Manganês

O manganês é um metal essencial porque é necessário para a função imunológica adequada, regulação do açúcar no sangue e energia celular, reprodução, digestão, crescimento ósseo, coagulação do sangue e hemostasia e defesa contra espécies reativas de oxigênio. Os efeitos benéficos do manganês se devem à incorporação do metal nas metaloproteínas. As funções desempenhadas pelas metaloproteínas de manganês incluem oxidorredutases, transferases, hidrolases, liases, isomerases e ligases. Além disso, o manganês é incorporado às enzimas arginase, glutamina sintetase, fosfoenolpiruvato descarboxilase, piruvato carboxilase e superóxido dismutase de manganês. O conteúdo do tecido em mamíferos está na faixa de 0,3–2,9 μg Mn / g de peso de tecido úmido (1), tornando o manganês um dos metais mais comuns em tecidos.

Deficiências

Devido devido às suas inúmeras fontes dietéticas, a deficiência de manganês é excepcionalmente rara e não foi relatada na literatura em ambientes não experimentais. A ingestão inadequada de manganês na dieta resulta em crescimento prejudicado, má formação óssea e defeitos esqueléticos, tolerância anormal à glicose e metabolismo alterado de lipídios e carboidratos (1). Homens colocados experimentalmente em dietas pobres em manganês desenvolveram uma erupção cutânea transitória em seus torsos e diminuíram as concentrações de colesterol sérico (1). Além disso, as concentrações de cálcio, fósforo e fosfatase alcalina no sangue também foram elevadas em homens após uma dieta deficiente em manganês, o que pode indicar um aumento da remodelação óssea. Demonstrou-se que concentrações insuficientes de manganês afetam negativamente a saúde reprodutiva e o desenvolvimento. O consumo de < 1 mg Mn / d levou à alteração do humor e aumento da dor durante a fase pré-menstrual do ciclo estral (1). A diminuição do peso ao nascer foi observada em crianças cujas mães tinham concentrações de manganês no sangue abaixo da média (< 16,9 μg Mn / L de sangue materno) (1). Baixas concentrações de manganês em crianças (< 8,154 μg / L) também foram associadas a pontuações de cor mais baixas no Teste Stroop Color-Word, uma medida de flexibilidade cognitiva e velocidade de processamento (1 ).

Recomendações de dieta

O DRI do Instituto de Medicina para manganês cita ∼2 mg / d como uma ingestão adequada para adultos e 1,2-1,5 mg / d para crianças (2 ).

Fontes alimentares

As fontes vegetais têm concentrações de manganês muito mais altas do que as fontes animais. Para obter uma lista completa de fontes alimentares e suas concentrações de manganês, consulte a revisão de Freeland-Graves et al . (3). Grãos integrais (gérmen de trigo, aveia e farelo), arroz e nozes (avelãs, amêndoas e nozes) contêm as maiores quantidades de manganês. Chocolate, chá, mexilhões, amêijoas, legumes, frutas, vegetais folhosos (espinafre), sementes (linho, gergelim, abóbora, girassol e pinhões) e especiarias (pimenta em pó, cravo e açafrão) também são ricos em manganês. Suplementos dietéticos e vitaminas são outros fonte de manganês, alguns dos quais contêm ≤20 mg Mn. O manganês é tomado como um suplemento para uma variedade de condições, incluindo osteoartrite e osteoporose (1). A concentração de manganês na água potável varia conforme a localização, variando entre 1 e 100 μg / L (mas pode exceder 200 μg / L em água de poço; consulte Toxicidade). A Agência de Proteção Ambiental dos EUA definiu 50 μg / L como a concentração máxima permitida de manganês na água potável.

Usos clínicos

Devido à natureza paramagnética deste elemento, o manganês é um ideal componente para agentes de contraste usados em ressonância magnética. Como o manganês iônico pode ser tóxico para as células, esses agentes contrastantes são frequentemente porfirinas de manganês ou outros compostos quelantes (4).

Toxicidade

O nível de ingestão superior tolerável para o manganês é 9-11 mg / d para adultos e 2–6 mg Mn / d para crianças, variando com a idade. A absorção de manganês é estritamente regulada no intestino e, portanto, não foi relatada toxicidade por exposição alimentar. Em todo o mundo, a toxicidade do manganês é devida a exposições ambientais, incluindo exposição no ar e água potável. As rotas típicas de exposição aerotransportada são de exaustão de automóveis e exposição ocupacional. O tricarbonil de metilciclopentadienil manganês é um aditivo antidetonante na gasolina sem chumbo, que contém aproximadamente 24,4% de manganês em peso. As ocupações em risco de exposição ao manganês no ar são soldadores e trabalhadores na indústria de ferroligas e fabricantes de baterias. Até o momento, a maioria dos estudos aponta que essas exposições não excedem os níveis aerotransportados aceitáveis (5). Quantidades tóxicas de manganês transmitido pela água (> 2 vezes o nível aceitável) foram relatadas em poços em áreas nas quais as concentrações de manganês no solo foram excepcionalmente altas.Um estudo recente descobriu que > 1 milhão de pessoas que dependem de água de poços que vivem em partes da Virgínia, Carolina do Norte, Carolina do Sul e Geórgia residem em uma área onde as concentrações de manganês no solo são excepcionalmente alto e a maioria dos poços testados apresenta níveis de manganês considerados insalubres (6). Populações que dependem de água de poço de fontes subterrâneas com propensão para contaminação por manganês relataram dificuldades de aprendizagem em crianças que consomem água de poço não filtrada (7).

Pesquisa recente

Atividades de pesquisa atuais giram em torno dos mecanismos envolvidos na neurotoxicidade do manganês, incluindo o transporte do cérebro e a descoberta de biomarcadores de exposição. O manganês é transportado através do mecanismo do receptor da transferrina / transferrina e do transportador de metal divalente, ambos críticos para o transporte normal de ferro no cérebro. Recentemente, os transportadores de zinco (ZIP-85 e ZIP-14, SLC30A10), a ATPase de transporte de cátions (ATP13A2) e as ATPases de cálcio (SPCA1 e SPCA2) têm demonstrado desempenhar papéis importantes no transporte de manganês cerebral. Defeitos em SLC30A10 foram associados à doença de Parkinson e estão provavelmente envolvidos no manganismo familiar (5). Com a exposição ocupacional (soldadores, trabalhadores da indústria de ferroligas) sendo uma rota primária de exposição neurotóxica, a descoberta de um (s) biomarcador (es) ideal (is) é imprescindível para minimizar a exposição. Embora não sejam perfeitas, as concentrações de manganês no sangue fornecem a melhor estimativa para os níveis de manganês no cérebro, mas essa relação se mantém apenas quando a exposição é recente (5).

Abreviações

• ATP13A2

  cation- transportando ATPase 13A2

• SLC30A10

  família de transportador de soluto 30 membro 10

• SPCA

  via secretora Ca2 + -ATPase

• ZIP

  Proteína 14 semelhante a Zrt-Irt

Notas do autor