Assorbimento del rame e sua distribuzione

L'assorbimento del rame è influenzato dalla quantità di rame assunto con la dieta: l'apporto di nutriente assorbito aumenta in maniera direttamente proporzionale all'apporto dietetico. Circa 1 mg di rame viene assunto con la dieta e circa 5 mg sono secreti per die nel tratto gastrointestinale. Dei 6 mg totali solo 1 mg viene escreto con le feci , mentre 5 mg vengono riassorbiti attraverso la mucosa intestinale per poi essere trasportati nel sangue. Nel sangue il rame si lega a specifiche proteine carrier in maniera reversibile (albumina, transcupreina e ceruloplasmina), le quali lo trasportano ai tessuti. La transcupreina è una siero proteina, coinvolta nel trasporto del rame(II), che ha un peso molecolare di circa 270 kDa. Essa può scambiare il rame con un'altra proteina sierica quale l'albumina (il peso molecolare è di circa 67 kDa). Nel sangue il rame (II) è associato in parte anche all'istidina. Questo aminoacido forma un complesso ternario con albumina-Cu(II), dal quale il rame è rilasciato come rame-istidina; tale complesso non è capace di penetrare nelle cellule. Un altro trasportatore del rame nel sangue è la ceruloplasmina, un membro della famiglia degli enzimi ossidasi multirame .

Questo gruppo di proteine è caratterizzato dalla presenza di tre siti per il rame distinti tra di loro. La ceruloplasmina è un' alfa2-glicoproteina che contiene più del 95% del rame presente nel plasma di tutte le specie di vertebrati. Questa proteina è sintetizzata dagli epatociti e secreta come un singolo polipeptide contenente sei atomi di rame incorporati nella molecola durante la biosintesi. La apoceruloplasmina che non viene secreta rimane intrappolata in un compartimento compreso tra le cisterne del Golgi e il reticolo endoplasmico, da dove poi è retrotraslocata per la degradazione da parte del proteosoma. Diversi studi hanno suggerito un ruolo della ceruloplasmina come ferrossidasi coinvolta nella mobilizzazione e ossidazione del ferro dalle riserve dei tessuti con la successiva incorporazione del Fe3+ nella transferrina. La scoperta di specifici recettori di membrana per la ceruloplasmina in diversi tessuti ha permesso di ipotizzare un suo possibile ruolo nel trasporto di rame ai tessuti.

Attualmente non sono ancora chiari i meccanismi coinvolti nel legame del rame a trasportatori presenti nel sangue e come essi vengano ricaricati dai siti di accumulo nell'organismo. Studi condotti per individuare quale tra le rame-proteine di trasporto sia la più efficiente a fornire alla cellula il rame non hanno ancora portato a dati conclusivi. Attraverso il sangue portale il rame dall'intestino va al fegato il quale rappresenta il centro del metabolismo del rame nei mammiferi: accumula il rame in una consistente quantità, elimina il rame in eccesso attraverso la bile, contribuisce alla ridistribuzione tissutale del metallo poiché produce l'albumina e la ceruloplasmina. A livello del fegato il rame attraversa la membrana epatica grazie ad un putativo trasportatore hCtr1 espresso anche a livello intestinale e del pancreas. Affinché ciò sia possibile è necessario che il rame rameico sia ridotto a rame rameoso da una ossidasi NADH dipendente, un enzima di membrana. Una volta entrato nella cellula il Cu (I) avrà diversi destini.