Intoxication par le cuivre

Les symptômes aigus de l'empoisonnement au cuivre par ingestion comprennent les vomissements, l'hématémèse (vomissements de sang), l'hypotension (pression artérielle basse), le méléna (selles noires « goudronneuses »), le coma, la jaunisse (pigmentation jaunâtre de la peau) et les troubles gastro-intestinaux^[1]. L'anémie hémolytique résultant du traitement des brûlures avec des composés de cuivre est un symptôme peu fréquent^[1].

L'exposition chronique (à long terme) au cuivre peut endommager le foie et les reins^[2]. Les mammifères ont des mécanismes efficaces pour réguler les réserves de cuivre de sorte qu'ils sont généralement protégés des niveaux excessifs de cuivre alimentaire^[2],[3].

Ces mêmes mécanismes de protection peuvent provoquer des symptômes plus légers, souvent diagnostiqués à tort comme des troubles psychiatriques. Il existe de nombreuses recherches sur la fonction du rapport Cu/Zn dans les conditions neurologiques, endocrinologiques et psychologiques^[4],[5],[6]. De nombreuses substances qui nous protègent de l'excès de cuivre remplissent des fonctions importantes dans nos systèmes neurologique et endocrinien, ce qui entraîne des difficultés de diagnostic. Lorsqu'ils sont utilisés pour lier le cuivre dans le plasma, pour l'empêcher d'être absorbé dans les tissus, leur propre fonction peut ne pas être remplie. Ces symptômes comprennent souvent des sautes d'humeur, de l'irritabilité, de la dépression, de la fatigue, de l'excitation, des difficultés de concentration et une sensation de perte de contrôle. Pour compliquer davantage le diagnostic, certains symptômes d'un excès de cuivre ressemblent à ceux d'un déficit en cuivre.

Le cuivre dans le sang et la circulation sanguine existe sous deux formes : lié à la céruloplasmine (85 à 95 %), et le reste « libre », lié de manière lâche à l'albumine et aux petites molécules. Sur le plan nutritionnel, il existe une nette différence entre le cuivre organique et inorganique, selon que l'ion cuivre est lié à un ligand organique^[7],[8].

L'Agence de protection de l’environnement des États-Unis n'énumère aucune preuve de l'incidence du cancer chez l'homme liée au cuivre et énumère les preuves animales liant le cuivre au cancer comme « inadéquates ». Deux études chez la souris n'ont montré aucune augmentation de l'incidence du cancer. L'un d'eux utilisait des injections régulières de composés de cuivre, dont l'oxyde cuivrique. Une étude portant sur deux souches de souris nourries avec des composés de cuivre a révélé une augmentation variable de l'incidence du sarcome des cellules du réticulum chez les mâles d'une souche, mais pas chez les autres (il y avait une incidence légèrement accrue chez les femelles des deux souches). Ces résultats n'ont pas été répétés^[9].

Les ustensiles de cuisine dans lesquels le cuivre est l'élément structurel principal (par opposition au revêtement en cuivre, ou de couleur cuivre) sont parfois fabriqués sans doublure lorsqu'ils sont destinés à être utilisés pour l'une des nombreuses tâches culinaires spécifiques, telles que la préparation de conserves ou de meringues. Sinon, les ustensiles de cuisine en cuivre sont doublés d'un métal non réactif pour empêcher le contact entre les aliments acides et l'élément structurel en cuivre de l'ustensile de cuisine.

À l'exception des affections aiguës ou chroniques, l'exposition au cuivre dans la cuisine est généralement considérée comme inoffensive^[10]. Selon Paracelse, le dosage fait le poison ; en ce qui concerne le cuivre, « un mécanisme de défense a apparemment évolué en conséquence duquel la toxicité chez l'homme est très inhabituelle »^[11].

Une exposition aiguë et la toxicité du cuivre qui en résulte sont possibles lors de la cuisson ou du stockage d'aliments très acides dans des récipients en cuivre non doublés pendant de longues périodes, ou en exposant des denrées alimentaires à des sels de cuivre réactifs (corrosion du cuivre ou vert-de-gris). De petites expositions continues (« chroniques ») d'aliments acides au cuivre peuvent également entraîner une toxicité dans les cas où les potentiels d'interaction de surface sont importants, le pH est exceptionnellement bas et concentré (dans le cas de la cuisson avec, par exemple, du vinaigre ou du vin), ou les deux, et un temps insuffisant s'écoule entre les expositions pour l'élimination homéostatique normale de l'excès de cuivre.

Des exceptions à ce qui précède peuvent être observées dans le cas de la fabrication de confitures, de gelées et de conserves, dans lesquelles des récipients en cuivre non doublés sont utilisés pour cuire (et non pour stocker) des préparations acides, en l'occurrence des fruits.

Le rat possède un LD50 de 30 mg/kg. Ainsi les « quantités en grammes » de sulfate de cuivre sont potentiellement mortelles chez l'homme^[12]. Le niveau de sécurité suggéré pour le cuivre dans l'eau potable pour les humains varie selon la source, mais a tendance à être fixé à 1,3. mg/l^[13].

Il existe des conditions dans lesquelles le métabolisme du cuivre chez une femme est défaillant, et l'utilisation d'un stérilet au cuivre peut entraîner un problème d'accumulation de cuivre dans l'organisme.

Une partie importante de la toxicité du cuivre provient de sa capacité à accepter et à donner des électrons uniques lorsqu'il change d'état d'oxydation. Cela catalyse la production d'ions radicalaires très réactifs, tels que le radical hydroxyle, d'une manière similaire à la chimie de Fenton^[14]. Cette activité catalytique du cuivre est utilisée par les enzymes avec lesquelles il est associé, elle n'est donc toxique que lorsqu'elle n'est pas séquestrée et sans médiation. Cette augmentation des radicaux réactifs sans médiation est généralement appelée stress oxydatif et constitue un domaine de recherche actif dans diverses maladies où le cuivre peut jouer un rôle important mais plus subtil que dans la toxicité aiguë.

Certains des effets du vieillissement peuvent être associés à un excès de cuivre^[15].

Une manifestation de la toxicité du cuivre, la cirrhose du foie chez les enfants (cirrhose infantile indienne), a été liée à l'ébullition du lait dans des ustensiles de cuisine en cuivre. Le manuel Merck indique que des études récentes suggèrent qu'un défaut génétique est associé à cette cirrhose particulière^[16].

Une maladie héréditaire appelée maladie de Wilson fait que le corps retient le cuivre, car il n'est pas excrété par le foie dans la bile. Cette maladie, si elle n'est pas traitée, peut entraîner des lésions cérébrales et hépatiques, et le tétrathiomolybdate de bis-choline est à l'étude en tant que thérapie contre la maladie de Wilson.

Des niveaux élevés de cuivre libre existent dans la maladie d'Alzheimer^[17], qui a été supposée être liée à la consommation de cuivre inorganique^[18]. Le cuivre et le zinc sont connus pour se lier aux protéines bêta-amyloïdes dans la maladie d'Alzheimer^[19]. On pense que cette forme liée assure la médiation de la production d'espèces réactives de l'oxygène dans le cerveau^[20].