Levels of Cu and Zn in Patients with Pre-Diagnoses Different Dieases

Year 2020, Volume: 13 Issue: 2, 24 - 30, 28.08.2020

Halil Akbay , Zübeyir Huyut , Erdem Çokluk , Hamit Hakan Alp , Tuba Batur , Mehmet Şekeroğlu , Bünyamin Uçar

Abstract

Objective: Zinc (Zn) and copper (Cu) are trace elements associated with the pathogenesis of many physiological functions and diseases in our body. In this study, we investigated the variation of Zn and Cu levels in individuals with various pre-diagnosis who applied to Van Dursun Odabaş Medical Center of Van YYU during the last three years.
Material and Methods: The Cu and Zn results of 234 individuals including 74 children (18 years old and younger) and 160 adults (19 years and older) in between 2014 and 2016 years and were pre-diagnosed with GIS diseases, endocrine disorders, neurological diseases and Cu and Zn metabolism disorders, and were evaluated according to the age and reference interval levels. Cu and Zn levels were measured by Atomic-Absorption-Spectrophotometer (AA7000-Shimadzu, Kyoto, Japan).
Results: The means of Cu and Zn were found in reference interval in children with Cu and Zn metabolism disorders, whereas 92%-80% for neurological diseases and 78.6%-100% for Cu or Zn metabolism disorders in adults, respectively. Urinary Cu and serum Zn levels are determined higher than upper reference limits in children and adults pre-diagnosed with endocrine disorders. Furthermore, those were determined less than minimum reference limits in patients with Cu and Zn metabolism disorders.
Conclusion: These results showed that urinary Cu and serum Zn levels in childrens and adults with pre-diagnosed endocrine disorders were determined higher than upper limits of reference interval according to those Cu and Zn levels has importance in patients with pre-diagnosed endocrine disorders.

Keywords

Copper, disorders of Cu and Zn metabolism, endocrine disorders, GIS diseases, neurological diseases

Farklı Hastalık Ön Tanısı Alan Bireylerde Bakır ve Çinko Düzeyleri

Abstract

Amaç: Çinko (Zn) ve Bakır (Cu), vücudumuzda birçok fizyolojik fonksiyon ve hastalıkların patogeneziyle ilişkili olan eser elementlerdendir. Çalışmamızda, son üç yıl boyunca YYÜ Dursun Odabaş Tıp Merkezi’ne başvuran ve çeşitli hastalık ön tanısı alan bireylerde, Zn ve Cu düzeylerinin nasıl değiştiği araştırıldı.
Gereç ve Yöntem: 2014-2016 yılları arasında gastrointestinal sistem (GİS) hastalıkları, endokrin bozukluklar, nörolojik hastalıklar, Cu ve Zn metabolizması ve diğer bozukluklar ön tanısı alan 74 çocuk (18 yaş ve altı) ve 160 yetişkin (19 yaş ve üstü) olmak üzere toplamda 234 bireyin Zn ve Cu sonuçları, yaş ve referans aralığı düzeylerine göre değerlendirildi. Ayrıca değerlerin %’de kaçının referans değeri aralığından saptığı belirlendi. Cu ve Zn düzeyleri Atomik Absorpsiyon Spektrofotometresi (AA7000-Shimadzu, Kyoto, Japan) cihazında ölçüldü.
Bulgular: Cu ve Zn ortalama değerlerinin, Cu ve Zn metabolizması bozukluğu ön tanısı alan çocuklarda, tamamı referans değeri aralığındayken, yetişkinlerde ise nörolojik hastalıklar için sırasıyla %92 ve %80, Cu ve Zn metabolizması bozukluğu için ise %78,6 ve %100 olduğu gözlendi. Çocuk ve yetişkinlerde referans değeri aralığının üzerindeki idrar Cu ve serum Zn ortalamaları sırasıyla %10.0-18.8 ve %50-20 ile en fazla endokrin bozukluk tanısı alan hastalarda idi. Ek olarak, Cu veya Zn metabolizması bozukluğu ön tanısı alan bireylerde ise, bu değerlerin referans değeri aralığının altında olduğu belirlendi.
Sonuç: Bu sonuçlar, endokrin bozukluğu ön tanısı alan çocuk ve yetişkinlerde idrar Cu ve serum Zn düzeylerinin diğer farklı hastalık ön tanısı alan bireylere göre daha yüksek oranda referans değeri aralığından saptığını ve bu hastalık grubunda Cu ve Zn testlerini istemenin önemli olabileceğini göstermektedir.

Keywords

Bakır, Cu ve Zn metabolizması bozuklukları, çinko, endokrin bozukluk, GİS hastalıklar, nörolojik hastalıklar

References

• Barany E, Bergdahl IA, Bratteby LE, Lundh T, Samuelson G, Schutz A, Skerfving S, Oskarsson A. Relationships between trace element concentrations in human blood and serum. Toxicol Lett. 2002;134(1-3):177-84. doi: Pii S0378-4274(02)00187-X Doi 10.1016/S0378-4274(02)00187-X.
• Deibel MA, Ehmann WD, Markesbery WR. Copper, iron, and zinc imbalances in severely degenerated brain regions in Alzheimer's disease: Possible relation to oxidative stress. J Neurol Sci. 1996;143(1-2):137-42. doi: Doi 10.1016/S0022-510x(96)00203-1.
• Dobrowolska J, Dehnhardt M, Matusch A, Zoriy M, Palomero-Gallagher N, Koscielniak P, Zilles K, Becker JS. Quantitative imaging of zinc, copper and lead in three distinct regions of the human brain by laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry. Talanta. 2008;74(4):717-23. doi: 10.1016/j.talanta.2007.06.051.
• Faure P, Benhamou PY, Perard A, Halimi S, Roussel AM. Lipid-Peroxidation in Insulin-Dependent Diabetic-Patients with Early Retina Degenerative Lesions - Effects of an Oral Zinc Supplementation. Eur J Clin Nutr. 1995;49(4):282-8.
• Fraker PJ, Gershwin ME, Good RA, Prasad A. Interrelationships between Zinc and Immune Function. Faseb J. 1986;45(5):1474-9.
• Guler I, Himmetoglu O, Turp A, Erdem A, Erdem M, Onan MA, Taskiran C, Taslipinar MY, Guner H. Zinc and homocysteine levels in polycystic ovarian syndrome patients with insulin resistance. Biol Trace Elem Res. 2014;158(3):297-304. doi: 10.1007/s12011-014-9941-7.
• He ZL, Yang XE, Stoffella PJ. Trace elements in agroecosystems and impacts on the environment. J Trace Elem Med Biol. 2005;19(2-3):125-40. doi: 10.1016/j.jtemb.2005.02.010.
• Huang YL, Sheu JY, Lin TH. Association between oxidative stress and changes of trace elements in patients with breast cancer. Clin Biochem. 1999;32(2):131-6. doi: Doi 10.1016/S0009-9120(98)00096-4.
• Kazi TG, Afridi HI, Kazi N, Jamali MK, Arain MB, Jalbani N, Kandhro GA. Copper, chromium, manganese, iron, nickel, and zinc levels in biological samples of diabetes mellitus patients. Biol Trace Elem Res. 2008;122(1):1-18. doi: 10.1007/s12011-007-8062-y.
• Kocyigit A, Armutcu F, Gurel A, Ermis B. Alterations in plasma essential trace elements selenium, manganese, zinc, copper, and iron concentrations and the possible role of these elements on oxidative status in patients with childhood asthma. Biological Trace Element Research. 2004;97(1):31-41. doi: Doi 10.1385/Bter:97:1:31.
• Krusejarres JD. The Significance of Zinc for Humoral and Cellular-Immunity. J Trace Elem Elect H. 1989;3(1):1-8.
• Kurtul N, Pençe S, Çil M, Aksoy H, Erman F. Relationship between gender and age with zinc and copper values, in type 2 diabetes mellitus. Gaziantep Tıp Dergisi. 2007;13(2):7-12.
• Lakshmi Priya MD, Geetha A. Level of trace elements (copper, zinc, magnesium and selenium) and toxic elements (lead and mercury) in the hair and nail of children with autism. Biol Trace Elem Res. 2011;142(2):148-58. doi: 10.1007/s12011-010-8766-2.
• Lovell MA, Robertson JD, Teesdale WJ, Campbell JL, Markesbery WR. Copper, iron and zinc in Alzheimer's disease senile plaques. J Neurol Sci. 1998;158(1):47-52. doi: Doi 10.1016/S0022-510x(98)00092-6.
• Marchan R, Cadenas C, Bolt HM. Zinc as a multipurpose trace element. Arch Toxicol. 2012;86(4):519-20. doi: 10.1007/s00204-012-0843-1.
• Maret W, Sandstead HH. Zinc requirements and the risks and benefits of zinc supplementation. J Trace Elem Med Biol. 2006;20(1):3-18. doi: 10.1016/j.jtemb.2006.01.006.
• Reyes H, Baez ME, Gonzalez MC, Hernandez I, Palma J, Ribalta J, Sandoval L, Zapata R. Selenium, zinc and copper plasma levels in intrahepatic cholestasis of pregnancy, in normal pregnancies and in healthy individuals, in Chile. J Hepatol. 2000;32(4):542-9. doi: 10.1016/s0168-8278(00)80214-7.
• Salgueiro MJ, Zubillaga M, Lysionek A, Sarabia MI, Caro R, De Paoli T, Hager A, Weill R, Boccio J. Zinc as an essential micronutrient: A review. Nutr Res. 2000;20(5):737-55. doi: Doi 10.1016/S0271-5317(00)00163-9.
• Schwartz MK. Role of trace elements in cancer. Cancer Res. 1975;35(11 Pt. 2):3481-7.
• Simon SF, Taylor CG. Dietary zinc supplementation attenuates hyperglycemia in db/db mice. Exp Biol Med (Maywood). 2001;226(1):43-51. doi: 10.1177/153537020122600107.
• Sium M, Kareru P, Keriko J, Girmay B, Medhanie G, Debretsion S. Profile of Trace Elements in Selected Medicinal Plants Used for the Treatment of Diabetes in Eritrea. ScientificWorldJournal. 2016;2016:2752836. doi: 10.1155/2016/2752836.
• Tapiero H, Tew KD. Trace elements in human physiology and pathology: zinc and metallothioneins. Biomed Pharmacother. 2003;57(9):399-411. doi: 10.1016/s0753-3322(03)00081-7.
• Uluözlü Ö. Bazı elementlerin zenginleştirilmesi, türlendirilmesi ve biyosorpsiyonu. In: Kimya AD. Tokat: Gaziosmanpaşa Üniversitesi; 2010.
• Yahaya MI, Ogunfowokan AO, Orji EO. Elemental profile in amniotic fluid of some Nigerian pregnant women. East Afr J Public Health. 2011;8(2):92-7.
• Zowczak M, Iskra M, Torlinski L, Cofta S. Analysis of serum copper and zinc concentrations in cancer patients. Biol Trace Elem Res. 2001;82(1-3):1-8. doi: 10.1385/BTER:82:1-3:001.