Pierwiastki śladowe: rola w zdrowiu, objawy niedoboru i nadmiaru oraz badania krwi

Pierwiastki śladowe to minerały potrzebne organizmowi w bardzo małych ilościach, ale pełniące kluczowe role w wielu procesach biologicznych. Należą do nich m.in. cynk, miedź, selen, mangan, chrom, molibden, żelazo, jod i fluor. Choć zapotrzebowanie na nie jest śladowe, są one niezbędne do prawidłowego funkcjonowania układów enzymatycznych, odpornościowego, nerwowego, hormonalnego i innych. Zarówno niedobór, jak i nadmiar tych pierwiastków może zaburzać homeostazę organizmu i prowadzić do różnych schorzeń¹². W diagnostyce medycznej oznaczanie stężenia pierwiastków śladowych we krwi lub osoczu pomaga potwierdzić podejrzenie ich niedoboru lub zatrucia. Poniżej omówiono najważniejsze pierwiastki śladowe, ich rolę, skutki zaburzeń poziomu oraz dostępne badania laboratoryjne i sytuacje, w których warto je wykonać.

Cynk (Zn)

Rola w organizmie: Cynk jest kofaktorem kilkuset enzymów i odgrywa kluczową rolę w syntezie DNA, podziałach komórkowych oraz prawidłowym funkcjonowaniu układu odpornościowego¹. Wpływa na gojenie się ran, odczuwanie smaku i zapachu, prawidłowy wzrost i dojrzewanie. Chroni komórki przed stresem oksydacyjnym i uczestniczy w regulacji hormonów, m.in. insuliny czy hormonów płciowych.

Skutki niedoboru: Niedobór cynku objawia się osłabieniem odporności i nawracającymi infekcjami, wolniejszym gojeniem się ran, zahamowaniem wzrostu u dzieci oraz utratą apetytu¹. Charakterystyczne są zmiany skórne (zapalenie skóry, wypryski) szczególnie w okolicach ust i dłoni, wypadanie włosów (alopecja) oraz upośledzenie smaku i węchu (pokarmy wydają się mniej intensywne - tzw. hipogezja)¹. W ciężkich niedoborach może wystąpić także biegunka i utrata masy ciała. U dzieci chroniczny niedobór cynku przyczynia się do zahamowania wzrostu (niskorosłość) i rozwoju (tzw. karłowatość pokarmowa)¹.

Skutki nadmiaru: Nadmiar cynku zdarza się najczęściej przy przyjmowaniu zbyt wysokich dawek suplementów lub narażeniu zawodowym na pył cynkowy. Ostre zatrucie objawia się nudnościami, wymiotami, biegunką i bólami brzucha. Przewlekłe przedawkowanie cynku może prowadzić do osłabienia odporności oraz - co ważne - do niedoboru miedzi na skutek zaburzenia jej wchłaniania². Konsekwencją tego bywa anemia (niedokrwistość) i uszkodzenie układu nerwowego. Z tego powodu ustalono górny tolerowany poziom spożycia cynku u dorosłych na 40 mg na dobę - większe dawki przez dłuższy czas są potencjalnie szkodliwe².

Badania diagnostyczne: Poziom cynku oznacza się w surowicy krwi. Wskazania do badania to podejrzenie niedoboru (np. u osób z przewlekłymi biegunkami, zespołem złego wchłaniania, chorobami wątroby, alkoholizmem, czy przy trudno gojących się ranach i nawracających infekcjach). Oznaczenie cynku może być też pomocne u dzieci z zahamowaniem wzrostu o niejasnej przyczynie. Należy pamiętać, że stężenie cynku we krwi może ulegać obniżeniu w przebiegu ostrej infekcji lub stresu (cynk przemieszcza się wtedy do tkanek), dlatego interpretacja wyniku powinna uwzględniać stan kliniczny pacjenta¹. W praktyce klinicznej częściej jednak stawia się rozpoznanie niedoboru cynku na podstawie objawów i wywiadu dietetycznego, a badanie wykonuje się w sytuacjach wątpliwych lub u pacjentów z grup ryzyka niedoboru.

Miedź (Cu)

Rola w organizmie: Miedź jest niezbędna jako składnik wielu enzymów (tzw. metaloenzymów - nazywanych cuproenzymami) uczestniczących w produkcji energii, metabolizmie żelaza, tworzeniu tkanki łącznej, melanin oraz neurotransmiterów². Przykładem jest oksydaza lizylowa potrzebna do prawidłowej struktury kolagenu w kościach i naczyniach. Miedź wchodzi w skład enzymu antyoksydacyjnego - dysmutazy ponadtlenkowej (SOD). Ponadto, większość miedzi w osoczu transportowana jest przez ceruloplazminę - białko które utlenia żelazo Fe^2+ do Fe^3+ i umożliwia jego wiązanie z transferyną, odgrywając kluczową rolę w metabolizmie żelaza². Dzięki temu miedź pośrednio wpływa na prawidłową erytropoezę (tworzenie krwinek czerwonych). Uczestniczy też w procesach immunologicznych i w utrzymaniu prawidłowej pigmentacji włosów oraz skóry.

Skutki niedoboru: Niedobór miedzi u zdrowych osób na zbilansowanej diecie występuje rzadko, ale może pojawić się u osób z zaburzeniami wchłaniania (np. celiakia, po resekcji jelit, operacjach bariatrycznych) lub przy długotrwałym żywieniu pozajelitowym bez suplementacji miedzi. Także nadmierna podaż cynku może wywołać wtórny niedobór miedzi². Objawy niedoboru są związane głównie z zaburzeniami hematologicznymi i neurologicznymi. Wystąpić może niedokrwistość (oporna na suplementację żelaza) oraz neutropenia (obniżona liczba neutrofili) - stąd częste infekcje i osłabienie organizmu²³. Charakterystyczne są objawy neurologiczne przypominające niedobór witaminy B₁₂: drętwienie i mrowienie kończyn, trudności w chodzeniu (spowodowane uszkodzeniem rdzenia i neuropatią obwodową)³. Inne możliwe objawy to przewlekłe zmęczenie, upośledzenie pamięci i koncentracji, zmiany nastroju. Niedobór miedzi zaburza tworzenie kości, co sprzyja osteoporozie i złamaniom (np. tzw. złamania kompresyjne kręgów obserwowano u osób z ciężkim niedoborem)³. U części chorych pojawia się hipopigmentacja - przedwczesne siwienie włosów lub utrata ich barwy, a także bladość skóry z powodu anemii³.

Skutki nadmiaru: Nadmiar miedzi w organizmie bywa toksyczny, choć u zdrowych ludzi zatrucie pokarmowe miedzią zdarza się bardzo rzadko (miedź z diety jest ściśle regulowana - nadmiar wydalany jest z żółcią)². Do zatrucia może dojść przy skażeniu wody pitnej miedzią lub w przebiegu chorób genetycznych zaburzających metabolizm tego pierwiastka. Najważniejszym przykładem jest choroba Wilsona - wrodzone schorzenie, w którym dochodzi do gromadzenia miedzi w tkankach z powodu upośledzonego wydzielania jej z żółcią. Miedź odkłada się głównie w wątrobie, mózgu i rogówce oka. Objawia się to przewlekłym zapaleniem i marskością wątroby, zaburzeniami neurologicznymi (drżenia, sztywność, zaburzenia mowy, chodu) oraz zmianami psychicznymi (wahania nastroju, objawy psychiatryczne). W rogówkach widoczny bywa złotobrązowy pierścień Kaysera-Fleischera. Inna rzadka choroba związana z zaburzeniem gospodarki miedzi to zespół Menkego (genetyczny defekt wchłaniania miedzi) - prowadzi on do ciężkiego niedoboru miedzi u niemowląt, objawiającego się m.in. opóźnieniem rozwoju, hipotonią i charakterystycznymi kręconymi, łamliwymi włosami. W kontekście nadmiaru warto też wspomnieć, że w przewlekłym zapaleniu (np. infekcji) poziom miedzi w surowicy wzrasta, ponieważ ceruloplazmina jest białkiem ostrej fazy - nie jest to jednak "toksyczny" nadmiar, a efekt reakcji organizmu na stan zapalny.

Badania diagnostyczne: W diagnostyce zaburzeń gospodarki miedzi oznacza się stężenie miedzi w surowicy oraz poziom ceruloplazminy (głównego białka transportującego miedź). W niedoborze miedzi zazwyczaj stwierdza się obniżone stężenie ceruloplazminy i miedzi we krwi². Wskazania do badania obejmują: niewyjaśnioną niedokrwistość z neutropenią, objawy neurologiczne u pacjentów z czynnikami ryzyka (np. po operacjach bariatrycznych, z przewlekłymi biegunkami lub nadużywających cynk), a także podejrzenie choroby Wilsona (zwłaszcza u młodych osób z niewyjaśnionymi uszkodzeniami wątroby lub objawami neurologicznymi). W chorobie Wilsona paradoksalnie stężenie miedzi w surowicy bywa obniżone (większość miedzi jest odłożona w tkankach, a ceruloplazmina niska), dlatego w diagnostyce tego schorzenia poza badaniem krwi wykonuje się też analizę wydalania miedzi z moczem 24-godzinnym oraz badanie genetyczne. Należy podkreślić, że rutynowe oznaczanie miedzi nie jest potrzebne u osób bez objawów - badanie to kierunkowo stosuje się w powyższych sytuacjach klinicznych.

Selen (Se)

Rola w organizmie: Selen jest składnikiem kilkudziesięciu ważnych białek - tzw. selenoprotein - w tym enzymów antyoksydacyjnych, takich jak peroksydaza glutationowa (GPx) i reduktaza tioredoksyny, które chronią komórki przed uszkodzeniem przez wolne rodniki⁴. Selenoproteina P odpowiada za transport selenu we krwi. Selen pełni istotną rolę w metabolizmie hormonów tarczycy - enzymy dejodynazy, przekształcające tyroksynę (T4) do aktywnej trójjodotyroniny (T3), są białkami selenozależnymi⁴. Ponadto selen wpływa na układ immunologiczny (wpomaga odpowiedź przeciwzapalną i przeciwwirusową) oraz na płodność - szczególnie u mężczyzn, ponieważ jest niezbędny dla prawidłowej budowy i funkcji plemników.

Skutki niedoboru: Niedobór selenu w umiarkowanym stopniu może nie dawać specyficznych objawów, ale osłabia mechanizmy antyoksydacyjne i odporność organizmu. Ciężki, długotrwały niedobór - zwłaszcza na obszarach o bardzo ubogiej w selen glebie - sprzyja wystąpieniu dwóch klasycznych jednostek chorobowych. Pierwsza z nich to choroba Keshan - endemiczna kardiomiopatia występująca w regionach Chin o niskiej zawartości selenu w glebie. Objawia się powiększeniem i uszkodzeniem mięśnia sercowego, prowadząc do niewydolności serca u młodych osób⁴. Druga to choroba Kashin-Beck - schorzenie stawów i kości (odmiana osteoartropatii) spotykane w niektórych rejonach Syberii, Chin czy Korei Północnej, również związane z niedoborem selenu w połączeniu z innymi czynnikami⁴. Ponadto niedobór selenu nasila konsekwencje niedoboru jodu - obie sytuacje mogą prowadzić do wola i niedoczynności tarczycy. U ciężarnych kobiet brak selenu (zwłaszcza połączony z niedoborem jodu) zwiększa ryzyko ciężkiej wrodzonej niedoczynności tarczycy u płodu i noworodka, co skutkuje nieodwracalnymi uszkodzeniami rozwoju mózgu dziecka⁴. Łagodniejsze formy niedoboru selenu mogą objawiać się osłabieniem mięśni, zmęczeniem, pogorszeniem nastroju i odporności. Sugeruje się, że niedostateczna podaż selenu może przyczyniać się do zaburzeń płodności męskiej (selen jest obecny w białku budującym witki plemników) oraz do pogorszenia przebiegu niektórych chorób (np. zakażeń wirusowych). Warto jednak zaznaczyć, że poważny niedobór selenu jest rzadki w naszej populacji - występuje głównie w określonych regionach geograficznych lub u osób żywionych pozajelitowo bez suplementacji.

Skutki nadmiaru: Zbyt wysokie spożycie selenu prowadzi do tzw. selenozy. Przewlekły nadmiar objawia się przede wszystkim wypadaniem włosów i łamliwością paznokci - są to wczesne i charakterystyczne symptomy toksyczności selenu⁴. Inne możliwe objawy to "czosnkowy" zapach z ust (wynik wydalania lotnych związków selenu przez płuca), metaliczny posmak w ustach, wysypka skórna, nudności, biegunki, zmęczenie, drażliwość oraz objawy neurologiczne (np. drętwienia)⁴. Bardzo duże jednorazowe dawki selenu (np. wskutek pomyłki w dawkowaniu suplementu) mogą spowodować ostre zatrucie przebiegające z gorączką, bólami brzucha, wymiotami, zaburzeniami czynności wątroby, a nawet ostrą niewydolnością krążeniowo-oddechową. Za bezpieczną górną granicę dziennego spożycia (UL) selenu u dorosłych uznaje się około 400 µg - długotrwałe przekraczanie tej dawki zwiększa ryzyko selenozy⁴. W 2023 r. europejska EFSA zaproponowała nieco niższy poziom tolerowanego spożycia (255 µg/dobę dla dorosłych), bazując na analizie ryzyka wystąpienia łysienia (alopecji) przy wysokiej podaży selenu⁴.

Badania diagnostyczne: Stężenie selenu można oznaczyć w surowicy lub osoczu krwi. W praktyce klinicznej wykonuje się to rzadko - głównie u pacjentów z grup ryzyka ciężkiego niedoboru (np. osoby przewlekle żywione pozajelitowo, dializowane lub mieszkające na terenach endemicznych niedoboru selenu) albo u osób z podejrzeniem zatrucia (np. po przyjęciu bardzo wysokich dawek suplementu). Wskazania do badania poziomu selenu obejmują też ocenę stanu odżywienia u pacjentów z chorobami przebiegającymi z zaburzeniem wchłaniania lub u dzieci z opóźnieniami wzrostu o niejasnej etiologii (choć znacznie częstsze są inne przyczyny niż niedobór selenu). W badaniach naukowych czasem ocenia się poziom selenu u sportowców wyczynowych (selen uważany jest za ważny dla ochrony przed stresem oksydacyjnym przy intensywnym wysiłku)¹. W diagnostyce niedoboru/nadmiaru selenu wykorzystuje się także poziom aktywności enzymów zależnych od selenu (np. aktywność peroksydazy glutationowej) oraz oznaczenie selenu we włosach lub paznokciach (co odzwierciedla długotrwały status selenu). W codziennej opiece zdrowotnej jednak rutynowe badanie selenu nie jest wykonywane u osób zdrowych - zakłada się, że zróżnicowana dieta dostarcza wystarczających ilości tego pierwiastka.

Mangan (Mn)

Rola w organizmie: Mangan jest mikroelementem pełniącym funkcję kofaktora wielu enzymów zaangażowanych w metabolizm białek, węglowodanów i cholesterolu, a także w ochronę komórek przed wolnymi rodnikami⁵. Przykładem ważnego enzymu zawierającego mangan jest mitochondrialna dysmutaza ponadtlenkowa (Mn-SOD), która chroni komórki przed stresem oksydacyjnym w mitochondriach. Mangan jest również potrzebny do prawidłowego tworzenia tkanki kostnej i gojenia ran - współdziała z witaminą K przy syntezie czynników krzepnięcia i białek kostnych⁵. W organizmie dorosłego znajduje się tylko ok. 10-20 mg manganu (głównie w kościach, wątrobie, nerkach i trzustce)⁵. Organizm utrzymuje stały poziom manganu głównie regulując jego wchłanianie w jelitach oraz wydalanie z żółcią.

Skutki niedoboru: Niedobór manganu u ludzi zdrowych praktycznie nie występuje w warunkach naturalnych - dieta przeciętna dostarcza wystarczających ilości (mangan jest obecny w produktach zbożowych, orzechach, warzywach). Objawy niedoboru nie są jednoznacznie określone na podstawie badań u ludzi, ponieważ zdarzają się bardzo rzadko i zwykle w specyficznych sytuacjach⁵. Dane z nielicznych opisów sugerują, że ciężki niedobór manganu mógłby powodować zaburzenia wzrostu kości u dzieci, wysypki skórne, odbarwienie włosów (utrata pigmentacji), obniżenie poziomu cholesterolu we krwi oraz zaburzenia płodności⁵. W badaniach u mężczyzn niedobór manganu wiązano ze zmianami nastroju i nasileniem dolegliwości przedmiesiączkowych u kobiet⁵. Podejrzewa się też, że brak manganu może wpływać niekorzystnie na tolerancję glukozy i metabolizm węglowodanów (zaobserwowano upośledzoną tolerancję glukozy u zwierząt i ludzi przy niedoborze tego pierwiastka)⁵. Należy jednak podkreślić - typowa dieta zapewnia mangan i klinicznie istotny niedobór zdarza się jedynie w bardzo skrajnych sytuacjach, np. u pacjentów długotrwale żywionych dożylnie płynami bez manganu. W tak opisanych przypadkach dodanie manganu do żywienia pozajelitowego odwracało objawy (np. poprawa gęstości kości)⁵.

Skutki nadmiaru: Organizm potrafi do pewnego stopnia chronić się przed nadmiarem manganu, ograniczając jego wchłanianie i zwiększając wydalanie z kałem. Toksyczność manganu pojawia się najczęściej w wyniku ekspozycji przemysłowej - przewlekłe wdychanie pyłu manganu u górników czy spawaczy może prowadzić do odkładania się manganu w układzie nerwowym⁵. Skutkuje to zespołem neurologicznym zwanym manganizmem, przypominającym chorobę Parkinsona. Objawy obejmują drżenia, sztywność mięśni, zaburzenia chodu i równowagi, a także zmiany psychiczne: drażliwość, bezsenność, obniżenie nastroju, a nawet psychozy i halucynacje⁵. Inne symptomy przewlekłego zatrucia manganem to zaburzenia słuchu (szumy uszne), bóle głowy, osłabienie i trudności w koordynacji ruchowej⁵. Mangan gromadzi się szczególnie w jądrach podstawy mózgu, powodując objawy parkinsonowskie (tzw. zespół parkinsonowski). Co ciekawe, niedobór żelaza zwiększa wchłanianie manganu i może nasilić jego toksyczność - osoby z anemią mogą być bardziej wrażliwe na nadmiar manganu⁵. Zatrucie manganem z samej diety jest bardzo rzadkie, choć opisywano przypadki neurologicznych objawów u ludzi pijących wodę o ekstremalnie wysokiej zawartości manganu (np. >28 mg/L, co znacznie przekracza normy wody pitnej)⁵.

Badania diagnostyczne: Oznaczenie stężenia manganu w surowicy czy pełnej krwi nie jest badaniem rutynowym - wartości referencyjne są wąskie (całkowita zawartość manganu we krwi to zwykle 4-15 µg/L) i zmienne osobniczo⁵. Ustalono jednak górną granicę normy i na jej podstawie określono bezpieczny tolerowany poziom spożycia (UL) manganu dla dorosłych na 11 mg/dobę - przekroczenie tej dawki przez dłuższy czas może skutkować wzrostem stężenia manganu we krwi powyżej normy i ryzykiem efektów neurotoksycznych⁵. Wskazania do badań stężenia manganu dotyczą przede wszystkim osób narażonych zawodowo na mangan (badania medycyny pracy u spawaczy, hutników manganu itp.) lub pacjentów długotrwale żywionych pozajelitowo (celem monitorowania, czy nie kumuluje się on w organizmie). W razie podejrzenia zatrucia manganem, poza stężeniem we krwi można oznaczyć także poziom manganu we włosach lub moczu, choć interpretacja tych wyników bywa trudna. W praktyce, u osoby z objawami parkinsonowskimi i historią ekspozycji przemysłowej diagnozę manganizmu stawia się głównie na podstawie obrazu klinicznego i badań neurologicznych (np. MRI mózgu może ujawnić charakterystyczne zmiany w jądrze soczewkowatym).

Chrom (Cr)

Rola w organizmie: Chrom występuje w diecie głównie w formie trójwartościowej (Cr^3+) i od lat 50. XX wieku był uważany za pierwiastek potencjalnie niezbędny dla metabolizmu węglowodanów. Sugerowano, że chrom wzmacnia działanie insuliny, ułatwiając transport glukozy do komórek (mówiono o tzw. czynniku tolerancji glukozy)⁵. Mechanizm nie został do końca poznany - postulowano istnienie oligopeptydu wiążącego chrom (chromodulina), który miałby zwiększać wrażliwość receptora insulinowego⁵. W 2001 r. Instytut Medycyny USA uznał chrom za pierwiastek prawdopodobnie niezbędny, biorąc pod uwagę jego wpływ na działanie insuliny⁵. Jednak nowsze badania poddały w wątpliwość niezbędność chromu: u zdrowych ludzi nie zaobserwowano wyraźnych objawów niedoboru chromu, a korzyści z suplementacji są niejednoznaczne⁵. Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) w 2014 r. wydał opinię, że brak przekonujących dowodów na to, by chrom był niezbędnym składnikiem odżywczym - w związku z tym nie ustalono zalecanego dziennego spożycia dla chromu⁵. Niemniej, chrom jako mikroelement występuje w wielu produktach (pełne ziarna, warzywa, mięso) i jest wciąż obecny w niektórych preparatach multiwitaminowych czy suplementach diety (często promowanych w kontekście poprawy metabolizmu cukrów).

Skutki niedoboru: Czy niedobór chromu istnieje? U osób odżywiających się normalnie nie obserwuje się jawnego zespołu niedoboru chromu⁵⁶. W kontrolowanych badaniach nie udało się wywołać objawów niedoboru nawet przy diecie ubogiej w chrom - co sugeruje, że organizm albo nie potrzebuje chromu w roli odżywczej, albo zapotrzebowanie jest tak niewielkie, że łatwo je pokryć nawet minimalną ilością z żywności⁵⁶. Opisy możliwego niedoboru pochodzą z lat 70. i 80., gdy u pacjentów żywionych całkowicie pozajelitowo (IV) mieszaninami nie zawierającymi chromu, obserwowano pewne objawy metaboliczne: nietolerancję glukozy (podwyższony poziom cukru, przypominający cukrzycę), utrata masy ciała, neuropatia obwodowa (drętwienie, mrowienie kończyn) oraz wzrost stężenia lipidów we krwi⁶. Po dodaniu chromu do żywienia pozajelitowego u tych pacjentów nastąpiła poprawa - stąd wyciągnięto wniosek, że niedobór chromu może zaburzać metabolizm cukrów i powodować neuropatię⁶. Jednak nowsze analizy krytycznie oceniają te przypadki - możliwe, że pacjenci mieli też inne deficyty żywieniowe, a sam chrom nie był jedyną przyczyną objawów⁵. W efekcie, obecnie część ekspertów kwestionuje zasadność traktowania chromu jako pierwiastka niezbędnego w diecie zdrowych ludzi⁵. W praktyce nie opisano przypadku niedoboru chromu wynikłego jedynie ze zwykłej diety ubogiej w ten pierwiastek. Z tego powodu nie ma jednoznacznie zdefiniowanych objawów niedoboru - prawdopodobnie organizm potrafi pozyskać i wykorzystać minimalne ilości chromu z pożywienia bez problemu.

Skutki nadmiaru: Toksyczność chromu zależy od formy chemicznej. Chrom występujący naturalnie w żywności i suplementach (Cr^3+) ma niską biodostępność i nie stwierdzono negatywnych skutków nawet przy dość wysokich dawkach z suplementów - dlatego nie ustalono oficjalnego górnego poziomu spożycia dla chromu z dietą⁵. Niemniej notowano pojedyncze przypadki działań niepożądanych przy bardzo dużych dawkach suplementów chromu (pikolinianu chromu): opisywano uszkodzenie wątroby, niewydolność nerek, zaburzenia hematologiczne (anemia hemolityczna, małopłytkowość), a nawet rabdomiolizę mięśniową⁵. Są to jednak kazuistyki - zdarzenia rzadkie i zwykle u osób z chorobami współistniejącymi. Osoby z niewydolnością nerek lub wątroby mogą być bardziej wrażliwe na wysoki poziom chromu⁵. Inna sytuacja to toksyczność przemysłowa sześciowartościowego chromu (Cr^6+) - jest to forma stosowana np. w przemyśle farbiarskim i galwanizacji. Cr^6+ jest silnie toksyczny i rakotwórczy (może powodować raka płuc przy wdychaniu). To jednak oddzielny problem środowiskowy - w kontekście żywienia i badań krwi skupiamy się na chromie (III). Warto dodać, że bardzo wysokie dawki chromu (III) mogą teoretycznie wchodzić w interakcje z niektórymi lekami (np. zwiększać ryzyko hipoglikemii u osób na insulinoterapii lub zaburzać wchłanianie lewotyroksyny stosowanej w leczeniu tarczycy)⁵.

Badania diagnostyczne: Nie ma rutynowych badań poziomu chromu w surowicy dla oceny odżywienia, ponieważ jak wspomniano - brak jest wyraźnych kryteriów diagnostycznych niedoboru lub nadmiaru. Oznaczenia chromu we krwi lub moczu wykonuje się właściwie tylko w kontekście medycyny pracy (monitorowanie narażenia na chrom przemysłowy) lub w badaniach naukowych. Standardowo płyny do żywienia pozajelitowego zawierają dodatek chromu (ok. 10-15 µg/dobę), aby zapobiec jego ewentualnemu niedoborowi u pacjentów żywionych dożylnie⁶. Wskazania do oznaczenia chromu w surowicy mogą obejmować: pacjentów przewlekle żywionych pozajelitowo (dla pełnej oceny gospodarki mikroelementami), osoby podejrzane o zatrucie chromem (np. wypadek przemysłowy - choć wtedy ważniejsze są badania toksykologiczne i objawy kliniczne) oraz ewentualnie ocena narażenia u pracowników przemysłu (częściej jednak bada się chrom w moczu, jako wskaźnik narażenia w ostatnich dniach). W kontekście medycznym, u osób z zaburzeniami gospodarki węglowodanowej czy zespołem metabolicznym czasem próbowano oceniać stężenie chromu lub efekty suplementacji - jednak obecnie nie ma przekonujących dowodów, by rutynowe badanie lub suplementacja chromu były zalecane w cukrzycy lub insulinooporności⁵. Podsumowując, u przeciętnej zdrowej osoby nie bada się stężenia chromu - organizm otrzymuje go wystarczająco z pożywienia, a niedobór kliniczny nie został potwierdzony.

Molibden (Mo)

Rola w organizmie: Molibden jest składnikiem centrum aktywnego enzymów zwanych molibdoproteinami. W organizmie ludzkim cztery enzymy wymagają molibdenu w postaci kofaktora molibdopteryny: oksydaza sulfitowa, oksydaza ksantynowa, oksydaza aldehydowa oraz enzym mitochondrialny mARC⁷. Enzymy te biorą udział w metabolizmie aminokwasów siarkowych (oksydaza sulfitowa przekształca toksyczne siarczyny w siarczany), w katabolizmie puryn (oksydaza ksantynowa utlenia ksantynę do kwasu moczowego), detoksykacji wielu związków (oksydaza aldehydowa utlenia aldehydy, a białka mARC uczestniczą w unieszkodliwianiu niektórych leków i toksyn)⁷. Molibden jest więc niezbędny dla procesów przemiany materii azotowej i detoksykacji. Zapotrzebowanie organizmu na ten pierwiastek jest jednak bardzo niewielkie - wyraża się je w mikrogramach. Przyswajanie molibdenu z diety jest stosunkowo efektywne (40-100% spożytego molibdenu ulega wchłonięciu)⁷, a nadmiar jest szybko usuwany przez nerki (molibden wydalany jest głównie z moczem). Organizm utrzymuje homeostazę molibdenu wąsko - dlatego przypadki zaburzeń związanych z tym pierwiastkiem są wyjątkowo rzadkie.

Skutki niedoboru: Niedobór molibdenu z naturalnych przyczyn praktycznie nie występuje u ludzi spożywających normalną dietę⁷. Gleby i żywność na większości terenów zawierają wystarczające ilości tego mikroelementu. Jedyny odnotowany przypadek nabytego niedoboru molibdenu dotyczył pacjenta żywionego pozajelitowo mieszanką pozbawioną molibdenu (opis z 1981 roku)⁷. U tego pacjenta, po kilkumiesięcznym żywieniu pozajelitowym bez molibdenu, rozwinęły się ciężkie objawy metaboliczne: przyspieszenie akcji serca (tachykardia) i oddechu (tachypnoë), silne bóle głowy, zaburzenia widzenia (tzw. ślepota zmierzchowa - upośledzenie widzenia nocnego), drażliwość i w końcu śpiączka⁷. Stwierdzono u niego znaczne nagromadzenie toksycznych siarczynów we krwi (z powodu braku aktywności oksydazy sulfitowej) oraz bardzo niski poziom kwasu moczowego. Po podaniu molibdenu nastąpiła szybka poprawa - pacjent wybudził się ze śpiączki, co potwierdziło rozpoznanie nabytego niedoboru molibdenu⁷. Poza tym ekstremalnym scenariuszem, niedobór molibdenu u zdrowych ludzi nie został zaobserwowany. Należy go odróżnić od wrodzonego defektu zwanego niedoborem kofaktora molibdenowego - jest to rzadka mutacja genetyczna, w której organizm nie potrafi wytworzyć cząsteczki molibdopteryny. W efekcie aktywność wszystkich czterech enzymów molibdenozależnych jest zniesiona. To prowadzi do gromadzenia toksycznych siarczynów i ciężkich uszkodzeń układu nerwowego u noworodka (napady padaczkowe, uszkodzenie mózgu) i zwykle zgonu w ciągu kilku pierwszych miesięcy życia⁷. Ten genetyczny zespół nie jest jednak "klasycznym" niedoborem żywieniowym - nawet przy prawidłowej podaży molibdenu organizm nie może go wykorzystać.

Skutki nadmiaru: Nadmiar molibdenu z pożywienia występuje niezmiernie rzadko, gdyż organizm łatwo wydala nadwyżki. W większości badań wysokie dawki molibdenu z diety nie powodowały negatywnych efektów u ludzi⁷. Opisano jednak wyjątkowe sytuacje środowiskowe - np. w pewnym regionie Armenii gleba i woda zawierają ekstremalnie dużo molibdenu, co przekłada się na spożycie rzędu 10-15 mg molibdenu dziennie (sto- a nawet tysiąckrotnie więcej niż normalnie). U mieszkańców tego rejonu zaobserwowano częstsze występowanie dny moczanowej (podagry) - bardzo wysoki poziom molibdenu zwiększył bowiem aktywność oksydazy ksantynowej i produkcję kwasu moczowego⁷. Pojawiały się u nich bóle i obrzęki stawów oraz podwyższone stężenia kwasu moczowego we krwi, przypominające klasyczną dnę⁷. Poza objawami stawowymi, nadmiar molibdenu może teoretycznie wywołać wtórny niedobór miedzi - duże dawki molibdenu (np. w formie soli tiomolibdenianu) potrafią wiązać miedź i utrudniać jej wchłanianie. W istocie tiomolibdenian amonu stosuje się nieraz w terapii choroby Wilsona, aby ograniczyć magazynowanie miedzi. U zwierząt laboratoryjnych przewlekły nadmiar molibdenu powodował anemię z niedoboru miedzi. U ludzi jednak typowa dieta nie niesie ryzyka przedawkowania - molibden jest obecny głównie w roślinach strączkowych, zbożach i orzechach, a normalne spożycie wynosi ok. 45-90 µg dziennie. Ustalony przez ekspertów UL (tolerowane spożycie) molibdenu dla dorosłych to 2000 µg (2 mg) na dobę - dawka ta ma duży margines bezpieczeństwa i chroni przed ewentualnymi skutkami jak opisana wyżej podagra⁷.

Badania diagnostyczne: Ocena poziomu molibdenu we krwi nie należy do rutynowych badań i jest wykonywana tylko w wyspecjalizowanych laboratoriach metodami śladowymi (np. spektrometrią mas ICP-MS). Klinicznie nie ma ustalonych norm niedoboru czy nadmiaru molibdenu dla populacji, gdyż przypadki zaburzeń są kazuistyczne. Wskazania do badania molibdenu mogą obejmować monitorowanie pacjentów żywionych pozajelitowo przez bardzo długi czas (lata) - aby upewnić się, że składniki mieszanin pokrywają zapotrzebowanie. Również w badaniach toksykologicznych środowiskowych można oznaczać molibden we krwi lub moczu u osób narażonych na wysokie stężenia (np. pracownicy kopalni molibdenu). W praktyce jednak, przy podejrzeniu niedoboru molibdenu u pacjenta żywionego pozajelitowo po prostu empirycznie uzupełnia się molibden, obserwując czy nastąpi poprawa (tak jak to miało miejsce w słynnym przypadku z 1981 r.). W przeciętnych warunkach dietetycznych nie bada się molibdenu, zakładając że niedobór nie występuje.

Żelazo (Fe)

Rola w organizmie: Żelazo, choć występuje w organizmie w większych ilościach niż wyżej omówione pierwiastki (ok. 3-4 gramy u dorosłego, głównie w hemoglobinie), również zalicza się do mikroelementów o ogromnym znaczeniu. Jest centralnym składnikiem hemoglobiny - białka czerwonych krwinek odpowiedzialnego za transport tlenu z płuc do tkanek. W mięśniach wchodzi w skład mioglobiny, magazynującej tlen dla pracy mięśni. Żelazo uczestniczy także w licznych reakcjach enzymatycznych - jest kofaktorem m.in. enzymów łańcucha oddechowego (cytochromy), enzymów detoksykacyjnych w wątrobie oraz układu immunologicznego (mieloperoksydaza w neutrofilach zawiera hem z żelazem i pomaga zabijać drobnoustroje). Krótko mówiąc, żelazo jest niezbędne do życia: warunkuje dotlenienie organizmu oraz wiele szlaków metabolicznych. Organizm potrafi odzyskiwać żelazo ze zużytych krwinek (dzięki temu dziennie tracimy bardzo mało żelaza, głównie złuszczając komórki nabłonka i z żółcią). Mimo to, ze względu na cykliczne krwawienia miesięczne oraz zapotrzebowanie płodu w ciąży, żelazo jest pierwiastkiem, którego niedobór jest najczęstszy na świecie.

Skutki niedoboru: Niedobór żelaza prowadzi do rozwoju niedokrwistości z niedoboru żelaza, która jest jedną z najpowszechniejszych dolegliwości na świecie. Szacuje się, że dotyczy ponad miliarda ludzi - szczególnie kobiet w wieku rozrodczym i dzieci⁸. Anemia tego typu jest mikrocytowa i hipochromiczna (erytrocyty są małe i mają mało hemoglobiny). Objawia się osłabieniem, łatwym męczeniem się, dusznością przy wysiłku, kołataniem serca, bólami i zawrotami głowy, bladością skóry i błon śluzowych⁸. Pacjenci często zgłaszają zimne dłonie i stopy, uczucie ciągłego zimna. Charakterystyczne są objawy upośledzenia funkcji nabłonków: sucha, szorstka skóra, łamliwe włosy i paznokcie - czasem przybierają kształt łyżeczek (koilonychia). U części osób z niedoborem żelaza występuje dziwne łaknienie na nietypowe substancje (tzw. pica), np. chory ma ochotę jeść glinę, krochmal, lód, ziemię - jest to objaw paradoksalny, którego mechanizm nie jest w pełni jasny, ale często ustępuje po suplementacji żelaza⁸. U dzieci niedobór żelaza może powodować zaburzenia rozwoju poznawczego, trudności w nauce i problemy z koncentracją, a także opóźnienie wzrostu. Nawet przy braku anemii, utajony niedobór żelaza (obniżone zapasy żelaza w organizmie) może dawać objawy takie jak przewlekłe zmęczenie, osłabienie odporności czy syndrom niespokojnych nóg. Przyczyny niedoboru żelaza to najczęściej: utrata krwi (obfite miesiączki, krwawienia z przewodu pokarmowego), zwiększone zapotrzebowanie (ciąża, laktacja, okres wzrostu u nastolatków) i niedostateczna podaż/dieta uboga w żelazo (np. diety wegańskie bez odpowiedniej suplementacji, niedożywienie). Często kilka czynników nakłada się na siebie.

Skutki nadmiaru: Nadmiar żelaza bywa szkodliwy, gdyż żelazo łatwo generuje wolne rodniki i odkłada się w narządach, uszkadzając je. Organizm nie ma aktywnego mechanizmu usuwania nadmiaru żelaza (poza utratą krwi), dlatego przewlekłe przeciążenie żelazem jest groźne. Występuje ono głównie w dwóch sytuacjach: wrodzonej hemochromatozie oraz wtórnym przeciążeniu żelazem wskutek licznych transfuzji krwi. Hemochromatoza pierwotna to choroba genetyczna (najczęściej mutacja HFE C282Y), w której dochodzi do nadmiernego wchłaniania żelaza z jelit i jego kumulacji. Objawy pojawiają się zwykle w średnim wieku i obejmują: przewlekłe zmęczenie, bóle stawów, przebarwienie skóry (szarobrązowe zabarwienie - dawniej mówiono o "cukrzycy brunatnej"), uszkodzenie wątroby (powiększenie, a z czasem marskość i ryzyko raka wątrobowokomórkowego), cukrzycę (z powodu odkładania się żelaza w trzustce) oraz kardiomiopatię (uszkodzenie mięśnia sercowego skutkujące arytmiami i niewydolnością serca)⁸. U mężczyzn bywa też impotencja z hipogonadyzmem (żelazo uszkadza przysadkę i jądra). Nieleczona hemochromatoza znacząco skraca życie, ale wczesne wykrycie pozwala na skuteczne leczenie upustami krwi. Wtórna hemosyderoza (przeciążenie żelazem) występuje u osób, które otrzymały wiele transfuzji krwi - np. w anemii sierpowatej czy talasemii, gdzie przetacza się krew przewlekle. Każda jednostka krwi dostarcza pacjentowi ok. 250 mg żelaza - organizm nie ma jak go usunąć, więc po kilkudziesięciu transfuzjach narządy są przeładowane żelazem. Objawy są podobne do hemochromatozy: uszkodzenie wątroby, serca, gruczołów dokrewnych. W terapii stosuje się leki wiążące żelazo (chelatory, np. deferoksamina) celem jego usunięcia z ustroju. Ostre zatrucie żelazem występuje prawie wyłącznie u dzieci, które przypadkowo spożyły duże ilości tabletek żelaza - jest to stan zagrożenia życia (prowadzi do wymiotów, biegunki, kwasicy i uszkodzenia narządów).

Badania diagnostyczne: Diagnostyka gospodarki żelazowej jest dobrze rozwinięta, gdyż problem niedoboru jest powszechny. Podstawowym badaniem w kierunku niedoboru żelaza jest morfologia krwi z oceną czerwonych krwinek (niskie stężenie hemoglobiny, niski MCV i MCH wskazują na niedokrwistość z niedoboru żelaza). Bardziej bezpośrednim parametrem jest stężenie ferrytyny w surowicy - ferrytyna odzwierciedla zapasy żelaza w organizmie⁸. Niska ferrytyna < 15-30 µg/L u dorosłego potwierdza niedobór żelaza⁸. Trzeba jednak pamiętać, że ferrytyna jest białkiem ostrej fazy i rośnie przy stanach zapalnych - więc przy jednoczesnym stanie zapalnym prawidłowa lub lekko podwyższona ferrytyna nie wyklucza niedoboru żelaza. Dlatego czasem ocenia się też inne parametry: żelazo w surowicy, całkowitą zdolność wiązania żelaza (TIBC) i wysycenie transferyny. W niedoborze żelaza typowo: żelazo w surowicy jest niskie, ale TIBC (transferyna) wysokie, co skutkuje niskim wysyceniem transferyny (< 15%). Dla odmiany w anemii chorób przewlekłych żelazo jest niskie, ale ferrytyna prawidłowa lub wysoka, a transferyna niska (mechanizm ukrywania żelaza przed drobnoustrojami w stanie zapalnym). Wskazania do badań żelaza i ferrytyny są bardzo częste: obejmują diagnozowanie każdej niedokrwistości (szczególnie mikrocytarnej), kontrolę u kobiet w ciąży (u ciężarnych rutynowo zaleca się badanie morfologii i ferrytyny, bo ich zapotrzebowanie na żelazo jest wyższe), u dzieci z zaburzeniami rozwoju i łaknienia, u osób przewlekle zmęczonych. Wykonuje się je również profilaktycznie u dawców krwi czy sportowców z objawami przemęczenia. Z kolei w kierunku nadmiaru żelaza badanie ferrytyny i wysycenia transferyny służy do wykrycia hemochromatozy. U osoby z podwyższoną ferrytyną (>300 µg/L u mężczyzn, >200 µg/L u kobiet) i wysyceniem transferyny > 45-50% należy rozważyć wrodzoną hemochromatozę i wykonać badanie genetyczne HFE⁸. Czasem jednak ferrytyna rośnie też z innych powodów (stany zapalne, zespół metaboliczny) - dlatego interpretacja wymaga całościowego spojrzenia.

Badania specjalistyczne: W trudniejszych przypadkach wykonuje się oznaczenia rozpuszczalnego receptora transferryny (sTfR) - jego poziom rośnie w niedoborze żelaza (to pomocne gdy ferrytyna jest zawyżona przez stan zapalny). W hemochromatozie zaś, poza badaniami krwi, ocenia się odkładanie żelaza w wątrobie (rezonans magnetyczny wątroby, biopsja z oceną żelaza w tkance). Niemniej, w większości przypadków proste badania krwi (morfologia + żelazo/TIBC/ferrytyna) wystarczają do oceny stanu zaopatrzenia organizmu w żelazo.

Jod (I)

Rola w organizmie: Jod jest kluczowym składnikiem hormonów tarczycy. Każda cząsteczka tyroksyny (T4) zawiera 4 atomy jodu, a trójjodotyronina (T3) - 3 atomy. Hormony tarczycy regulują tempo przemiany materii, są niezbędne dla rozwoju mózgu i układu nerwowego płodu oraz niemowlęcia, wpływają na wzrost, dojrzewanie, pracę serca, temperaturę ciała i wiele innych procesów. Organizm dorosłego człowieka zawiera ok. 15-20 mg jodu, z czego 70-80% jest zmagazynowane w tarczycy. Dzienne zapotrzebowanie na jod u dorosłych wynosi ok. 150 µg, a u kobiet w ciąży 220-250 µg (ze względu na potrzeby rozwijającego się płodu)⁴. Jod dostarczany jest głównie z pokarmem (ryby morskie, owoce morza, nabiał, jaja) oraz z jodowanej soli kuchennej - co stanowi podstawę profilaktyki niedoboru jodu w wielu krajach, w tym w Polsce.

Skutki niedoboru: Niedobór jodu pociąga za sobą zmniejszenie produkcji hormonów tarczycy, co prowadzi do niedoczynności tarczycy i kompensacyjnego przerostu tarczycy - czyli powstania wole endemicznego⁴. Wole (powiększenie tarczycy) jest często pierwszym widocznym objawem niedoboru jodu i może występować u dzieci, młodzieży i dorosłych na terenach z niedostateczną podażą tego pierwiastka. Objawy niedoczynności tarczycy obejmują osłabienie, senność, uczucie zimna, przyrost masy ciała, suchą skórę, zaparcia, bradykardię (wolna akcja serca) i obniżenie nastroju. Jednak najpoważniejsze konsekwencje niedoboru jodu dotyczą rozwoju układu nerwowego u dzieci. Jod jest absolutnie niezbędny w ciąży i wczesnym dzieciństwie do prawidłowego rozwoju mózgu. Ciężki niedobór jodu u matki może skutkować wystąpieniem kretynizmu u dziecka - jest to zespół charakteryzujący się głęboką niepełnosprawnością intelektualną, głuchoniemotą, niedorozwojem wzrostu oraz deformacjami neurologicznymi⁴. Kretynizm endemiczny występował dawniej w regionach górskich, gdzie niedobór jodu był skrajny (np. w Himalajach, Alpach, Pirenejach) - obecnie dzięki jodowaniu soli praktycznie zanikł. Nawet łagodny lub umiarkowany niedobór jodu w ciąży może jednak powodować u potomstwa subtelne deficyty poznawcze - badania wskazują, że dzieci matek z niedoborem jodu mają średnio niższe IQ o ok. 7-13 punktów, gorsze wyniki w testach poznawczych i większe ryzyko zaburzeń takich jak ADHD⁴. U dzieci i młodzieży niedobór jodu skutkuje mniejszą produkcją hormonów tarczycy, co może objawiać się pogorszeniem koncentracji, zmęczeniem, osłabieniem wyników w nauce i zahamowaniem wzrostu. U dorosłych niedobór jodu (poza wolem) zwiększa ryzyko guzków tarczycy i w konsekwencji może predysponować do raka tarczycy typu pęcherzykowego⁴.

W Polsce, przed wprowadzeniem jodowania soli (lata 90.), wole tarczycowe było dość częste, szczególnie w regionach górskich (tzw. "pas wola" wzdłuż Karpat). Obecnie sytuacja uległa poprawie - uważa się, że większość populacji ma dostateczną podaż jodu, choć u części ciężarnych stwierdza się nadal niewystarczające spożycie (zachęca się je do suplementacji preparatami jodu).

Skutki nadmiaru: Nadmiar jodu zazwyczaj wynika z przyjmowania zbyt dużych ilości jodu w suplementach lub lekach (np. amiodaron, środek antyarytmiczny, zawiera dużo jodu), ewentualnie z diety niezwykle bogatej w wodorosty. W większości przypadków zdrowa tarczyca toleruje dość szeroki zakres podaży jodu - nadmiar jest wydalany z moczem. Jednak u niektórych osób (zwłaszcza z istniejącymi chorobami tarczycy) nadmiar jodu może zahamować syntezę hormonów tarczycy (tzw. efekt Wolffa-Chaikoffa) i wywołać niedoczynność z wolem⁴. Paradoksalnie więc, bardzo duże dawki jodu mogą dawać objawy podobne jak niedobór: wole i niedoczynność. Z drugiej strony, u osób z wolem guzowatym tarczycy lub autonomicznymi gruczolakami, nagły wzrost podaży jodu może spowodować nadczynność tarczycy (tzw. efekt Jod-Basedowa) - nadmiar jodu "podsyca" istniejące guzki do nadmiernej produkcji hormonów, co prowadzi do tyreotoksykozy. Objawia się to utratą masy ciała, nadpobudliwością, kołataniem serca, potliwością, drżeniem rąk. Zbyt wysokie długotrwałe spożycie jodu bywa też związane z występowaniem zapaleń tarczycy i autoimmunologicznej choroby Gravesa-Basedowa⁴. W skrajnych sytuacjach, spożycie gramowych dawek jodu (np. w postaci jodyny czy płynu Lugola) powoduje ostre zatrucie jodem: objawia się ono pieczeniem w ustach i gardle, bólem brzucha, wymiotami, biegunką, zaburzeniami tętna, a nawet wstrząsem i śpiączką (ale takie przypadki są bardzo rzadkie). Za bezpieczną górną granicę spożycia (UL) jodu dla dorosłych przyjęto 1100 µg dziennie - ilość ta jest kilkukrotnie wyższa od typowej diety, więc przeciętny człowiek nie przekracza UL samą dietą⁴.

Badania diagnostyczne: Ocena statusu jodu w organizmie nie opiera się na pomiarze stężenia jodu we krwi, ponieważ jod we krwi odzwierciedla jedynie bieżącą podaż i jest ściśle regulowany przez tarczycę. Najlepszą metodą oceny zaopatrzenia populacji w jod jest pomiar wydalania jodu z moczem - ponieważ nadmiar jodu jest wydalany, stężenie jodu w moczu (w przeliczeniu na g kreatyniny lub jako mediana w próbce porannej) odzwierciedla poziom spożycia. WHO definiuje niedobór jodu w populacji, gdy mediana jodu w moczu u dzieci lub dorosłych nie przekracza 100 µg/L, natomiast dla kobiet w ciąży progiem jest 150 µg/L⁴. W praktyce klinicznej, u indywidualnych pacjentów, nie wykonuje się rutynowo badania jodu w moczu ani we krwi, a oceny niedoboru jodu dokonuje się pośrednio na podstawie badań tarczycy. W diagnostyce chorób tarczycy bada się poziom hormonów (TSH, fT4, fT3) oraz przeciwciał - jeśli u pacjenta stwierdza się wole i niedoczynność bez obecności autoprzeciwciał, a dieta jest uboga w jod, można wnioskować o niedoborze. W razie wątpliwości można oznaczyć jod w moczu (np. u kobiety ciężarnej z niedoczynnością tarczycy - aby sprawdzić, czy nie ma niedoboru jodu). Wskazania do oznaczenia jodu w moczu dotyczą głównie badań epidemiologicznych (monitorowanie populacji) oraz sytuacji, gdy podejrzewamy zatrucie jodem lub chcemy sprawdzić przestrzeganie zaleceń (np. u pacjenta z chorobą tarczycy, któremu zalecono ograniczenie spożycia wodorostów lub odstawienie suplementów z jodem). Dla przeciętnej osoby ważniejsze jest badanie TSH - hormon tyreotropowy podwyższa się zarówno w niedoborze jodu (niedoczynność z wolem), jak i w nadmiarze jodu mogącym dawać niedoczynność. Tak więc ocena czynności tarczycy jest podstawowym badaniem przesiewowym.

Podsumowując: u każdej kobiety w ciąży zaleca się suplementację ~150 µg jodu dziennie oraz kontrolę funkcji tarczycy. W Polsce od lat 90. stosuje się jodowanie soli kuchennej (obecnie 30 mg jodku potasu na kg soli), co skutecznie zmniejszyło częstość wola endemicznego i zapewniło populacji podstawowe zaopatrzenie w ten pierwiastek. Dlatego też obecnie rutynowe badania poziomu jodu u pacjentów nie są wymagane, o ile korzystają oni z soli jodowanej i mają zrównoważoną dietę.

Fluor (F)

Rola w organizmie: Fluor - a właściwie jego zjonizowana forma, fluorek - nie jest klasycznym pierwiastkiem biogennym koniecznym do podstawowych procesów metabolicznych, ale ma istotne znaczenie dla zdrowia zębów i kości. Fluorki odkładają się w szkliwie zębów, gdzie zastępując grupy hydroksylowe w hydroksyapatycie tworzą fluoroapatyt - związek bardziej odporny na demineralizację przez kwasy. Dzięki temu fluor wzmacnia szkliwo i zapobiega próchnicy zębów⁹. Dodatkowo fluorki mogą hamować metabolizm bakterii płytki nazębnej. W kościach fluor może wbudowywać się w hydroksyapatyt, nieco zmieniając ich strukturę - małe dawki mogą zwiększać gęstość kości, choć niekoniecznie przekłada się to na ich wytrzymałość. Ogólnie jednak fluor nie jest uznawany za niezbędny do życia pierwiastek, lecz za czynnik korzystny dla zdrowia zębów.

Skutki niedoboru: Nie mówi się o "niedoborze fluoru" w sensie choroby ogólnoustrojowej - brak fluoru w diecie nie wywoła ostrych zaburzeń metabolicznych. Natomiast przy niedostatecznej podaży fluoru wzrasta ryzyko próchnicy zębów⁹. Badania populacyjne wykazały, że regiony z naturalnie niską zawartością fluoru w wodzie pitnej mają większą częstość próchnicy, zwłaszcza u dzieci. Dlatego wprowadzono programy fluoryzacji wody pitnej lub soli kuchennej, a także powszechne stosowanie past do zębów z fluorem, aby zapewnić optymalny poziom kontaktu szkliwa z fluorkami. Objawem braku profilaktyki fluorkowej są po prostu częste ubytki próchnicowe w uzębieniu. Warto wspomnieć, że u człowieka dorosłego ok. 95% całego fluoru w organizmie jest zmagazynowane w kościach i zębach - jeśli dieta jest uboga w fluor, to szkliwo jest nieco mniej odporne, ale nie dochodzi do żadnej nagłej choroby (inaczej niż np. przy niedoborze wapnia, który powoduje tężyczkę). Można więc powiedzieć, że skutkiem "niedoboru" fluoru jest głównie zwiększona podatność na próchnicę i ewentualnie słabsze kości na starość (choć wpływ na kości jest dyskusyjny).

Skutki nadmiaru: Nadmiar fluoru może być szkodliwy, szczególnie dla dzieci w okresie rozwoju zębów. Przewlekłe spożywanie nadmiernych ilości fluoru powoduje fluorozę zębów - objawia się ona powstaniem białawych lub brunatnych plamek i smug na szkliwie zębów stałych⁹. Szkliwo staje się bardziej matowe, mniejsze plamki mogą wyglądać jak kredowe przebarwienia, a przy cięższej fluorozie szkliwo ma nieregularne brunatne zabarwienie i jest osłabione, z porowatą strukturą. Fluoroza powstaje u dzieci, które w okresie mineralizacji szkliwa (0-8 rok życia) otrzymywały za dużo fluoru - np. z wody o bardzo wysokiej zawartości fluoru, z nadmiernego suplementu lub poprzez częste połykanie pasty do zębów. W łagodnej postaci ma charakter kosmetyczny (białe plamki), w ciężkiej może predysponować do defektów szkliwa. Fluoroza szkieletowa jest z kolei następstwem wieloletniego przyjmowania dużych dawek fluoru (powyżej 10 mg na dobę przez >10-20 lat). Objawia się bólem i sztywnością stawów, zwapnieniami więzadeł, a nawet zmianami kostnymi - kości stają się gęstsze, ale jednocześnie bardziej kruche⁹. Ciężka fluoroza kości (widoczna w badaniu RTG) była obserwowana w regionach Indii, Chin czy Afryki, gdzie woda pitna naturalnie zawiera bardzo wysokie stężenia fluoru (np. >5 ppm). W warunkach polskich takie przypadki nie występują - woda wodociągowa ma zwykle <0,5 ppm F, a jeżeli lokalnie występuje więcej, władze informują o tym i zalecają ograniczenia (dotyczyło to np. niektórych ujęć wód głębinowych). Ostre zatrucie fluorem może wystąpić, gdy dziecko jednorazowo spożyje znaczną ilość fluorku - np. zje pół tubki pasty do zębów lub dużo tabletek fluorkowych. Dawka uznawana za potencjalnie śmiertelną to ok. 5 mg fluoru na kg masy ciała⁹. Objawami ostrego zatrucia są nudności, wymioty, bóle brzucha, ślinotok, biegunka, a w ciężkich przypadkach drgawki, zaburzenia rytmu serca i wstrząs. Na szczęście opakowania past i tabletek z fluorem są tak projektowane, by ograniczyć ryzyko spożycia przez dzieci, a rodzice są uczulani, żeby nadzorować szczotkowanie zębów (użyć pasty wielkości ziarnka grochu i nie połykać).

Badania diagnostyczne: Ocena narażenia na fluor odbywa się głównie poprzez analizę stężenia fluoru w moczu, we włosach lub w kościach. Badanie poziomu fluoru w surowicy krwi nie jest rutynowo dostępne ani przydatne w standardowej praktyce - odzwierciedla bowiem tylko krótkoterminowe narażenie. We krwi fluor występuje w śladowych ilościach (rzędu µmol/L). W badaniach epidemiologicznych i medycynie pracy oznacza się czasem poziom fluorków w moczu pracowników (np. w przemyśle aluminium czy nawozów fosforowych, gdzie są narażeni na opary fluoru). W diagnostyce klinicznej natomiast nie ma potrzeby oznaczania fluoru - profilaktyka opiera się na odpowiednim dostarczaniu go zewnętrznie (pasty, płukanki) i ewentualnie wewnętrznie (tabletki fluorkowe dla dzieci w regionach niedoborowych lub fluorowana woda). Wskazania do badań poziomu fluoru dotyczą więc głównie: podejrzenia przewlekłej fluorozy (np. u osoby z endemicznego rejonu - można zbadać fluor w moczu i zdjęcia RTG kości), oceny skuteczności wydalania fluoru po zatruciu (monitorowanie stężenia w moczu podczas podawania wapnia jako odtrutki) oraz kontroli narażenia zawodowego. U pacjenta z objawami takimi jak plamki na zębach, wywiad (pytania o źródła wody, pasty i suplementy) zwykle wystarcza do rozpoznania fluorozy - badanie laboratoryjne nie wnosi wiele.

Warto zaznaczyć, że w Polsce nie stosuje się fluorowania wody w wodociągach (w przeciwieństwie np. do USA). Profilaktyka opiera się na jodofluorowaniu soli kuchennej (dodatek fluorku potasu 10-30 mg/kg soli) oraz zabiegach higienizacyjnych (fluoryzacja zębów u dzieci w szkołach, pasty z fluorem). Dzięki temu poziom fluorów jest na ogół wystarczający do ochrony zębów, a przypadki fluoroz są zazwyczaj łagodne (najczęściej wynikają z nadgorliwego stosowania suplementów lub połykana pasty przez dzieci).

Podsumowanie

Pierwiastki śladowe odgrywają istotną rolę w utrzymaniu zdrowia, mimo że potrzebujemy ich w mikroskopijnych ilościach. Ich niedobory mogą prowadzić do poważnych zaburzeń: np. niedobór cynku osłabia odporność i hamuje wzrost, niedobór miedzi powoduje anemię i uszkadza układ nerwowy, niedobór selenu zagraża sercu i tarczycy, niedobór jodu skutkuje wolem i upośledzeniem rozwoju umysłowego, a niedobór żelaza - powszechną niedokrwistością. Z drugiej strony, nadmiar tych pierwiastków również bywa szkodliwy (np. przeciążenie żelazem uszkadza organy, nadmiar fluoru plami zęby i sztywni kości, a nadmiar miedzi czy manganu działa neurotoksycznie).

Na szczęście, zbilansowana dieta zazwyczaj dostarcza odpowiednich ilości mikroelementów. Profilaktyka (jak jodowanie soli czy fluoryzacja past do zębów) pomogła wyeliminować wiele skutków niedoborów w populacji. Badania poziomu pierwiastków śladowych we krwi wykonuje się celowo, gdy istnieje uzasadnione podejrzenie zaburzenia - nie są one częścią rutynowych paneli. Warto je rozważyć u osób z objawami sugerującymi niedobór lub nadmiar (szczególnie przy czynnikach ryzyka jak restrykcyjne diety, choroby przewodu pokarmowego, przewlekłe żywienie pozajelitowe, przyjmowanie dużych dawek suplementów czy narażenia zawodowe). Przykładowo, oznaką do diagnostyki może być niedokrwistość niewyjaśnionego pochodzenia (żelazo, miedź), opóźnienie rozwoju u dziecka (cynk, jod), zaburzenia neurologiczne (miedź, mangan, wit. B12 w diagnostyce różnicowej), podejrzenie choroby metabolicznej (choroba Wilsona - miedź, ceruloplazmina; hemochromatoza - żelazo, ferrytyna). Ważne jest jednak, by interpretację wyników łączyć z obrazem klinicznym pacjenta oraz - w razie potrzeby - konsultować ze specjalistą (np. endokrynologiem, gastroenterologiem czy toksykologiem).

Najważniejsze przesłanie dla pacjentów: dbajmy o urozmaiconą dietę, korzystajmy z dobrodziejstw wzbogacania żywności (sól jodowana, pasty z fluorem), a suplementy mikroelementów stosujmy z rozwagą - nadmiar także może szkodzić. W razie niepokojących objawów lub przynależności do grup ryzyka niedoborów, warto omówić z lekarzem potrzebę wykonania odpowiednich badań krwi. Dzięki temu można wcześnie wykryć ewentualne deficyty pierwiastków śladowych i skutecznie je uzupełnić, zanim spowodują trwałe szkody dla zdrowia.