Studije intervencije
Male studije na odraslim osobama kojima je uskraćen bakar u prehrani dokumentirale su štetne promjene u kolesterolu u krvi, uključujući povećane koncentracije ukupnog i LDL kolesterola te smanjene koncentracije HDL kolesterola (107), ali ti rezultati nisu potvrđeni u drugim studijama (108). Na primjer, u jednoj nedavnoj studiji, dodatak bakra od 2 do 3 mg/dan tijekom 4 do 8 tjedana nije rezultirao klinički značajnim promjenama u razinama kolesterola u krvi (81, 109, 110). Dodatno, 8 mg/dan bakra tijekom šest mjeseci nije imalo učinka na razinu kolesterola u krvi (111). Tumačenje ovih ishoda je, međutim, izazovno jer status bakra sudionika vjerojatno nije bio dobro definiran. Dodatna istraživanja nisu uspjela povezati povećani unos bakra s povišenim oksidativnim stresom. U multicentričnom, placebom kontroliranom kliničkom ispitivanju, dodatak bakra od 3 ili 6 mg/dan tijekom šest tjedana nije rezultirao povećanom osjetljivošću LDL-a na oksidaciju bakrom (112). Štoviše, suplementacija s 3 ili 6 mg/dan bakra nije povećala oksidativno oštećenje crvenih krvnih stanica (113). Zajedno, ove su studije pokazale da unos bakra koji je nekoliko puta veći od RDA ne povećava oksidativni stres, barem kako je izmjereno ovim testovima u tim populacijama.
Sažetak: Bakar i kardiovaskularne bolesti
Iako slobodni bakar i CP mogu pospješiti oksidaciju LDL-a u laboratoriju, malo je dokaza da visoka količina bakra u prehrani povećava oksidativni stres u ljudskom tijelu. Povećane razine bakra u serumu povezane su s povećanim rizikom od KVB, kao što je gore navedeno, ali je značaj ovih nalaza nejasan zbog složene povezanosti između serumskog bakra, CP i upalnih medijatora. Pojašnjenje odnosa između unosa bakra, nutritivnog statusa bakra, razine CP-a i rizika od kardiovaskularnih bolesti stoga zahtijeva daljnja istraživanja.
Funkcija imunološkog sustava
Poznato je da bakar igra nekoliko važnih uloga u razvoju i održavanju funkcije imunološkog sustava, uključujući urođenu i adaptivnu imunost (pregled u 114). Neutropenija je klinički znak nedostatka bakra u ljudi. Štetni učinci nedostatka bakra na funkciju imunološkog sustava najizraženiji su kod dojenčadi. Na primjer, dojenčad s Menkesovom bolešću, genetskim poremećajem nedostatka bakra, pate od čestih i teških infekcija (115, 116). Štoviše, u studiji na 11 pothranjene dojenčadi s dokazima o nedostatku bakra, sposobnost bijelih krvnih stanica da progutaju patogene značajno se povećala nakon mjesec dana dodavanja bakra (117). Štoviše, 11 muškaraca na dijeti s niskim udjelom bakra (0.66 mg/dan bakra tijekom 24 dana i 0.38 mg/dan tijekom dodatnih 40 dana) pokazalo je oslabljen proliferativni odgovor monocita uex vivoimunološki test (118). Studije mehanizma također podržavaju ulogu bakra u urođenom imunološkom odgovoru na bakterijske i virusne infekcije (pregled u 119, 120). Teški nedostatak bakra stoga ima negativne učinke na funkciju imunološkog sustava; međutim, nije utvrđeno narušava li marginalna insuficijencija bakra imunitet kod ljudi.
Osteoporoza
Progresivno smanjenje mineralne gustoće kostiju (BMD) obično se opaža kod starijih osoba, što često dovodi do razvoja osteopenije (pre-osteoporoze) i osteoporoze. Žene češće obolijevaju od osteoporoze nego muškarci (npr. omjer prevalencije je 5:1 kod nehispanskih bijelaca) (121), prvenstveno zbog postmenopauzalnog smanjenja proizvodnje estrogena, koji je neophodan za održavanje snage mišića, koštanog i vezivnog tkiva (122). Osteoporoza je povezana s povećanim rizikom od padova, prijeloma kostiju i smrtnosti u osoba starijih od 65 godina (123).
Osteoporoza je prijavljena u dojenčadi s teškim nedostatkom bakra (124, 125), ali manje je sigurno kako nedostatak bakra utječe na zdravlje kostiju i vezivnog tkiva kod odraslih. Jedno nedavno istraživanje dokumentiralo je resorpciju (razgradnju) kosti kod 11 zdravih odraslih muškaraca koji su šest tjedana konzumirali minimalnu količinu bakra (0,7 mg/dan) (126). Također, suplementacija bakra od 3 do 6 mg/dan tijekom šest tjedana nije imala učinka na biokemijske markere resorpcije ili formiranja kosti u dvije studije na zdravim odraslim muškarcima i ženama (127, 128). Učinak nedostatka bakra na integritet kosti čini se vjerojatnim, budući da je enzim ovisan o bakru, lizil oksidaza (LOX), potreban za sazrijevanje (unakrsno povezivanje) kolagena, ključnog elementa u organskoj matrici kosti. Kod pojedinaca s ograničenim unosom bakra i manje učinkovitom apsorpcijom bakra, kao što su starije osobe, čini se vjerojatnim da je aktivnost LOX smanjena, što može povećati rizik za učinke na kosti i vezivno tkivo.
Opservacijske studije
Zajedno, istraživanja koja ispituju ulogu nutritivnog statusa bakra u osteoporozi povezanoj sa starenjem su ograničena. Rana studija otkrila je da su razine bakra u serumu u 46 starijih pacijenata s prijelomima kuka bile značajno niže od onih u kontrolnoj skupini iste dobi (129). Druga studija, međutim, nije pronašla razlike u serumskim razinama bakra među ženama u postmenopauzi s normalnim BMD-om (N=40), osteopenijom (N=40) ili osteoporozom (N=40) (130) . Studija presjeka pokazala je da su koncentracije bakra u krvi niže od normalnog referentnog raspona kod žena u postmenopauzi s osteopenijom (N=28) i osteoporozom (N=23) (131). U drugoj presječnoj studiji na 728 žena u postmenopauzi, od kojih je 491 imala potvrđenu osteoporozu, niže koncentracije bakra u serumu bile su povezane s osteoporozom kod mlađih žena (dob 40-59 godina), ali ne i starijih žena (dob {{16} } godina) (132). Nadalje, u nacionalnom istraživanju u SAD-u, koje je uključivalo 8224 odrasle osobe (prikupljanje podataka iz NHANES 2007-2010, 2013-2014 i 2017-2018), veći dnevni unos bakra (iz prehrane i dodataka) bio je povezan s višim BMD-om femura i lumbalne kralježnice i nižim rizikom od osteoporoze (133).
Studije intervencije
Provedena su ograničena istraživanja dodavanja bakra i ishoda zdravlja kostiju. Mala studija na ženama u perimenopauzi, koje su konzumirale ~1 mg bakra dnevno, izvijestila je o smanjenom gubitku BMD-a u lumbalnoj kralježnici nakon suplementacije bakra od 3 mg/dan tijekom dvije godine (134). Osim toga, dvogodišnje, dvostruko slijepo, placebom kontrolirano ispitivanje na 59 žena u postmenopauzi otkrilo je da je dnevni unos dodatnog kalcija i minerala u tragovima, uključujući 2,5 mg bakra, rezultirao održavanjem BMD-a kralježnice. Suplementi kalcija ili minerala u tragovima, sami po sebi, nisu bili tako učinkoviti u sprječavanju gubitka gustoće kostiju (135). Druga randomizirana, dvostruko slijepa, placebom kontrolirana studija u 224 zdrave žene u postmenopauzi u dobi od 51 do 80 godina, otkrila je dnevni dodatak sa 600 mg kalcija, 2 mg bakra i 12 mg cinka tijekom dvije godine smanjen BMD cijelog tijela u usporedbi sa samim dodatkom kalcija. Drugo je ispitivanje pokazalo da je BMD smanjen kod ispitanika s unosom bakra hranom ispod RDA (0,9 mg/dan), ali suplementacija bakrom nije spriječila progresivni gubitak BMD-a kao ni samo liječenje kalcijem (136). Konačno, nekoliko je studija sugeriralo da bi gubitak zuba mogao biti povezan s nedostacima u održavanju BMD-a (137, 138). U usporedbi s 20 zdravih kontrolnih ispitanika, 50 pacijenata (srednja dob, 47,5 godina) s niskim BMD-om kralježnice i uznapredovalim trošenjem zuba pokazalo se da ima značajno niži sadržaj bakra u zubnoj caklini. Međutim, unatoč dokazima o demineralizaciji kostiju, razine bakra u serumu u ovoj populaciji bile su slične onima u zdravoj skupini (139). Ukratko, potrebna su dodatna istraživanja kako bi se donijeli smisleni zaključci u vezi s učincima marginalne deplecije bakra i suplementacije bakra na metabolizam kostiju i rizik od razvoja osteoporoze povezane sa starenjem.
