Une présentation détaillée des fondements biochimiques du cuivre et des trois allégations autorisées par l'UE concernant le transport du fer, le système nerveux et la protection contre le stress oxydatif.
Le cuivre fait partie des oligo-éléments essentiels dont l'organisme a besoin en petites mais constantes quantités. La quantité totale de cuivre dans le corps d'un adulte est d'environ 80–120 mg, les concentrations les plus élevées se trouvant dans le foie, le cerveau et les reins. Contrairement aux macroéléments comme le calcium ou le magnésium, le cuivre est nécessaire en quantités de l'ordre du microgramme au milligramme, mais sa fonction enzymatique est largement documentée.
L'absorption du cuivre a lieu principalement dans l'intestin grêle, en particulier dans le duodénum et le jejunum supérieur. Le transporteur de cuivre CTR1 (Copper Transporter 1) situé du côté luminal des entérocytes absorbe le cuivre sous sa forme monovalente (Cu⁸). À l'intérieur de la cellule, le cuivre est transmis à différentes chaperonnes qui le transportent vers des protéines et organites cibles spécifiques.
Après absorption, le cuivre atteint le foie, organe principal du métabolisme du cuivre, via la veine porte. Il y est intégré à la céruloplasmine ou transporté dans le plasma sanguin lié à l'albumine et à l'histidine. L'élimination se fait principalement par la bile.
La valeur de référence pour l'apport quotidien en cuivre est de 1 mg conformément au règlement UE 1169/2011. Différents aliments contiennent du cuivre en concentrations variables :
| Aliment | Teneur en cuivre (env. pour 100 g) |
|---|---|
| Foie de bœuf | 12–15 mg |
| Huîtres | 1,5–7,5 mg |
| Noix de cajou | 2,0–2,2 mg |
| Graines de tournesol | 1,6–1,8 mg |
| Chocolat noir (70–85 %) | 1,4–1,8 mg |
| Pois chiches (séchés) | 0,8–1,0 mg |
| Avoine complète | 0,4–0,6 mg |
La biodisponibilité du cuivre provenant de sources végétales peut être réduite par les phytates et les fibres alimentaires. Les aliments d'origine animale, en particulier les abats, offrent généralement un taux d'absorption plus élevé.
« Le cuivre contribue au transport normal du fer dans l'organisme »
Conformément au règlement (UE) n° 432/2012
La céruloplasmine est une glycoprotéine qui contient six atomes de cuivre par molécule et circule dans le plasma sanguin. Sa fonction principale consiste à oxyder les ions ferreux (Fe²⁺) en ions ferriques (Fe³⁺). Cette étape est nécessaire car seul le Fe³⁺ peut se lier à la transferrine — la protéine de transport du fer dans le sang.
Sans céruloplasmine fonctionnelle, le fer peut certes être stocké dans les tissus, mais ne peut pas être mobilisé efficacement. L'oligo-élément cuivre est donc un composant fonctionnel du système de transport du fer, comme le documente le règlement de l'UE.
Outre la céruloplasmine, il existe une autre enzyme ferroxydase contenant du cuivre : l'héphaestine. Cette protéine membranaire se trouve du côté basolatéral des entérocytes de l'intestin grêle. Elle catalyse la même réaction d'oxydation que la céruloplasmine et permet le passage du fer des cellules intestinales vers le plasma sanguin.
Le travail coordonné des deux enzymes — héphaestine dans l'intestin et céruloplasmine dans le plasma — garantit que le fer provenant de l'alimentation peut être absorbé et transporté vers les zones du corps qui en ont besoin.
Comme le cuivre et le fer sont étroitement liés dans le métabolisme, une carence de l'un peut influencer la disponibilité de l'autre. Dans la science de la nutrition, il est donc recommandé de prendre également en compte le statut en cuivre lors de l'évaluation du statut en fer. Des doses élevées de zinc peuvent en outre inhiber l'absorption du cuivre dans l'intestin grêle, car les deux éléments sont en concurrence pour le même mécanisme de transport.
« Le cuivre contribue au fonctionnement normal du système nerveux »
Conformément au règlement (UE) n° 432/2012
La synthèse de certains neurotransmetteurs dépend directement d'enzymes contenant du cuivre. L'enzyme dopamine-β-hydroxylase (DβH) transforme la dopamine en noradrénaline. Cette étape a lieu dans les vésicules synaptiques des neurones noradrenérgiques et nécessite le cuivre comme cofacteur catalytique. Sans un apport suffisant en cuivre, cette transformation ne peut pas se dérouler normalement.
Une autre enzyme dépendante du cuivre, la peptidylglycine-α-amidante mono-oxygénase (PAM), est responsable de l'activation de nombreuses hormones neuropeptidiques et molécules de signalisation. Parmi les peptides traités par la PAM figurent notamment la gastrine, la cholecystokinine et la vasopressine.
La gaine de myeline, une enveloppe riche en lipides entourant les fibres nerveuses, est importante pour la transmission rapide des impulsions électriques. La synthèse de la myeline par les oligodendrocytes dans le système nerveux central et par les cellules de Schwann dans le système nerveux périphérique est un processus qui consomme beaucoup d'énergie. La cytochrome c oxydase, une enzyme contenant du cuivre de la chaîne respiratoire mitochondriale, fournit l'énergie nécessaire sous forme d'ATP.
Le cerveau fait partie des organes les plus riches en cuivre du corps. Dans certaines régions du cerveau — comme le locus cœruleus et la substance noire — on trouve des concentrations de cuivre particulièrement élevées. L'absorption du cuivre dans le cerveau est régulée par la barrière hémato-encéphalique, le transporteur de cuivre CTR1 et la protéine ATPase ATP7A y jouant un rôle.
« Le cuivre contribue à protéger les cellules contre le stress oxydatif »
Conformément au règlement (UE) n° 432/2012
La cuivre-zinc superoxyde dismutase cytosolique (Cu/Zn-SOD ou SOD1) fait partie des enzymes antioxydantes les plus importantes de l'organisme. Elle catalyse la transformation des anions superoxydes (O&sub2;•⁻) en peroxyde d'hydrogène (H&sub2;O&sub2;) et en oxygène moléculaire. Cette réaction de dismutation se déroule au centre catalytique, qui contient un ion cuivre.
Au centre actif de la SOD1, le cuivre alterne entre les degrés d'oxydation Cu⁸ et Cu²⁺, absorbant et libérant tour à tour des électrons du radical superoxyde. L'ion zinc voisin stabilise la structure de la protéine, mais ne participe pas directement à la catalyse.
Outre la fonction directe de la SOD1, il existe d'autres voies par lesquelles le cuivre est lié au système antioxydant de l'organisme :
Il est scientifiquement reconnu qu'une carence comme un excès de cuivre peuvent être problématiques. Alors qu'une carence en cuivre réduit l'activité de la SOD1 et d'autres enzymes protectrices, un excès de cuivre libre peut lui-même déclencher un stress oxydatif. La dose journalière recommandée ne doit donc pas être dépassée.
La détermination du statut en cuivre se fait généralement par une analyse de sang, dans laquelle le taux de cuivre sérique et le taux de céruloplasmine sont mesurés. Les deux valeurs réunies fournissent une image plus précise que chaque valeur individuelle. La prescription et l'interprétation de ces analyses incombent au médecin compétent.
Des doses élevées de zinc (plus de 50 mg par jour sur de longues périodes) peuvent inhiber l'absorption du cuivre dans l'intestin grêle, car les deux éléments sont en concurrence pour des mécanismes de transport similaires. Des doses élevées de fer peuvent également influencer l'absorption du cuivre. En cas de prise de minéraux individuels à doses plus élevées, il est recommandé de consulter un médecin ou un pharmacien.
Les allégations de santé autorisées conformément au règlement (UE) n° 432/2012 s'adressent à la population adulte générale. Pour les femmes enceintes, les femmes allaitantes, les enfants et les personnes atteintes de troubles métaboliques spécifiques (comme la maladie de Wilson), des recommandations différentes peuvent s'appliquer. Un avis individuel de la part d'un professionnel de santé est recommandé.
Cette formulation renvoie au fait que l'EFSA a établi des avis scientifiques sur la base desquels la Commission européenne a autorisé les allégations de santé correspondantes. Il s'agit d'allégations vérifiées et publiées au Journal officiel de l'Union européenne — et non d'appréciations privées.
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