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résumé

• l’atome de molybdène fait partie du cofacteur de molybdène dans le site actif de quatre enzymes chez l’homme: sulfite oxydase, xanthine oxydase, aldéhyde oxydase et amidoxime réducteur mitochondrial. (Plus d’informations)
• Un excès de molybdène provoque des maladies mortelles dues à une carence en cuivre chez les animaux en pâturage., Leur rumen est le site de production de sulfures élevés, et l’interaction du molybdène avec le soufre entraîne la formation de thiomolybdates. Le tétrathiomolybdate, un thiomolybdate à quatre atomes de soufre, peut former des complexes avec le cuivre empêchant son absorption et bloquant l’activité des enzymes dépendantes du cuivre. (Plus d’informations)
• chez l’homme, un traitement au tétrathiomolybdate a été développé pour la maladie de Wilson, une maladie génétique dans laquelle l’accumulation de cuivre dans les tissus entraîne des lésions hépatiques et cérébrales., Plus récemment, l’utilisation du tétrathiomolybdate a été explorée pour le traitement du cancer et des maladies inflammatoires. (Plus d’informations)
• des Mutations dans la voie biosynthétique du cofacteur du molybdène conduisent à la carence combinée de toutes les enzymes dépendantes du molybdène. Le déficit en cofacteur de molybdène de type A est dû à des mutations dans le gène MOCS1, tandis que le déficit en cofacteur de type B est causé par des mutations dans MOCS2., Les déficiences de type A et de type B entraînent une perte d’activité sulfite oxydase, également observée dans le cas d’un déficit isolé en sulfite oxydase et caractérisée par de graves anomalies neurologiques chez les patients atteints. (Plus d’information)
• de nouvelles options de traitement pour la carence en cofacteur de molybdène sont envisagées. La supplémentation en pyranoptérine monophosphate cyclique chez les patients présentant une déficience de type A pourrait corriger le trouble métabolique et prévenir la détérioration neurologique. Les Patients présentant un déficit de type B ne manquent pas de cette molécule et ne peuvent donc pas bénéficier de ce traitement., Cependant, une étude récente a montré que la supplémentation en pyridoxine chez ces patients pourrait soulager la souffrance en abolissant les crises. (Plus d’informations)
• La teneur en molybdène des aliments dépend de la teneur en molybdène des sols, qui peuvent varier considérablement. La Variation de l’incidence du cancer de l’œsophage dans le monde a été liée à la teneur en molybdène dans les sols et les aliments. Des observations similaires ont été faites afin d’identifier les facteurs associés à la durée de vie prolongée d’une population. (Plus d’informations)

le Molybdène est un oligo-élément essentiel pour pratiquement toutes les formes de vie., Il fonctionne comme un cofacteur pour un certain nombre d’enzymes qui catalysent des transformations chimiques importantes dans les cycles globaux du carbone, de l’azote et du soufre (1). Ainsi, les enzymes dépendantes du molybdène ne sont pas seulement nécessaires pour la santé humaine, mais aussi pour la santé de notre écosystème.

fonction

la forme biologique de l’atome de molybdène est une molécule organique connue sous le nom de cofacteur de molybdène (Moco) présente dans le site actif des enzymes contenant du Moco (molybdoenzymes) (2)., Chez l’homme, le molybdène est connu pour fonctionner comme cofacteur de quatre enzymes:

• La Sulfite oxydase catalyse la transformation du sulfite en sulfate, une réaction nécessaire au métabolisme des acides aminés contenant du soufre (méthionine et cystéine).
• la Xanthine oxydase catalyse la dégradation des nucléotides (précurseurs de L’ADN et de l’ARN) pour former de l’acide urique, qui contribue à la capacité antioxydante plasmatique du sang.,
• L’aldéhyde oxydase et la xanthine oxydase catalysent des réactions d’hydroxylation impliquant un certain nombre de molécules différentes ayant des structures chimiques similaires. La Xanthine oxydase et l’aldéhyde oxydase également jouer un rôle dans le métabolisme des médicaments et des toxines (3).
• Le composant réducteur D’amidoxime Mitochondrial (mARC) n’a été décrit que récemment (4), et sa fonction précise est à l’étude. Les premières études ont montré que le mARC forme un système enzymatique à trois composants avec la cytochrome b5 et la NADH cytochrome b5 réductase qui catalyse la détoxification des bases n-hydroxylées mutagènes (5).,

parmi ces enzymes, la sulfite oxydase est connue pour être cruciale pour la santé humaine. La xanthinurie héréditaire, caractérisée par un déficit en xanthine oxydase (Type 1) ou par un déficit en xanthine oxydase et en aldéhyde oxydase (Type 2), peut être asymptomatique (6). Cependant, dans moins de la moitié des cas, les personnes touchées présentent une gamme de problèmes de santé de gravité variable (7, 8).

interactions nutritives

cuivre

Une première étude a révélé que des apports de molybdène de 500 µg/jour et de 1 500 µg / jour provenant du sorgho augmentaient l’excrétion urinaire de cuivre (2)., Cependant, les résultats d’une étude plus récente et bien contrôlée ont indiqué que des apports alimentaires très élevés en molybdène (jusqu’à 1 500 µg/jour) n’affectaient pas négativement l’état nutritionnel du cuivre chez huit jeunes hommes en bonne santé (9).

Tétrathiomolybdate

L’excès de molybdène alimentaire a entraîné une carence en cuivre chez les animaux de pâturage (ruminants). Dans le tube digestif des ruminants, la formation de composés contenant du soufre et du molybdène, connus sous le nom de thiomolybdates, empêche l’absorption du cuivre et peut provoquer des troubles mortels dépendants du cuivre (10)., Le tétrathiomolybdate (TM) est une molécule qui peut former des complexes de haute affinité avec le cuivre, contrôler le cuivre libre (cuivre qui n’est pas lié à la céruloplasmine) et inhiber les chaperons de cuivre et les enzymes contenant du cuivre (11, 12). La capacité de la MT à réduire les niveaux de cuivre libre est exploitée dans le traitement de la maladie de Wilson, une maladie génétique caractérisée par une accumulation de cuivre dans les tissus responsables de troubles hépatiques et neurologiques. L’aggravation neurologique a été liée à des niveaux toxiques de cuivre libre dans le sérum des patients présentant neurologiquement., Le traitement de MT semble capable de stabiliser l’état neurologique et de prévenir la détérioration neurologique chez ces patients, contrairement au traitement initial standard de choix (13).

Le cuivre est également un cofacteur requis pour les enzymes impliquées dans l’inflammation et l’angiogenèse, connues pour accélérer la progression du cancer et les métastases. Des études de déplétion du cuivre utilisant la MT ont été initiées chez des patients atteints de tumeurs malignes avancées dans le but de prévenir la progression de la maladie ou la rechute., Ces essais pilotes ont montré des résultats prometteurs chez des personnes atteintes d’un cancer du rein métastatique (14), d’un cancer colorectal métastatique (15) et d’un cancer du sein présentant un risque élevé de rechute (16). La MT a été relativement bien tolérée et stabilisée ou a empêché la rechute en corrélation avec l’épuisement du cuivre., L’efficacité de la MT est également étudiée dans des modèles animaux de maladies inflammatoires et immunitaires (17, 18) et, à ce stade, des études cliniques sont nécessaires pour évaluer si l’appauvrissement en cuivre pourrait stabiliser les maladies et améliorer la survie chez l’homme, comme le suggère un essai de traitement de la TM avec des patients atteints de cirrhose biliaire (19).

carence

Une carence alimentaire en molybdène n’a jamais été observée chez des personnes en bonne santé (2).,

déficit acquis en molybdène

le seul cas documenté de déficit acquis en molybdène est survenu chez un patient atteint de la maladie de Crohn sous nutrition parentérale totale (NPT) à long terme sans ajout de molybdène à la solution NPT (20). Le patient a développé des fréquences cardiaques et respiratoires rapides, des maux de tête et une cécité nocturne, et est finalement devenu comateux. Le patient a été diagnostiqué avec des défauts dans la production d’acide urique et le métabolisme des acides aminés soufrés., L’état clinique du patient s’est amélioré et l’intolérance aux acides aminés a disparu lorsque la solution de TPN a été arrêtée et complétée par du molybdène sous forme de molybdate d’ammonium (160 µg/jour) (20).

déficit héréditaire en cofacteur de molybdène

étant donné que le molybdène ne fonctionne que sous la forme du Moco chez l’homme, toute perturbation du métabolisme du Moco peut perturber la fonction de toutes les molybdoenzymes., La compréhension actuelle de l’essentialité du molybdène chez l’homme repose en grande partie sur l’étude d’individus atteints de très rares troubles métaboliques innés causés par une carence en Moco. Moco est synthétisé de novo par une voie métabolique en plusieurs étapes impliquant quatre gènes: MOCS1, MOCS2, MOCS3 et GPHN (Figure 1). À ce jour, plus de 60 mutations affectant principalement MOCS1 et MOCS2 ont été identifiées (21).

L’absence d’une fonctionnelle de la Moco a un impact direct sur l’activité de l’molybdoenzymes., Les troubles métaboliques spécifiquement associés à une carence en activité sulfite oxydase comprennent une accumulation de sulfite, de taurine, de s-sulfocystéine et de thiosulfate (voir Figure 2 ci-dessous). Ce profil métabolique est identique à celui observé dans le déficit isolé en sulfite oxydase (ISOD), une affection héréditaire causée par des mutations dans le gène SUOX qui code la sulfite oxydase (22). Par rapport à L’ISOD, la carence en Moco (MocoD) affecte également la voie de la xanthine et entraîne une accumulation d’hypoxanthine et de xanthine, ainsi que des taux d’acide urique faibles à indétectables dans le sang (voir Figure 3 ci-dessous)., MocoD et ISOD ont été diagnostiqués chez plus de 100 personnes dans le monde. Cependant, il est probable que l’incidence mondiale du MocoD soit sous-estimée en raison d’un défaut de diagnostic ou de déclaration (21, 23, 24). Les deux troubles résultent de traits récessifs, ce qui signifie que seuls les individus qui héritent de deux copies du gène anormal (une de chaque parent) développent la maladie. Les individus qui héritent d’une seule copie du gène anormal sont connus comme porteurs du trait, mais ne présentent aucun symptôme., L’ISOD et le MocoD peuvent être diagnostiqués relativement tôt dans la grossesse (10-14 semaines de gestation) par des tests d’activité enzymatique utilisant l’échantillonnage de cellules amniotiques et de villosités choriales et par des tests génétiques (23, 25).

MocoD et ISOD se produisent généralement dans les premiers jours de vie, bien que quelques cas de MocoD avec la fin de la présentation, ont été décrites (26-28)., La perte de l’activité sulfite oxydase dans ISOD et MocoD conduit à un dysfonctionnement neurologique grave caractérisé par une atrophie cérébrale, un retard mental, des crises intraitables et une luxation des lentilles oculaires. À l’heure actuelle, il n’est pas clair si les effets neurologiques résultent de l’accumulation d’un métabolite toxique, tel que le sulfite, ou d’une production insuffisante de sulfate. Les Patients avec ISOD et MocoD ont également été trouvés avec l’excrétion élevée de α-amino adipic semialdehyde (α-AASA) (29)., l’accumulation d’α-AASA est la signature métabolique d’un déficit en α-AASA déshydrogénase observé chez les patients atteints d’épilepsie pyridoxine-dépendante. La carence enzymatique chez ces individus provoque une augmentation de l’α-AASA et de sa forme cyclique pipéridéine-6-carboxylate (P6C). Le P6C peut piéger le pyridoxal-5-phosphate (PLP), la forme active de la vitamine B6 (pyridoxine), entraînant une carence en PLP, qui est corrigée avec de la pyridoxine supplémentaire. Une diminution de la PLP a également été observée dans le liquide céphalo-rachidien chez les patients ISOD et MocoD (30)., Il n’est pas clair si le sulfite est responsable de l’accumulation d’α-AASA et du déficit en PLP chez les patients ISOD et MocoD. Néanmoins, la supplémentation en pyridoxine et en acide folique chez les patients atteints de MocoD a normalisé avec succès le niveau de PLP et aboli les crises chez deux patients présentant des mutations dans MOCS2 (MocoD Type B) (31). Bien que les médicaments anti-épileptiques et la restriction alimentaire des acides aminés contenant du soufre puissent être bénéfiques dans certains cas (32), Il n’existe aucune option de traitement pour les patients présentant des mutations dans les gènes MOCS2, GPHN (MocoD Type C) ou SUOX., La supplémentation en Pyridoxine est une nouvelle option envisagée pour soulager des caractéristiques cliniques spécifiques chez les patients.

un traitement efficace par pyranoptérine monophosphate cyclique (cPMP) a été décrit chez des patients présentant des mutations du gène MOCS1, et un essai clinique utilisant une approche rétrospective est en cours pour évaluer son innocuité. Le gène MOCS1 contrôle l’étape initiale de la voie biosynthétique Moco, catalysant la conversion de la guanosine triphosphate en cPMP. Par conséquent, les patients présentant des mutations dans le gène MOCS1 manquent de cPMP., L’administration quotidienne de cPMP aux patients a résolu toutes les anomalies métaboliques associées à des voies défectueuses de sulfite oxydase et de xanthine et a empêché d’autres signes de détérioration neurologique (33, 34). Un diagnostic précoce et l’initiation du traitement sont essentiels pour assurer le succès (34). Étant donné que le traitement de remplacement par cPMP ne peut que bénéficier au MocoD de type A, des méthodes de traitement supplémentaires sont nécessaires.

L’apport alimentaire recommandé (AJR)

l’apport alimentaire recommandé (AJR) pour le molybdène a été révisé pour la dernière fois en janvier 2001 (2)., Il était basé sur les résultats d’études d’équilibre nutritionnel menées chez huit jeunes hommes en bonne santé dans des conditions de laboratoire contrôlées (35, 36). Les valeurs RDA pour le molybdène sont indiquées dans le tableau 1 en microgrammes (µg) / jour par âge et par sexe. Des niveaux adéquats d’apport (AI) ont été fixés pour les nourrissons en fonction de l’apport moyen en molybdène provenant exclusivement du lait maternel.

la Prévention de la Maladie

le cancer de l’Œsophage

Linxian est une petite région du nord de la Chine où l’incidence du cancer de l’œsophage et de l’estomac est très élevé (10 fois plus élevé que la moyenne en Chine et 100 fois plus que la moyenne aux etats-unis)., Le sol de cette région est pauvre en molybdène et en autres éléments minéraux; par conséquent, l’apport alimentaire en molybdène est également faible. Des études menées dans d’autres domaines d’incidence faible et élevée du cancer de l’œsophage ont montré que la teneur en molybdène et en zinc dans les cheveux et les ongles est significativement plus faible chez les habitants des régions à haut risque par rapport aux points froids. De plus, les patients atteints de cancer de l’œsophage présentent une teneur réduite en oligo-éléments par rapport à des parents sains (37, 38).,

l’augmentation de la consommation de nitrosamines, qui sont des cancérogènes connus, peut être l’un des nombreux facteurs alimentaires et environnementaux qui contribuent au développement du cancer de l’œsophage chez les résidents des régions à haut risque. L’ajout de molybdate d’ammonium au sol peut aider à réduire le risque de cancer de l’œsophage en limitant l’exposition à la nitrosamine. Il n’est pas clair si la supplémentation alimentaire en molybdène est bénéfique pour diminuer le risque de cancer de l’œsophage., Les essais d’Intervention menés dans la région de Linxian en utilisant une supplémentation alimentaire en minéraux et en vitamines, y compris le molybdène (30 µg/jour), n’ont pas permis de réduire les taux d’incidence et de mortalité du cancer de l’œsophage ou d’autres cancers sur une période de cinq ans (examiné en 39).

longévité

Rugao est un comté de la province du Jiangsu (Chine) réputé pour la longévité de ses habitants., La longévité prolongée peut difficilement être attribuée à des différences significatives dans les traditions, les modes de vie ou les habitudes alimentaires des résidents, et la plupart des personnes âgées ne sont pas liées les unes aux autres, limitant l’influence possible de la génétique. Cependant, le comté a un grand nombre de sols différents dont les compositions pourraient affecter la distribution des oligo-éléments dans l’eau et les cultures et finalement être liées à la santé humaine et à la longévité., Des corrélations significatives ont été trouvées entre le ratio de personnes de plus de 90 ans pour 100 000 habitants et les oligo-éléments, y compris le molybdène, dans les sols, l’eau potable et le riz, qui constituent des éléments clés de leur environnement naturel (40). Le pourcentage de personnes de longue durée (>80 ans) à Zhongxiang (Province Du Hubei) était également positivement lié à la teneur en molybdène de leur aliment de base, le riz (41)., Dans ces régions, il est probable que les combinaisons d’oligo-éléments contribuent à une santé et à une longévité optimales par opposition au seul effet du molybdène.

Sources

sources alimentaires

L’étude sur L’alimentation totale, une enquête annuelle sur la teneur en minéraux du régime alimentaire américain typique, indique que l’apport alimentaire en molybdène est en moyenne de 76 µg/jour pour les femmes et de 109 µg / jour pour les hommes. Ainsi, les apports habituels en molybdène sont bien supérieurs à la RDA pour le molybdène. Les légumineuses, telles que les haricots, les lentilles et les pois, sont les sources les plus riches en molybdène., Les produits céréaliers et les noix sont considérés comme de bonnes sources, tandis que les produits d’origine animale, les fruits et de nombreux légumes sont généralement pauvres en molybdène (2). Étant donné que la teneur en molybdène des plantes dépend de la teneur en molybdène du sol et d’autres conditions environnementales, la teneur en molybdène des aliments peut varier considérablement (38, 42).

suppléments

le molybdène dans les suppléments nutritionnels se présente généralement sous forme de molybdate de sodium ou de molybdate d’ammonium (43).

Sécurité

la Toxicité

La toxicité des composés de molybdène semble relativement faible chez les humains., Des taux sériques accrus d’acide urique et de céruloplasmine (une enzyme oxydante du fer) ont été rapportés chez des travailleurs exposés professionnellement dans une usine de torréfaction de molybdénite (44). Des symptômes semblables à la goutte ont également été rapportés chez une population arménienne consommant quotidiennement 10 à 15 milligrammes (mg) de molybdène provenant de la nourriture (45). Dans d’autres études, les taux sanguins et urinaires d’acide urique n’étaient pas élevés par des apports de molybdène allant jusqu’à 1,5 mg/jour (2). Il n’y a eu qu’un seul rapport de toxicité aiguë liée au molybdène d’un complément alimentaire: un homme adulte aurait consommé un total de 13.,5 mg de molybdène sur une période de 18 jours (300-800 µg / jour) et développé une psychose aiguë avec hallucinations, convulsions et autres symptômes neurologiques (46). Cependant, une étude contrôlée menée sur quatre jeunes hommes en bonne santé a révélé que les apports en molybdène, allant de 22 µg/jour à 1 490 µg/jour (près de 1,5 mg/jour), n’entraînaient aucun effet indésirable grave lorsque le molybdène était administré pendant 24 jours (35).

Le Food and Nutrition Board (FNB) de L’Institute of Medicine a trouvé peu de preuves que l’excès de molybdène était associé à des effets néfastes sur la santé chez les personnes généralement en bonne santé., Pour déterminer le niveau d’apport supérieur tolérable( UL), La FNB a choisi les effets néfastes sur la reproduction chez le rat comme indice de toxicité le plus sensible et a appliqué un facteur d’incertitude important parce que les données animales ont été utilisées (2). L’AMT pour le molybdène est indiquée par groupe d’âge dans le tableau 2.

interactions médicamenteuses

de fortes doses de molybdène inhibent le métabolisme de l’acétaminophène chez le rat (47); cependant, on ne sait pas si cela se produit à des doses cliniquement pertinentes chez l’homme.,

recommandation de L’Institut Linus Pauling

la RDA pour le molybdène (45 µg / jour pour les adultes) est suffisante pour prévenir la carence. Bien que l’apport de molybdène le plus susceptible de favoriser une santé optimale ne soit pas connu, il n’y a actuellement aucune preuve que les apports supérieurs à L’ANR sont bénéfiques. La plupart des gens aux États-Unis consomment plus que suffisamment de molybdène dans leur alimentation, ce qui rend la supplémentation inutile., Suite à la recommandation générale de L’Institut Linus Pauling de prendre un supplément multivitaminé / minéral qui contient 100% des valeurs quotidiennes (VQ) pour la plupart des nutriments est susceptible de fournir 75 µg/jour de molybdène parce que la VQ pour le molybdène n’a pas été révisée pour refléter la plus récente RDA. Bien que la quantité de molybdène que l’on trouve actuellement dans la plupart des suppléments de multivitamines/minéraux soit supérieure à L’ANR, elle est bien inférieure au niveau d’apport supérieur tolérable (UL) de 2 000 µg/jour et devrait être sans danger pour les adultes.,

personnes âgées (>50 ans)

comme le vieillissement n’a pas été associé à des changements importants dans les besoins en molybdène (2), Notre recommandation pour les personnes âgées est la même que pour les adultes de 50 ans et moins.

auteurs et examinateurs

initialement écrit en 2001 par:
Jane Higdon, Ph. D.
Institut Linus Pauling
Oregon State University

mis à jour en avril 2007 par:
Victoria J. Drake, Ph. D.
Institut Linus Pauling
Oregon State University

mis à jour en juin 2013 par:
Barbara Delage, Ph. D.,
Institut Linus Pauling
Oregon State University

examiné en juillet 2013 par:
Ralf R. Mendel, Ph. D.
professeur de Biologie Végétale Et Chef
Département de Biologie Végétale
Université de technologie de Braunschweig
Braunschweig, Allemagne

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