El Hierro tiene una amplia gama de roles en la función celular normal, y sirve como cofactor para los procesos intracelulares. En altas concentraciones, sin embargo, el hierro es potencialmente tóxico. El cuerpo no tiene medios para excretar activamente el exceso de hierro. Un sistema sofisticado para la homeostasis del hierro normalmente mantiene un equilibrio óptimo entre la absorción adecuada de hierro dietético y la pérdida de hierro.,
el hierro dietético que se absorbe del tracto gastrointestinal (GI) se une a la proteína transferrina y se transporta entre las células. La hormona peptídica hepcidina derivada del hígado regula la homeostasis sistémica del hierro, mientras que la homeostasis intracelular del hierro está regulada por el sistema de proteína reguladora del hierro/elemento sensible al hierro. Estos dos sistemas regulatorios están finamente coordinados. La homeostasis equilibrada del hierro puede, sin embargo, ser perturbada fácilmente., La deficiencia de hierro puede ser el resultado de una ingesta insuficiente de hierro en la dieta, o de una absorción, pérdida, metabolismo o distribución corporal anormales de hierro, debido a una enfermedad. La deficiencia de hierro puede ser absoluta (las reservas de hierro están vacías) o funcional (las reservas de hierro tienen hierro secuestrado).
La deficiencia de hierro es común en los países en desarrollo debido a la mala nutrición y las infecciones parasitarias. Otros grupos de riesgo incluyen aquellos en los que se produce un crecimiento rápido o eritropoyesis en expansión, como los niños pequeños y adolescentes y los ancianos, y la demanda metabólica es alta en el segundo y tercer semestre del embarazo., Numerosas afecciones también pueden causar deficiencia de hierro, incluidos los estados de enfermedad caracterizados por estados inflamatorios crónicos. La inflamación crónica puede conducir a niveles elevados de hepcidina, que inhibe tanto la absorción de hierro del intestino como la exportación de hierro almacenado de macrófagos y hepatocitos, lo que resulta en una disponibilidad limitada de hierro para las funciones celulares. La pérdida de sangre aguda o crónica también puede abrumar la capacidad limitada del cuerpo para aumentar la absorción de hierro en un intento de compensar.,
la eritropoyesis es la mayor necesidad de hierro: aproximadamente el 70% del hierro en el cuerpo humano adulto se encuentra en el compartimento eritropoide; dentro del hemo en la hemoglobina en los glóbulos rojos. La deficiencia de hierro es la principal causa de anemia. La Anemia es el efecto más fácilmente reconocido de la deficiencia de hierro, pero ha quedado claro que la deficiencia de hierro en ausencia de anemia también tiene consecuencias desfavorables. Este artículo resume las implicaciones clave de la deficiencia de hierro, más allá de la eritropoyesis.,
función mitocondrial
/ / biosíntesis / / / las mitocondrias son responsables de la biosíntesis de los grupos hemo y hierro-azufre. Estos son componentes esenciales de las proteínas, y necesarios para muchas funciones enzimáticas. Debido a la importancia de esta biosíntesis, la mayor parte del hierro disponible va a las mitocondrias. La producción deteriorada de grupos de hemo o azufre de hierro puede tener varias consecuencias aguas abajo.
/ / metabolismo energético / / / el metabolismo energético y la biosíntesis del compuesto esencial dependen críticamente del hierro., El hierro es esencial tanto para las enzimas que contienen hemo como para las que no contienen hierro, incluida la NADH deshidrogenasa. Por lo tanto, el hierro es esencial para la generación de trifosfato de adenosina (ATP) a partir del difosfato de adenosina (ADP).
/ / efectos clínicos / / / la capacidad oxidativa celular reducida y otros efectos sobre las mitocondrias pueden explicar la fatiga observada en individuos no anémicos con deficiencia de hierro. De hecho, la terapia con hierro puede mejorar la fatiga en aquellos con niveles bajos de ferritina, pero concentraciones normales de hemoglobina.,
efectos de la deficiencia de hierro en la función miocárdica
el miocardio es particularmente vulnerable a los efectos de la deficiencia de hierro, debido a su alta demanda de energía. En pacientes con insuficiencia cardíaca crónica estable (ICC), aquellos con deficiencia de hierro pero niveles adecuados de hemoglobina, mostraron una capacidad de ejercicio menor que los individuos repletos de hierro. Se ha descrito que la administración de hierro intravenoso (IV) mejora la gravedad de la enfermedad y los síntomas en pacientes con ICC con deficiencia de hierro, con o sin anemia., Las mejorías observadas incluyen una mejor clase funcional, intolerancia al ejercicio, función renal, fatiga y calidad de vida.
enzimas del citocromo P450 (CYP)
El Hierro está presente como hemo en la superfamilia de enzimas CYP y es esencial para la oxidación de sustratos. Los seres humanos tienen alrededor de 50 enzimas CY450 diferentes, de las cuales las de las mitocondrias sintetizan y metabolizan compuestos endógenos, mientras que las del retículo endoplasmático metabolizan principalmente compuestos exógenos como la medicación., El hierro es esencial para la función del CYP450, pero se carece de datos clínicos sobre el efecto de la deficiencia de hierro en la actividad del CYP450.
replicación, reparación y ciclo celular del ADN
varias proteínas clave involucradas en la replicación y reparación del ADN también requieren hierro, por ejemplo, las polimerasas de ADN, las primasas, las helicasas y las ribonucleótidos reductasas (RNR) utilizan grupos de hierro y azufre como cofactores para formar proteínas activas. Además de su papel en la replicación del ADN, el hierro es importante para la progresión normal del ciclo celular y el crecimiento., La síntesis de varios factores involucrados en la regulación del ciclo celular puede ser inhibida si los suministros de hierro son bajos, con la detención del ciclo celular como consecuencia potencial. Los mecanismos subyacentes al papel del hierro en el control del ciclo celular aún no se han dilucidado.
el sistema inmune
una respuesta inmune efectiva también requiere hierro. Las células inmunitarias necesitan hierro como cofactor en la producción de enzimas que secretan factores que pueden erradicar patógenos intracelulares., Los receptores de transferrina (CD71) que median la captación de hierro se expresan en las superficies de las células T, timocitos proliferantes inmaduros y células B, lo que afecta su función. La respuesta humoral o productora de anticuerpos parece menos afectada por la deficiencia de hierro, pero la inmunidad de las células T está particularmente afectada. Sin embargo, sus efectos sobre el riesgo de infección son menos claros, en parte porque es difícil separar los efectos inmunológicos de los efectos de la malnutrición concomitante y otras deficiencias de micronutrientes.,
desarrollo cerebral y funcionamiento neuronal
los datos preclínicos sugieren que el hierro juega un papel en la neurotransmisión y el desarrollo y maduración cerebral. Además, se ha demostrado que la deficiencia de hierro afecta a la mielinización en ratones. En los seres humanos, los estudios han evaluado los efectos neuroconductuales de la terapia con hierro, la mayoría de los cuales se llevaron a cabo en aquellos con anemia por deficiencia de hierro, en lugar de con deficiencia de hierro sola. Estos estudios han reportado habilidades motoras más bajas, conducción neural más lenta y deterioro del cerebro y el desarrollo conductual., El impacto cognitivo de la deficiencia de hierro per se es menos claro; un metanálisis reciente no encontró un impacto significativo de la deficiencia de hierro en individuos no anémicos en el logro educativo en niños, o en el desarrollo mental y psicomotor en bebés y otro metanálisis no encontró mejoría de los resultados cognitivos en niños más pequeños que recibieron terapia con hierro., Otros estudios, sin embargo, reportaron un aumento de la atención y la concentración, independientemente del estado basal del hierro, en aquellos que recibieron terapia oral con hierro, o un efecto modesto en la cognición, el CI y las habilidades psicomotoras en la anemia por deficiencia de hierro.
un efecto bien documentado de la deficiencia de hierro en la función neuronal es su contribución al síndrome de piernas inquietas (SPI). La gravedad de los síntomas en el SPI está inversamente relacionada con los niveles séricos de ferritina, y la terapia de repleción de hierro a menudo resuelve la afección.,
peroxidasa tiroidea
la peroxidasa tiroidea contiene hemo, y es una enzima esencial para la síntesis y secreción de hormonas tiroideas. En los países en desarrollo, la adición de hierro a los suplementos de yodo mejoró la función y el volumen de la tiroides en comparación con el yodo solo. En los países occidentales, esto no ha sido probado, por lo que no está claro si estas observaciones se aplican a individuos bien alimentados o en aquellos con niveles adecuados de yodo.,
otros posibles efectos de la deficiencia de hierro
Se han desarrollado algunas hipótesis menos avanzadas sobre los efectos de la deficiencia de hierro, incluido el papel del hierro en la función de la glucoproteína de unión al hierro lactoferrina en la cicatrización de heridas cutáneas. La deficiencia crónica de hierro puede contribuir al desarrollo de complicaciones óseas, posiblemente a través del papel activador de la vitamina D del hierro. Tanto la acumulación patológica de hierro como la deficiencia de hierro pueden aumentar el estrés oxidativo, aunque la mayor parte de la evidencia se ha reunido en el contexto de la anemia.,
implicaciones clínicas
/ / diagnóstico / / / para detectar deficiencia absoluta de hierro, la ferritina sérica se considera la prueba más sensible y específica. Un valor de corte de 30 ng/mL parece apropiado para la población general, pero no existe un valor de corte ampliamente aceptado para aquellos con deficiencia de hierro sin anemia. Cuando la disponibilidad de hierro puede ser insuficiente, se puede identificar una deficiencia funcional de hierro midiendo la saturación de transferrina (TSAT) y ferritina., Un umbral más bajo de 100 µg/L para ferritina sérica y/o un umbral para TSAT del 20% se consideran apropiados en condiciones inflamatorias crónicas, pero los valores de corte varían entre las guías.
/ / Tratamiento / / / la deficiencia de hierro en ausencia de anemia merece intervención, incluso si hay causas directas resolubles. Hasta que se logre la repleción de hierro, se debe iniciar el tratamiento adecuado. A menudo se administra hierro Oral, aunque la absorción intestinal de hierro es baja. La absorción puede mejorarse utilizando dosis más bajas y evitando la administración de dosis dos veces al día., En la deficiencia funcional de hierro, la absorción es particularmente inhibida; por lo tanto, el hierro oral tiene una baja efectividad. Los efectos secundarios gastrointestinales y el sabor metálico comprometen la adherencia.
El Hierro IV puede producir una repleción de hierro más eficiente y más rápida, especialmente en aquellos con condiciones inflamatorias. Se evita la captación gastrointestinal y se evitan los efectos secundarios gastrointestinales. Los acontecimientos adversos con hierro IV son generalmente menores, infrecuentes y de corta duración. El riesgo de reacciones de hipersensibilidad es el principal motivo de preocupación, que pueden ser graves o potencialmente mortales., Por otra parte, recientemente se ha planteado una preocupación sobre el riesgo de hipofosfatemia transitoria, que podría inducir efectos más duraderos que conducen a complicaciones óseas.
Por lo tanto, la deficiencia de hierro puede afectar una amplia gama de procesos celulares. Debe considerarse una condición por derecho propio, en lugar de un marcador de anemia, ya que se asocia con numerosos síntomas que no están relacionados con la anemia. El manejo de la deficiencia de hierro puede prevenir la progresión a anemia por deficiencia de hierro., La atención estándar de los pacientes con riesgo de deficiencia de hierro debe incluir la detección y el tratamiento adecuado de la deficiencia de hierro.
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