järn har ett brett spektrum av roller i normal cellulär funktion, och det fungerar som en kofaktor för intracellulära processer. Vid höga koncentrationer är emellertid järn potentiellt giftigt. Kroppen har inget sätt att aktivt utsöndra överskott av järn. Ett sofistikerat system för järnhomeostas upprätthåller normalt en optimal balans mellan tillräcklig järnabsorption och järnförlust.,
dietary järn som absorberas från mag-tarmkanalen (GI) är bunden till protein transferrin och transporteras mellan celler. Det leverderiverade peptidhormonet hepcidin reglerar systemisk järnhomeostas, medan den intracellulära järnhemostasen regleras av det järnreglerande proteinet / järnresponsiva elementsystemet. Dessa två regleringssystem är väl samordnade. Den balanserade järnhemostasen kan dock störas lätt., Järnbrist kan vara resultatet av otillräckligt intag av järn i kosten eller av onormal järnabsorption, förlust, metabolism eller kroppsfördelning på grund av sjukdom. Järnbrist kan vara absolut (järnbutiker är tomma) eller funktionella (järnbutiker har sekvestrerat järn).
järnbrist är vanligt i utvecklingsländer på grund av dålig näring och parasitinfektioner. Andra riskgrupper inkluderar de i vilka snabb tillväxt eller växande erytropoes äger rum, såsom små barn och ungdomar och äldre, och metabolisk efterfrågan är hög under graviditetens andra och tredje termin., Många sjukdomstillstånd kan också orsaka järnbrist, inklusive sjukdomstillstånd som kännetecknas av kroniska inflammatoriska tillstånd. Kronisk inflammation kan leda till förhöjda nivåer av hepcidin, som hämmar både järnupptag från tarmen och export av lagrat järn från makrofager och hepatocyter, vilket resulterar i begränsad tillgänglighet av järn för cellulära funktioner. Akut eller kronisk blodförlust kan också överväldiga kroppens begränsade förmåga att öka järnabsorptionen i ett försök att kompensera.,
erytropoes är det största behovet av järn: cirka 70% järn i den vuxna människokroppen finns i erytropoidfacket; inom heme i hemoglobin i röda blodkroppar. Järnbrist är den främsta orsaken till anemi. Anemi är den mest lätt erkända effekten av järnbrist, men det har blivit klart att järnbrist i frånvaro av anemi också har ogynnsamma konsekvenser. Denna artikel sammanfattar de viktigaste konsekvenserna av järnbrist, bortom erytropoes.,
mitokondriell funktion
// biosyntes/ | / mitokondrier är ansvariga för biosyntes av heme och järn-svavelkluster. Dessa är väsentliga komponenter i proteiner, och krävs för många enzymatiska funktioner. På grund av vikten av denna biosyntes går det mesta av det tillgängliga järnet till mitokondrier. Nedsatt produktion av heme eller järnsvavelkluster kan ha olika nedströms konsekvenser.
// energimetabolism/ | / energimetabolism och biosyntes av essentiell förening beror kritiskt på järn., Järn är viktigt för både heminnehållande och järninnehållande icke-heme-enzymer, inklusive NADH-dehydrogenas. Järn är därmed viktigt för generering av adenosintrifosfat (ATP) från adenosindifosfat (ADP).
// kliniska effekter | / / minskad cellulär oxidativ kapacitet och andra effekter på mitokondrier kan förklara den trötthet som observerats hos icke-anemiska individer med järnbrist. Järnbehandling kan faktiskt förbättra trötthet hos dem med låga ferritinnivåer, men normala hemoglobinkoncentrationer.,
effekter av järnbrist på myokardfunktionen
myokardiet är särskilt sårbart för effekter av järnbrist på grund av dess höga energibehov. Hos patienter med stabilt kroniskt hjärtsvikt (CHF) visade de med järnbrist men adekvata hemoglobinnivåer lägre träningskapacitet än järn-fyllda individer. Administrering av intravenöst (IV) järn har beskrivits för att förbättra sjukdomens svårighetsgrad och symtom hos järnbristande CHF-patienter, med eller utan anemi., Observerade förbättringar inkluderar förbättrad funktionsklass, träningsintolerans, njurfunktion, trötthet och livskvalitet.
cytokrom P450 enzymer (CYP)
järn är närvarande som heme i CYP superfamilj av enzymer och är viktigt för oxidation av substrat. Människor har cirka 50 olika CY450-enzymer, varav de i mitokondrierna syntetiserar och metaboliserar endogena föreningar, medan de i endoplasmatisk retikulum huvudsakligen metaboliserar exogena föreningar som medicinering., Järn är väsentligt för CYP450-funktionen, men kliniska data om effekten av järnbrist på CYP450-aktiviteten saknas.
DNA-replikering, reparation och cellcykeln
olika nyckelproteiner som är involverade i DNA-replikering och reparation kräver också järn, till exempel DNA-polymeraser, primaser, helicaser och ribonukleotidreduktaser (RNRs) använder järn-svavelkluster som kofaktorer för att bilda aktiva proteiner. Förutom sin roll i DNA-replikation är järn viktigt för normal cellcykelprogression och tillväxt., Syntes av olika faktorer som är involverade i cellcykelreglering kan hämmas om järntillförseln är låg, med cellcykelstopp som en potentiell konsekvens. De mekanismer som ligger till grund för järnens roll i cellcykelkontrollen återstår att klarlägga.
immunsystemet
ett effektivt immunsvar kräver också järn. Immunceller behöver järn som en kofaktor vid produktion av enzymer som utsöndrar faktorer som kan utrota intracellulära patogener., Transferrinreceptorer (CD71) som förmedlar järnupptag uttrycks på ytorna av T-celler, omogna prolifererande tymocyter och B-celler, vilket påverkar deras funktion. Det humorala eller antikroppsproducerande svaret verkar mindre påverkat av järnbrist,men t-cellsimmunitet påverkas särskilt. Effekterna av dessa på infektionsrisken är dock mindre tydliga, delvis på grund av att det är svårt att skilja de immunologiska effekterna från effekterna av samtidig undernäring och andra mikronäringsbrister.,
hjärnans utveckling och neuronala funktion
prekliniska data tyder på att järn spelar en roll i neurotransmission och hjärnans utveckling och mognad. Dessutom har järnbrist visat sig påverka myelinering hos möss. Hos människor har studier utvärderat neurobehaviorala effekter av järnbehandling, varav de flesta genomfördes hos dem med järnbristanemi, snarare än med järnbrist ensam. Dessa studier har rapporterat lägre motoriska färdigheter, långsammare neural ledning och nedsatt hjärna och beteendeutveckling., Den kognitiva effekten av järnbrist i sig är mindre tydlig; en ny metaanalys fann ingen signifikant inverkan av järnbrist hos icke-anemiska individer på utbildningsnivå hos barn eller i mental och psykomotorisk utveckling hos spädbarn och en annan metaanalys fann inte förbättring av kognitiva resultat hos yngre barn som fick järnbehandling., Andra studier rapporterade emellertid ökad uppmärksamhet och koncentration, oavsett järnstatus vid baslinjen, hos dem som fick oral järnbehandling eller en blygsam effekt på kognition, IQ och psykomotoriska färdigheter i järnbristanemi.
en väldokumenterad effekt av järnbrist på neuronfunktionen är dess bidrag till restless leg syndrome (RLS). Svårighetsgraden av symtomen vid RLS är omvänt relaterad till serumferritinnivåer, och järnrepletionsbehandling löser ofta tillståndet.,
sköldkörtelperoxidas
sköldkörtelperoxidas innehåller heme och är ett enzym som är nödvändigt för syntes och utsöndring av sköldkörtelhormoner. I utvecklingsländer, tillsats av järn till jod kompletterar förbättrad förbättring av sköldkörtelfunktion och volym jämfört med jod ensam. I västländer har detta inte testats, det är därför oklart om dessa observationer gäller för välnärda individer eller hos dem med tillräckliga jodnivåer.,
andra möjliga effekter av järnbrist
vissa mindre avancerade hypoteser har utvecklats om effekterna av järnbrist, inklusive järnens roll i funktionen av det järnbindande glykoproteinlaktoferrinet vid kutan sårläkning. Kronisk järnbrist kan bidra till utveckling av benkomplikationer, eventuellt via vitamin D-aktiverande roll av järn. Både patologisk järnackumulering och järnbrist kan öka oxidativ stress, även om de flesta bevisen har samlats i samband med anemi.,
kliniska konsekvenser
// diagnos/ | / för att detektera absolut järnbrist anses serumferritin vara det mest känsliga och specifika testet. Ett gränsvärde på 30 ng / mL verkar lämpligt för den allmänna befolkningen, men inget allmänt accepterat gränsvärde finns för dem med järnbrist utan anemi. När järntillgängligheten kan vara otillräcklig kan funktionell järnbrist identifieras genom mätning av transferrinmättnad (TSAT) och ferritin., Ett lägre tröskelvärde på 100 µg/L för serumferritin och / eller ett tröskelvärde för TSAT på 20% anses lämpligt vid kroniska inflammatoriska tillstånd, men gränsvärdena varierar mellan riktlinjerna.
// behandling/ | järnbrist i frånvaro av anemi förtjänar intervention, även om det finns bestämbara direkta orsaker. Innan järnrepletion har uppnåtts bör lämplig behandling påbörjas. Oral järn ges ofta, även om tarmabsorptionen av järn är låg. Absorptionen kan förbättras genom användning av lägre doser och undvikande av dosering två gånger dagligen., Vid funktionell järnbrist hämmas absorptionen särskilt; sålunda har Oralt järn en låg effektivitet. GI-biverkningar och en metallisk smakkompromiss.
iv järn kan ge järn repletion mer effektivt och snabbare, särskilt i de med inflammatoriska tillstånd. GI-upptaget kringgås och GI-biverkningar undviks. Biverkningar med IV-järn är i allmänhet mindre, sällsynta och kortvariga. Risken för överkänslighetsreaktioner utgör den största risken, som kan vara allvarlig eller potentiellt dödlig., Dessutom har nyligen en oro uppstått för risken för övergående hypofosfatemi, vilket kan orsaka mer varaktiga effekter som leder till benkomplikationer.
järnbrist kan således påverka ett brett spektrum av cellulära processer. Det bör betraktas som ett tillstånd i sig, snarare än en markör för anemi, eftersom det är förknippat med många symtom som inte är relaterade till anemi. Hantering av järnbrist kan förhindra progression till järnbristanemi., Standardvård av patienter med risk för järnbrist bör omfatta detektion och lämplig behandling av järnbrist.
hitta den här artikeln online på Curr med Res Opin