żelazo ma szeroki zakres ról w normalnej funkcji komórkowej i służy jako kofaktor dla procesów wewnątrzkomórkowych. W wysokich stężeniach jednak żelazo jest potencjalnie toksyczne. Organizm nie ma środków do aktywnego wydalania nadmiaru żelaza. Zaawansowany system homeostazy żelaza zwykle utrzymuje optymalną równowagę między odpowiednim wchłanianiem żelaza w diecie a utratą żelaza.,
żelazo, które jest wchłaniane z przewodu pokarmowego (IG), wiąże się z transferryną białka i jest transportowane między komórkami. Hepcydyna, peptydowy hormon wątrobowy, reguluje ogólnoustrojową homeostazę żelaza, podczas gdy wewnątrzkomórkowa homeostaza żelaza jest regulowana przez system białek regulujących żelazo / pierwiastków reagujących na żelazo. Te dwa systemy regulacyjne są ściśle skoordynowane. Zrównoważona homeostaza żelaza może być jednak łatwo zakłócona., Niedobór żelaza może być wynikiem niedostatecznego spożycia żelaza w diecie lub nieprawidłowego wchłaniania, utraty, metabolizmu lub dystrybucji żelaza z powodu choroby. Niedobór żelaza może być bezwzględny (zapasy żelaza są puste) lub funkcjonalny (zapasy żelaza mają sekwestrowany żelazo).
niedobór żelaza jest powszechny w krajach rozwijających się ze względu na złe odżywianie i infekcje pasożytnicze. Inne grupy ryzyka obejmują te, u których dochodzi do szybkiego wzrostu lub rozszerzania erytropoezy, takie jak małe dzieci i młodzież oraz osoby w podeszłym wieku, a zapotrzebowanie metaboliczne jest wysokie w drugim i trzecim semestrze ciąży., Liczne choroby mogą również powodować niedobór żelaza, w tym stany chorobowe charakteryzujące się przewlekłymi stanami zapalnymi. Przewlekłe zapalenie może prowadzić do podwyższonego poziomu hepcydyny, która hamuje zarówno wychwyt żelaza z jelit, jak i eksport zmagazynowanego żelaza z makrofagów i hepatocytów, co powoduje ograniczoną dostępność żelaza do funkcji komórkowych. Ostra lub przewlekła utrata krwi może również przytłoczyć ograniczoną zdolność organizmu do zwiększenia wchłaniania żelaza w próbie zrekompensowania.,
Erytropoeza jest największym zapotrzebowaniem na żelazo: około 70% żelaza w organizmie dorosłego człowieka znajduje się w przedział erytropidalny; w hemie w hemoglobinie w krwinkach czerwonych. Niedobór żelaza jest główną przyczyną niedokrwistości. Niedokrwistość jest najłatwiej rozpoznanym efektem niedoboru żelaza, ale stało się jasne, że niedobór żelaza w przypadku braku niedokrwistości ma również niekorzystne konsekwencje. W artykule podsumowano kluczowe konsekwencje niedoboru żelaza, poza erytropoezą.,
funkcja mitochondrialna
// Biosynteza/ | / Mitochondria są odpowiedzialne za biosyntezę hemu i klastrów żelazowo-siarkowych. Są to niezbędne składniki białek i niezbędne do wielu funkcji enzymatycznych. Ze względu na znaczenie tej biosyntezy większość dostępnego żelaza trafia do mitochondriów. Upośledzona produkcja hemu lub klastrów siarki żelaza może mieć różne konsekwencje niższego szczebla.
// metabolizm energetyczny/ | / metabolizm energetyczny i biosynteza istotnego związku zależą od żelaza., Żelazo jest niezbędne zarówno dla enzymów zawierających hem, jak i zawierających żelazo, w tym dehydrogenazy NADH. Żelazo jest zatem niezbędne do wytwarzania adenozynotrójfosforanu (ATP) z adenozynotrójfosforanu (ADP).
// efekty kliniczne/ | / zmniejszona komórkowa zdolność oksydacyjna i inne działania na mitochondria mogą wyjaśniać zmęczenie obserwowane u osób bez anemii z niedoborem żelaza. Rzeczywiście, leczenie żelaza może poprawić zmęczenie u osób z niskim poziomem ferrytyny, ale normalne stężenia hemoglobiny.,
wpływ niedoboru żelaza na czynność mięśnia sercowego
mięsień sercowy jest szczególnie podatny na skutki niedoboru żelaza ze względu na wysokie zapotrzebowanie na energię. U pacjentów ze stabilną przewlekłą niewydolnością serca( CHF), osób z niedoborem żelaza, ale odpowiednim poziomem hemoglobiny, wykazały mniejszą zdolność wysiłkową niż osób wypełnionych żelazem. Podawanie dożylne (IV) żelaza zostało opisane w celu poprawy nasilenia choroby i objawów u pacjentów z niedoborem żelaza z zastoinowej niewydolności serca, z niedokrwistością lub bez niej., Obserwowane ulepszenia obejmują poprawioną klasę funkcjonalną, nietolerancję wysiłku fizycznego, czynność nerek, zmęczenie i jakość życia.
enzymy cytochromu P450 (CYP)
żelazo jest obecne jako Hem w nadrodzinie enzymów CYP i jest niezbędne do utleniania substratów. Ludzie mają około 50 różnych enzymów CY450, z których te w mitochondriach syntetyzują i metabolizują związki endogenne, podczas gdy te w retikulum endoplazmatycznym metabolizują głównie związki egzogenne, takie jak leki., Żelazo jest niezbędne dla funkcji CYP450, ale brakuje danych klinicznych dotyczących wpływu niedoboru żelaza na aktywność CYP450.
replikacja DNA, Naprawa i cykl komórkowy
różne kluczowe białka zaangażowane w replikację DNA i naprawę również wymagają żelaza, na przykład polimerazy DNA, primazy, helicazy i reduktazy rybonukleotydów (RNR) używają klastrów żelaza i siarki jako kofaktorów do tworzenia aktywnych białek. Oprócz swojej roli w replikacji DNA, żelazo jest ważne dla prawidłowej progresji i wzrostu cyklu komórkowego., Synteza różnych czynników biorących udział w regulacji cyklu komórkowego może być hamowana, jeśli zapasy żelaza są niskie, z zatrzymaniem cyklu komórkowego jako potencjalną konsekwencją. Mechanizmy leżące u podstaw roli żelaza w kontroli cyklu komórkowego pozostają do wyjaśnienia.
układ odpornościowy
skuteczna odpowiedź immunologiczna wymaga również żelaza. Komórki odpornościowe potrzebują żelaza jako kofaktora w produkcji enzymów, które wydzielają czynniki, które mogą eliminować wewnątrzkomórkowe patogeny., Receptory transferryny (CD71) pośredniczące w wychwycie żelaza ulegają ekspresji na powierzchniach limfocytów T, niedojrzałych proliferujących tymocytów i limfocytów B, co wpływa na ich funkcję. Odpowiedź humoralna lub produkująca przeciwciała wydaje się mniej dotknięta niedoborem żelaza, ale odporność limfocytów T jest szczególnie dotknięta. Jego wpływ na ryzyko zakażenia jest jednak mniej wyraźny, częściowo dlatego, że trudno jest oddzielić skutki immunologiczne od skutków równoczesnego niedożywienia i innych niedoborów mikroelementów.,
rozwój mózgu i funkcjonowanie neuronów
dane Przedkliniczne sugerują, że żelazo odgrywa rolę w neurotransmisji oraz rozwoju i dojrzewaniu mózgu. Ponadto wykazano, że niedobór żelaza wpływa na mielinizację u myszy. U ludzi w badaniach oceniano neurobehawioralne efekty leczenia żelazem, z których większość była prowadzona u osób z niedokrwistością z niedoboru żelaza, a nie tylko z niedoborem żelaza. Badania te donoszą o niższych umiejętnościach motorycznych, wolniejszym przewodzeniu nerwowym oraz upośledzeniu rozwoju mózgu i zachowania., Poznawczy wpływ niedoboru żelaza jako takiego jest mniej jasny; niedawna metaanaliza nie wykazała znaczącego wpływu niedoboru żelaza u osób bez anemii na poziom wykształcenia u dzieci lub rozwój umysłowy i psychomotoryczny u niemowląt, a inna metaanaliza nie wykazała poprawy wyników poznawczych u młodszych dzieci, które otrzymały terapię żelazem., Inne badania donoszą jednak o zwiększonej koncentracji uwagi i koncentracji, niezależnie od wyjściowego stanu żelaza, u osób otrzymujących doustne leczenie żelazem lub o niewielkim wpływie na zdolności poznawcze, IQ i zdolności psychomotoryczne w niedokrwistości z niedoboru żelaza.
dobrze udokumentowanym wpływem niedoboru żelaza na funkcjonowanie neuronów jest jego wkład w zespół niespokojnych nóg (RLS). Nasilenie objawów w RLS jest odwrotnie związane z poziomem ferrytyny w surowicy, a terapia niedoboru żelaza często rozwiązuje warunek.,
peroksydaza tarczycowa
peroksydaza tarczycowa zawiera hem i jest enzymem niezbędnym do syntezy i wydzielania hormonów tarczycy. W krajach rozwijających się dodatek żelaza do suplementów jodu zwiększał poprawę czynności i objętości tarczycy w porównaniu z samym jodem. W krajach zachodnich nie zostało to Przetestowane, dlatego nie jest jasne, czy obserwacje te dotyczą osób dobrze odżywionych, czy też osób z odpowiednim poziomem jodu.,
inne możliwe skutki niedoboru żelaza
opracowano mniej zaawansowane hipotezy dotyczące skutków niedoboru żelaza, w tym roli żelaza w funkcji glikoproteiny wiążącej żelazo laktoferyną w gojeniu się ran skórnych. Przewlekły niedobór żelaza może przyczynić się do rozwoju powikłań kostnych, prawdopodobnie poprzez aktywującą rolę żelaza witaminę D. Zarówno patologiczne nagromadzenie żelaza, jak i niedobór żelaza mogą zwiększać stres oksydacyjny, chociaż większość dowodów zebrano w kontekście niedokrwistości.,
implikacje kliniczne
// diagnoza/ | aby wykryć bezwzględny niedobór żelaza, Ferrytyna w surowicy jest uważana za najbardziej wrażliwy i specyficzny test. Wartość odcięcia 30 ng / mL wydaje się odpowiednia dla populacji ogólnej, ale nie istnieje powszechnie akceptowana wartość odcięcia dla osób z niedoborem żelaza bez niedokrwistości. Gdy dostępność żelaza może być niewystarczająca, funkcjonalny niedobór żelaza można rozpoznać poprzez pomiar nasycenia transferryną (TSAT) i ferrytyną., Niższy próg 100 µg/L dla ferrytyny w surowicy i (lub) próg dla TSAT wynoszący 20% uważa się za właściwy w przewlekłych stanach zapalnych, ale wartości graniczne różnią się w zależności od wytycznych.
// leczenie/ | / niedobór żelaza w przypadku braku niedokrwistości zasługuje na interwencję, nawet jeśli istnieją możliwe do rozwiązania bezpośrednie przyczyny. Do czasu uzyskania niedoboru żelaza należy rozpocząć odpowiednie leczenie. Żelazo jest często podawane doustnie, chociaż wchłanianie żelaza w jelitach jest niskie. Wchłanianie można poprawić, stosując mniejsze dawki i unikając podawania dwa razy na dobę., W funkcjonalnym niedoborze żelaza wchłanianie jest szczególnie hamowane; dlatego doustne żelazo ma niską skuteczność. Skutki uboczne GI i metaliczny smak obniżają przyczepność.
IV żelazo może wydajniej i szybciej usuwać żelazo, zwłaszcza w stanach zapalnych. Wychwytywanie IG jest ominięte i unika się skutków ubocznych IG. Działania niepożądane związane z dożylnym podawaniem żelaza są na ogół niewielkie, rzadkie i krótkotrwałe. Ryzyko wystąpienia reakcji nadwrażliwości stanowi główny problem, który może być poważny lub potencjalnie śmiertelny., Ponadto ostatnio podniesiono obawy dotyczące ryzyka przejściowej hipofosfatemii, która może wywoływać bardziej trwałe skutki prowadzące do powikłań kostnych.
dlatego niedobór żelaza może mieć wpływ na szeroki zakres procesów komórkowych. Należy go uznać za stan sam w sobie, a nie marker niedokrwistości, ponieważ wiąże się z licznymi objawami, które nie są związane z niedokrwistością. Zarządzanie niedoboru żelaza może zapobiec progresji do niedokrwistości z niedoboru żelaza., Standardowa opieka nad pacjentami zagrożonymi niedoborem żelaza powinna obejmować wykrywanie i odpowiednie leczenie niedoboru żelaza.
Ten artykuł znajdziesz na stronie Curr Med Res Opin