงในกลุ่มที่รับประทานทองแดงต่ำกว่าค่า RDA (0.9 มก./วัน) แต่การเสริมทองแดงไม่สามารถป้องกันการสูญเสีย BMD อย่างต่อเนื่องได้ดีเท่ากับการรับประทานแคลเซียมเพียงอย่างเดียว (136) ในที่สุด การศึกษาหลายกรณีได้แนะนำว่าการสูญเสียฟันอาจเกี่ยวข้องกับข้อบกพร่องในการรักษา BMD (137, 138) เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุมที่มีสุขภาพดี 20 ราย พบว่าผู้ป่วย 50 ราย (อายุเฉลี่ย 47.5 ปี) ที่มี BMD ของกระดูกสันหลังต่ำและฟันสึกกร่อนมาก มีปริมาณทองแดงในเคลือบฟันต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม แม้จะมีหลักฐานของการสูญเสียแร่ธาตุในกระดูก แต่ระดับทองแดงในซีรั่มของกลุ่มประชากรนี้ใกล้เคียงกับกลุ่มที่มีสุขภาพดี (139) โดยสรุปแล้ว จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อสรุปผลที่มีความหมายเกี่ยวกับผลกระทบของการพร่องทองแดงเล็กน้อยและการเสริมทองแดงต่อการเผาผลาญของกระดูกและความเสี่ยงในการเกิดโรคกระดูกพรุนที่เกี่ยวข้องกับอายุ