Español

O manganês é um elemento mineral nutricionalmente essencial e potencialmente tóxico. A derivação de seu nome da palavra grega para magia permanece apropriada, porque os cientistas ainda estão trabalhando para compreender os diversos efeitos da deficiência de manganês e da toxicidade do manganês em organismos vivos (1).

Função

Manganês (Mn) desempenha um papel importante em uma série de processos fisiológicos como constituinte de várias enzimas e um ativador de outras enzimas (2).

Função antioxidante

Superóxido de manganês dismutase (MnSOD) é a principal enzima antioxidante na mitocôndria. Como as mitocôndrias consomem mais de 90% do oxigênio usado pelas células, elas são especialmente vulneráveis ao estresse oxidativo. O radical superóxido é uma das espécies reativas de oxigênio produzidas na mitocôndria durante a síntese de ATP. MnSOD catalisa a conversão de radicais superóxido em peróxido de hidrogênio, que pode ser reduzido a água por outras enzimas antioxidantes (3).

Metabolismo

Várias enzimas ativadas por manganês desempenham papéis importantes no metabolismo de carboidratos, aminoácidos e colesterol (4). Piruvato carboxilase, uma enzima que contém manganês, e fosfoenolpiruvato carboxicinase (PEPCK), uma enzima ativada por manganês, são essenciais na gliconeogênese – a produção de glicose a partir de precursores não carboidratos. A arginase, outra enzima que contém manganês, é necessária ao fígado para o ciclo da ureia, um processo que desintoxica a amônia gerada durante o metabolismo dos aminoácidos (3). No cérebro, a enzima ativada por manganês, a glutamina sintetase, converte o aminoácido glutamato em glutamina. O glutamato é um neurotransmissor excitotóxico e um precursor de um neurotransmissor inibidor, o ácido γ-aminobutírico (GABA) (5, 6).

Desenvolvimento ósseo

A deficiência de manganês resulta em desenvolvimento esquelético anormal em uma série de espécies animais. O manganês é o cofator preferido de enzimas chamadas glicosiltransferases; essas enzimas são necessárias para a síntese de proteoglicanos necessários para a formação de cartilagem e osso saudáveis (7).

Cicatrização de feridas

A cicatrização de feridas é um processo complexo que requer aumento de produção de colágeno. O manganês é necessário para a ativação da prolidase, uma enzima que fornece o aminoácido prolina para a formação do colágeno nas células da pele humana (8). Um distúrbio genético conhecido como deficiência de prolidase resulta na cicatrização anormal de feridas, entre outros problemas, e é caracterizado pelo metabolismo anormal do manganês (7). A síntese de glicosaminoglicanos, que requer glicosiltransferases ativadas por manganês, também pode desempenhar um papel importante na cicatrização de feridas (9).

Interações de nutrientes

Ferro

Embora o específico os mecanismos de absorção e transporte do manganês não foram determinados, algumas evidências sugerem que o ferro e o manganês podem compartilhar vias comuns de absorção e transporte (10). A absorção de manganês de uma refeição diminui à medida que o teor de ferro da refeição aumenta (7). A suplementação de ferro (60 mg / dia por quatro meses) foi associada com a diminuição dos níveis de manganês no sangue e diminuição da atividade de MnSOD nos glóbulos brancos, indicando uma redução na estado nutricional de manganês (11). Além disso, o estado de ferro de um indivíduo pode afetar a biodisponibilidade do manganês. A absorção intestinal de manganês é aumentada durante a deficiência de ferro, e o aumento dos estoques de ferro (níveis de ferritina) está associado à diminuição da absorção de manganês (12). Os homens geralmente absorvem menos manganês do que as mulheres; isso pode estar relacionado ao fato de que os homens geralmente têm maiores reservas de ferro do que as mulheres (13). Além disso, a deficiência de ferro demonstrou aumentar o risco de acúmulo de manganês no cérebro (14).

Magnésio

Foi demonstrado que o magnésio suplementar (200 mg / dia) diminui ligeiramente biodisponibilidade de manganês em adultos saudáveis, seja diminuindo a absorção de manganês ou aumentando sua excreção (15).

Cálcio

Em um conjunto de estudos, cálcio suplementar (500 mg / dia) ligeiramente diminuição da biodisponibilidade de manganês em adultos saudáveis. Como fonte de cálcio, o leite teve o menor efeito, enquanto o carbonato de cálcio e o fosfato de cálcio tiveram o maior efeito (15). Vários outros estudos encontraram efeitos mínimos do cálcio suplementar no metabolismo do manganês (16).

Deficiência

A deficiência de manganês foi observada em várias espécies animais. Os sinais de deficiência de manganês incluem comprometimento do crescimento, comprometimento da função reprodutiva, anormalidades esqueléticas, diminuição da tolerância à glicose e alteração do metabolismo de carboidratos e lipídios. Em humanos, a demonstração de uma síndrome de deficiência de manganês tem sido menos clara (2, 7).Uma criança em longo prazo com nutrição parenteral total (NPT) sem manganês desenvolveu desmineralização óssea e crescimento prejudicado que foram corrigidos pela suplementação de manganês (17). Homens jovens que foram alimentados com uma dieta pobre em manganês desenvolveram níveis reduzidos de colesterol sérico e erupção cutânea transitória (18). Os níveis sangüíneos de cálcio, fósforo e fosfatase alcalina também estavam elevados, o que pode indicar aumento da remodelação óssea como consequência da dieta insuficiente de manganês. Mulheres jovens alimentadas com uma dieta pobre em manganês desenvolveram tolerância à glicose levemente anormal em resposta a uma infusão intravenosa (IV) de glicose (16). No geral, a deficiência de manganês não é comum e há mais preocupação com a toxicidade relacionada à superexposição de manganês (consulte Segurança).

A ingestão adequada (IA)

Porque não havia informações suficientes sobre Os requisitos de manganês para definir uma ingestão dietética recomendada (RDA), o Food and Nutrition Board (FNB) do Institute of Medicine definem uma ingestão adequada (AI). Uma vez que a deficiência evidente de manganês não foi documentada em humanos que comem dietas naturais, o FNB baseou a IA na ingestão média de manganês na dieta determinada pelo Total Diet Study – uma pesquisa anual do conteúdo mineral de dietas americanas representativas (4). Os valores de IA para manganês estão listados na Tabela 1 em miligramas (mg) / dia por idade e sexo. As necessidades de manganês aumentam durante a gravidez e a lactação (4).

Prevenção de doenças

Baixo manganês na dieta ou baixos níveis de manganês no sangue ou tecido têm sido associados a várias doenças crônicas. Embora atualmente não se acredite que a insuficiência de manganês cause as doenças discutidas abaixo, mais pesquisas podem ser necessárias para determinar se o estado nutricional de manganês abaixo do ideal contribui para certos processos de doença.

Osteoporose

Mulheres com osteoporose descobriu-se que os níveis plasmáticos ou séricos de manganês diminuíram e também aumentaram a resposta plasmática a uma dose oral de manganês (19, 20), sugerindo que eles podem ter um status de manganês inferior do que as mulheres sem osteoporose. No entanto, um estudo mais recente em mulheres na pós-menopausa com e sem osteoporose não encontrou nenhuma diferença nos níveis plasmáticos de manganês (21). Um estudo em mulheres pós-menopáusicas saudáveis descobriu que um suplemento contendo manganês (5 mg / dia), cobre (2,5 mg / dia) e zinco (15 mg / dia) em combinação com um suplemento de cálcio (1.000 mg / dia) foi mais eficaz do que o suplemento de cálcio sozinho na prevenção da perda óssea espinhal durante um período de dois anos (22). No entanto, a presença de outros oligoelementos no suplemento torna impossível determinar se a suplementação de manganês foi o agente benéfico para manter a densidade mineral óssea.

Diabetes mellitus

A deficiência de manganês resulta em glicose intolerância semelhante ao diabetes mellitus em algumas espécies animais, mas estudos que examinam o status do manganês em humanos diabéticos geraram resultados mistos. Em um estudo, os níveis de manganês no sangue total não diferiram significativamente entre 57 diabéticos e 28 controles não diabéticos (23). No entanto, a excreção urinária de manganês tendeu a ser ligeiramente maior em 185 diabéticos em comparação com 185 controles não diabéticos (24). Um estudo de caso-controle com 250 diabéticos e não diabéticos constatou que os diabéticos tipo 2 tinham níveis séricos de manganês mais elevados do que os não diabéticos (25). No entanto, um estudo mais recente em 257 diabéticos tipo 2 e 166 controles não diabéticos encontrou níveis mais baixos de manganês no sangue em pacientes diabéticos (26). Além disso, um estudo do estado funcional do manganês descobriu que a atividade da enzima antioxidante, MnSOD, era menor nas células brancas do sangue de diabéticos do que em não diabéticos (27). Nem 15 mg nem 30 mg de manganês oral melhoraram a tolerância à glicose em diabéticos ou controles não diabéticos quando administrados ao mesmo tempo como um desafio oral de glicose (28). Embora o manganês pareça desempenhar um papel no metabolismo da glicose, há pouca evidência de que a suplementação de manganês melhora a tolerância à glicose em indivíduos diabéticos ou não diabéticos.

Epilepsia (distúrbios convulsivos)

Ratos com deficiência de manganês são mais suscetíveis a convulsões do que ratos com manganês suficiente, e ratos que são geneticamente propensos à epilepsia têm níveis de manganês no sangue e no cérebro mais baixos do que o normal. Certos subgrupos de humanos com epilepsia têm níveis inferiores de manganês no sangue total do que os controles não epilépticos. Um estudo descobriu que os níveis de manganês no sangue de indivíduos com epilepsia de origem desconhecida eram mais baixos do que aqueles de indivíduos cuja epilepsia foi induzida por trauma (por exemplo, lesão na cabeça) ou doença, sugerindo uma possível relação genética entre epilepsia e metabolismo anormal do manganês. Embora a deficiência de manganês não pareça ser uma causa de epilepsia em humanos, a relação entre o metabolismo do manganês e a epilepsia merece mais pesquisas (7, 29).

Fontes

Fontes alimentares

Nos EUA, a ingestão média estimada de manganês na dieta varia de 2,1 a 2,3 mg / dia para homens e 1,6 a 1,8 mg / dia para mulheres. Pessoas que comem dietas vegetarianas e dietas do tipo ocidental podem ter ingestão de manganês de até 10,9 mg / dia (4). Fontes ricas de manganês incluem grãos inteiros, nozes, vegetais folhosos e chás. Alimentos ricos em ácido fítico, como feijão, sementes, nozes, grãos inteiros e produtos de soja, ou alimentos ricos em ácido oxálico, como repolho, espinafre e batata-doce, podem inibir ligeiramente a absorção de manganês. Embora os chás sejam fontes ricas em manganês, os taninos presentes no chá podem reduzir moderadamente a absorção de manganês (15). A ingestão de outros minerais, incluindo ferro, cálcio e fósforo, limitam a retenção de manganês (4). O teor de manganês de alguns alimentos ricos em manganês está listado em miligramas (mg) na Tabela 2. Para obter mais informações sobre o teor de nutrientes dos alimentos, pesquise FoodData Central do USDA (30).

Breast milk and fórmulas infantis

Os bebês são expostos a quantidades variáveis de manganês, dependendo da fonte de nutrição. As concentrações de manganês no leite materno, fórmulas à base de vaca e fórmulas à base de soja variam de 3 a 10 microgramas / litro (μg / L), 30 a 50 μg / L e 200 a 300 μg / L, respectivamente. No entanto, a biodisponibilidade do manganês do leite materno é maior do que a das fórmulas infantis e as deficiências de manganês nos bebês amamentados ou toxicidades nos alimentados com fórmula bebês não foram relatados (31).

Água

As concentrações de manganês na água potável variam de 1 a 100 μg / L, mas a maioria das fontes contém menos de 10 μg / L (32 ). A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) recomenda 0,05 mg (50 μg) / L como a concentração máxima permitida de manganês na água potável (33).

Suplementos

Várias formas de manganês são encontradas em suplementos, incluindo gluconato de manganês, sulfato de manganês, ascorbato de manganês e quelatos de aminoácidos de manganês. O manganês está disponível como um suplemento independente ou em produtos combinados (34). Níveis relativamente altos de ascorbato de manganês podem ser encontrados em um produto de saúde óssea / articular contendo sulfato de condroitina e cloridrato de glucosamina (ver Segurança).

Segurança

Toxicidade

Manganês inalado

A toxicidade do manganês pode resultar em vários problemas neurológicos e é um perigo bem conhecido para a saúde de pessoas que inalam poeira de manganês, como soldadores e fundidores (1, 4). Ao contrário do manganês ingerido, o manganês inalado é transportado diretamente para o cérebro antes de ser metabolizado no fígado (35). Os sintomas da toxicidade do manganês geralmente aparecem lentamente ao longo de um período de meses a anos. Em sua pior forma, a toxicidade do manganês pode resultar em um distúrbio neurológico permanente com sintomas semelhantes aos da doença de Parkinson, incluindo tremores, dificuldade para andar e espasmos musculares faciais. Esta síndrome, muitas vezes chamada de manganismo, às vezes é precedida por sintomas psiquiátricos, como irritabilidade, agressividade e até alucinações (36, 37). Além disso, a inalação ambiental ou ocupacional de manganês pode causar uma resposta inflamatória nos pulmões (38). Os sintomas clínicos de efeitos no pulmão incluem tosse, bronquite aguda e diminuição função pulmonar (39).

Metilciclopentadienil manganês tricarbonil (MMT)

O MMT é um composto contendo manganês usado na gasolina como um aditivo anti-detonação. Embora tenha sido usado para isso propósito no Canadá por mais de 20 anos, a incerteza sobre os efeitos adversos à saúde das emissões de escapamento inaladas impediu a EPA dos EUA de aprovar seu uso na gasolina sem chumbo. Em 1995, uma decisão do tribunal dos EUA tornou o MMT disponível e para uso generalizado na gasolina sem chumbo (35). Um estudo em Montreal, onde o MMT foi usado por mais de 10 anos, descobriu que os níveis de manganês no ar eram semelhantes aos de áreas onde o MMT não era usado (40). Um estudo canadense mais recente encontrou concentrações mais altas de manganês respirável em uma área urbana do que em uma rural, mas as concentrações médias em ambas as áreas estavam abaixo do nível de segurança estabelecido pela US EPA (41). O impacto da exposição a longo prazo a baixos níveis de produtos de combustão MMT, no entanto, não foi completamente avaliado e exigirá estudos adicionais (42).

Manganês ingerido

Evidências limitadas sugerem que a alta ingestão de manganês na água potável pode estar associada a sintomas neurológicos semelhantes aos da doença de Parkinson. Sintomas neurológicos graves foram relatados em 25 pessoas que beberam água contaminada com manganês, e provavelmente outros contaminantes, de baterias de células secas por dois a três meses (43). Os níveis de manganês na água foram encontrados em 14 mg / litro (mg / L) quase dois meses após o início dos sintomas e podem já estar diminuindo (1). Um estudo com adultos mais velhos na Grécia encontrou uma alta prevalência de doenças neurológicas sintomas em pessoas expostas a níveis de manganês de água de 1,8 a 2.3 mg / L (44), enquanto um estudo na Alemanha não encontrou evidências de aumento dos sintomas neurológicos em pessoas que bebem água com níveis de manganês variando de 0,3 a 2,2 mg / L em comparação com aqueles que bebem água contendo menos de 0,05 mg / L (45) . O manganês na água potável pode ser mais biodisponível do que o manganês nos alimentos. No entanto, nenhum dos estudos mediu o manganês na dieta, portanto, a ingestão total de manganês nesses casos é desconhecida. Nos EUA, a EPA recomenda 0,05 mg / L como a concentração máxima permitida de manganês na água potável (33).

Além disso, estudos mais recentes mostraram que crianças expostas a altos níveis de manganês por meio da ingestão de água déficits cognitivos e comportamentais (46). Por exemplo, um estudo transversal em 142 crianças de 10 anos, que foram expostas a uma concentração média de manganês de 0,8 mg / L, descobriu que as crianças expostas a níveis mais elevados de manganês tiveram pontuações significativamente mais baixas em três testes de função intelectual ( 47). Outro estudo associou altos níveis de manganês na água da torneira com distúrbios comportamentais hiperativos em crianças (48). Estes e outros relatórios recentes levantaram preocupações sobre os efeitos neurocomportamentais da exposição ao manganês em crianças (46).

Um único caso de toxicidade por manganês foi relatado em uma pessoa que tomou grandes quantidades de suplementos minerais por anos (49 ), enquanto outro caso foi relatado como resultado de uma pessoa tomando um suplemento de ervas chinesas (36). A toxicidade do manganês resultante apenas de alimentos não foi relatada em humanos, embora certas dietas vegetarianas possam fornecer até 20 mg / dia de manganês (4, 32).

Manganês intravenoso

A neurotoxicidade do manganês foi observada em indivíduos recebendo nutrição parenteral total, tanto como resultado do excesso de manganês na solução quanto como um contaminante acidental (50). Os neonatos são especialmente vulneráveis à neurotoxicidade relacionada ao manganês (51). Bebês que recebem NPT contendo manganês podem ser expostos a concentrações de manganês cerca de 100 vezes maiores do que bebês amamentados (31). Devido a potenciais toxicidades, alguns argumentam contra a inclusão de manganês na nutrição parenteral (52).

Indivíduos com maior suscetibilidade à toxicidade de manganês

• Doença hepática crônica: o manganês é eliminado do corpo principalmente na bile. Assim, a função hepática prejudicada pode levar à diminuição da excreção de manganês. O acúmulo de manganês em indivíduos com cirrose ou insuficiência hepática pode contribuir para problemas neurológicos e sintomas semelhantes à doença de Parkinson (1, 34).
• Recém-nascidos: o cérebro do recém-nascido pode ser mais suscetível à toxicidade do manganês devido a um maior expressão de receptores para a proteína transportadora de manganês (transferrina) nas células nervosas em desenvolvimento e a imaturidade do sistema de eliminação da bile do fígado (4).
• Crianças: em comparação com adultos, bebês e crianças têm intestino grosso absorção de manganês, bem como menor excreção biliar de manganês (46). Portanto, as crianças são especialmente suscetíveis a quaisquer efeitos neurotóxicos negativos do manganês. De fato, vários estudos recentes em crianças em idade escolar relataram efeitos deletérios cognitivos e comportamentais após a exposição excessiva ao manganês (47, 48, 53).
• Populações com deficiência de ferro: a deficiência de ferro mostrou aumentar o risco do acúmulo de manganês no cérebro (14).

Devido às graves implicações da neurotoxicidade do manganês, o Food and Nutrition Board (FNB) do Institute of Medicine estabeleceu níveis de ingestão superiores toleráveis muito conservadores (UL) para manganês; os ULs estão listados na Tabela 3 de acordo com a idade (4).

Interações medicamentosas

Antiácidos e laxantes contendo magnésio e o medicamento antibiótico, tetraciclina, pode diminuir a absorção de manganês se tomado junto com alimentos ou suplementos que contenham manganês (34).

Altos níveis de manganês em suplementos comercializados para saúde óssea / articular

Dois estudos descobriram que os suplementos contendo uma combinação de cloridrato de glucosamina, sulfato de condroitina e ascorbato de manganês são benéficos no alívio da dor devido à osteoartrite leve ou moderada do joelho quando comparado a um placebo (54, 55). A dose de manganês elementar fornecida pelos suplementos foi de 30 mg / dia por oito semanas em um estudo (55) e 40 mg / dia por seis meses no outro (54). Nenhum efeito adverso foi relatado durante qualquer estudo, e os níveis de manganês no sangue não foram medidos. Nenhum dos estudos comparou o tratamento contendo ascorbato de manganês a um tratamento contendo cloridrato de glucosamina e sulfato de condroitina sem ascorbato de manganês, então é impossível determinar se o suplemento teria resultado no mesmo benefício sem altas doses de manganês.

Recomendação do Linus Pauling Institute

A ingestão adequada (IA) de manganês (2,3 mg / dia para homens adultos e 1,8 mg / dia para mulheres adultas) parece ser suficiente para prevenir a deficiência na maioria dos indivíduos. A ingestão diária de manganês com maior probabilidade de promover uma saúde ótima não é conhecida. Seguir a recomendação do Instituto Linus Pauling de tomar um suplemento multivitamínico / multimineral contendo 100% dos valores diários (DV) da maioria dos nutrientes geralmente fornecerá 2 mg / dia de manganês além daquele nos alimentos. Devido ao potencial de toxicidade e à falta de informações sobre o benefício, a suplementação de manganês além de 100% da VD (2 mg / dia) não é recomendada. Atualmente, não há evidências de que o consumo de uma dieta baseada em vegetais rica em manganês resulte em toxicidade por manganês.

Adultos mais velhos (> 50 anos)

Não se sabe que a necessidade de manganês é maior para adultos mais velhos. No entanto, a doença hepática é mais comum em adultos mais velhos e pode aumentar o risco de toxicidade por manganês ao diminuir a eliminação de manganês do corpo (ver Toxicidade). A suplementação de manganês além de 100% do DV (2 mg / dia) não é recomendada.

Autores e revisores

Originalmente escrito em 2001 por:
Jane Higdon, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Atualizado em junho de 2007 por:
Victoria J. Drake, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Atualizado em março de 2010 por:
Victoria J . Drake, Ph.D.
Linus Pauling Institute
Oregon State University

Revisado em março de 2010 por:
Michael Aschner, Ph.D.
Presidente, Departamento de Nutrição
Gray EB Stahlman Professor of Neuroscience
Professor of Pediatrics
Professor of Pharmacology
Vanderbilt University Medical Center

Copyright 2001-2021 Linus Pauling Institute