Biochimie, absorbție de fier - StatPearls - Bibliotecă NCBI
Bibliotecă NCBI. Un serviciu al Bibliotecii Naționale de Medicină, Institutele Naționale de Sănătate.
StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2020 ianuarie-.
StatPearls [Internet].
Thomas Ems; Kayla St Lucia; Martin R. Huecker .
Autori
Afilieri
Ultima actualizare: 30 aprilie 2020 .
Introducere
Fierul este un element esențial al diferitelor procese metabolice la om, inclusiv sinteza ADN-ului, transportul electronilor și transportul oxigenului. Spre deosebire de alte minerale, nivelurile de fier din corpul uman sunt controlate doar prin absorbție. Mecanismul de excreție a fierului este un proces nereglementat care s-a produs prin pierderea transpirației, menstruația, vărsarea celulelor părului și a pielii și prin schimbarea rapidă și excreția enterocitelor. În corpul uman, fierul există în principal în eritrocite ca hemoglobină compusă hem (aproximativ 2 g de fier la bărbați și 1,5 g la femei), într-o măsură mai mică în compuși de stocare (feritină și hemosiderină) și în celulele musculare ca mioglobină. Fierul se găsește, de asemenea, legat de proteine (hemoproteine) și de enzimele non-hem implicate în reacțiile de reducere a oxidării și transferul de electroni (citocromi și catalază). [1] [2] [3]
În plus, aproximativ 2,2% din totalul fierului din corp se găsește în așa-numitul bazin labil, un bazin de fier slab definit și reactiv care formează specii reactive de oxigen prin reacția Fenton care formează complexe cu o clasă de medicamente cunoscută sub numele de chelatori. Chelatorii de fier tratează supraîncărcarea cu fier, o afecțiune adesea cauzată de terapiile de transfuzie care sunt utilizate pentru a trata talasemiile și alte anemii. [4] [5]
Fundamente
Există două tipuri de fier alimentar absorbabil: fier hem și fier non-hem.
În ciuda abundenței sale relative în mediu și a necesităților zilnice relativ scăzute de fier (10 mg ingerate/1 mg absorbite) ale oamenilor, fierul este adesea un nutrient care limitează creșterea în dieta umană. Aportul scăzut de fier reprezintă cea mai mare parte a anemiei din țările dezvoltate și este responsabil pentru aproape jumătate din anemiile din țările neindustrializate. Un motiv pentru lipsa unei absorbții adecvate a fierului este că, la expunerea la oxigen, fierul formează oxizi foarte insolubili, care nu sunt disponibili pentru absorbție în tractul gastrointestinal uman. Enterocitele umane conțin enzime apicale legate de membrană a căror activitate poate fi reglată și care funcționează pentru a reduce ionii ferici insolubili (Fe3 +) la ioni ferosi absorbibili (Fe2 +).
Deși deficiența de fier este o problemă relativ comună, nu trebuie evitată singura extremă a spectrului de echilibru al fierului. Supraîncărcarea cu fier poate fi deosebit de dăunătoare pentru inimă, ficat și organele endocrine. Excesul de fier feros formează radicali hidroxil liberi prin reacția Fenton care provoacă leziuni ale țesuturilor prin reacții oxidative cu lipide, proteine și acizi nucleici. Astfel, absorbția fierului din dietă și factorii care afectează biodisponibilitatea în organism sunt strict reglementate acolo unde este posibil.
Celular
Absorbția majorității fierului din dietă are loc în duoden și jejun proximal și depinde în mare măsură de starea fizică a atomului de fier. La pH fiziologic, fierul există în starea oxidată, ferică (Fe3 +). Pentru a fi absorbit, fierul trebuie să fie în stare feroasă (Fe2 +) sau legat de o proteină precum hemul. PH-ul scăzut al acidului gastric în duodenul proximal permite o feruct reductaza enzimă, citocrom duodenal B (Dcytb), pe marginea periei enterocitelor pentru a converti ionii ferici insolubili (Fe3 +) în ioni ferosi absorbibili (Fe2 +). Producția de acid gastric joacă un rol cheie în homeostazia fierului plasmatic. Când se utilizează medicamente care inhibă pompa de protoni, cum ar fi omeprazolul, absorbția fierului este mult redusă. Odată ce fierul feric este redus la fierul feros în lumenul intestinal, o proteină de pe membrana apicală a enterocitelor numită transportor cationic metalic bivalent 1 (DMT1) transportă fierul prin membrana apicală și în celulă. Nivelurile de DMT1 și Dcytb sunt reglate în sus în mediul hipoxic al mucoasei intestinale prin factorul 2 inducibil de hipoxie (HIF-2α).