Železo v krvi

Skupna vsebnost železa v človeškem telesu je približno 4,2 g. Približno 75–80 % celotnega železa se nahaja v hemoglobinu, 20–25 % železa je v rezervi, 5–10 % se nahaja v mioglobinu, 1 % pa v dihalnih encimih, ki katalizirajo procese dihanja v celicah in tkivih. Železo opravlja svojo biološko funkcijo predvsem kot del drugih biološko aktivnih spojin, predvsem encimov. Encimi, ki vsebujejo železo, opravljajo štiri glavne funkcije:

• transport elektronov (citokromi, železo-žveplove beljakovine);
• transport in shranjevanje kisika (hemoglobin, mioglobin);
• sodelovanje pri nastanku aktivnih središč oksidacijsko-redukcijskih encimov (oksidaze, hidroksilaze, SOD itd.);
• transport in odlaganje železa (transferin, hemosiderin, feritin).

Homeostaza železa v telesu je zagotovljena predvsem z uravnavanjem njegove absorpcije zaradi omejene sposobnosti telesa, da izloči ta element.

Obstaja jasna obratna povezava med zalogo železa v človeškem telesu in njegovo absorpcijo v prebavnem traktu. Absorpcija železa je odvisna od:

• starost, stanje železa v telesu;
• stanja prebavil;
• količina in kemične oblike vhodnega železa;
• količine in oblike drugih sestavin hrane.

Referenčne vrednosti za koncentracijo železa v serumu

Starost	Koncentracija železa v serumu
	Mcg/dl	µmol/l
Novorojenčki	100–250	17,90–44,75
Otroci, mlajši od 2 let	40–100	7,16–17,90
Otroci	50–120	8,95–21,48
Odrasli:
Moški	65–175	11,6–31,3
Ženske	50–170	9,0–30,4

Normalno izločanje želodčnega soka je nujno za optimalno absorpcijo železa. Jemanje klorovodikove kisline spodbuja absorpcijo železa pri aklorhidriji. Askorbinska kislina, ki reducira železo in z njim tvori kelatne komplekse, poveča razpoložljivost tega elementa, prav tako pa tudi druge organske kisline. Druga sestavina hrane, ki izboljša absorpcijo železa, je "faktor živalskih beljakovin". Absorpcijo železa izboljšajo preprosti ogljikovi hidrati: laktoza, fruktoza, sorbitol, pa tudi aminokisline, kot so histidin, lizin, cistein, ki z železom tvorijo lahko absorbirane kelate. Absorpcijo železa zmanjšajo pijače, kot sta kava in čaj, katerih polifenolne spojine trdno vežejo ta element. Zato se čaj uporablja za preprečevanje povečane absorpcije železa pri bolnikih s talasemijo. Različne bolezni imajo pomemben vpliv na absorpcijo železa. Poveča se pri pomanjkanju železa, anemiji (hemolitični, aplastični, perniciozni), hipovitaminozi B6 _in hemokromatozi, kar je razloženo s povečano eritropoezo, izčrpavanjem zalog železa in hipoksijo.

Sodobni koncepti absorpcije železa v črevesju pripisujejo osrednjo vlogo dvema vrstama transferina - mukoznemu in plazemskemu. Mukozni apotransferin izločajo enterociti v črevesni lumen, kjer se združi z železom, nato pa prodre v enterocit. V slednjem se osvobodi železa, nakar vstopi v nov cikel. Mukozni transferin ne nastaja v enterocitih, temveč v jetrih, iz katerih ta beljakovina vstopi v črevesje z žolčem. Na bazalni strani enterocita mukozni transferin odda železo svojemu plazemskemu analogu. V citosolu enterocita je nekaj železa vključenega v feritin, večina se ga izgubi med luščenjem sluzničnih celic, ki se pojavi vsake 3-4 dni, le majhen del pa preide v krvno plazmo. Preden se vključi v feritin ali transferin, se dvovalentno železo pretvori v trivalentno. Najbolj intenzivna absorpcija železa se pojavi v proksimalnih delih tankega črevesa (v dvanajstniku in jejunumu). Plazemski transferin dostavi železo v tkiva, ki imajo specifične receptorje. Vgradnji železa v celico predhodi vezava transferina na specifične membranske receptorje, katerih izguba, na primer v zrelih eritrocitih, povzroči, da celica izgubi sposobnost absorpcije tega elementa. Količina železa, ki vstopi v celico, je neposredno sorazmerna s številom membranskih receptorjev. Železo se sprosti iz transferina v celici. Nato se plazemski apotransferin vrne v krvni obtok. Povečana potreba celic po železu med njihovo hitro rastjo ali sintezo hemoglobina vodi do indukcije biosinteze receptorjev transferina in obratno, s povečanjem rezerv železa v celici se število receptorjev na njeni površini zmanjša. Železo, sproščeno iz transferina znotraj celice, se veže na feritin, ki železo dostavi v mitohondrije, kjer je vključeno v sestavo hema in drugih spojin.

V človeškem telesu se železo nenehno prerazporeja. V količinskem smislu je najpomembnejši presnovni cikel: plazma → rdeči kostni mozeg → eritrociti → plazma. Poleg tega delujejo še naslednji cikli: plazma → feritin, hemosiderin → plazma in plazma → mioglobin, encimi, ki vsebujejo železo → plazma. Vsi trije cikli so med seboj povezani preko plazemskega železa (transferina), ki uravnava porazdelitev tega elementa v telesu. Običajno 70 % plazemskega železa vstopi v rdeči kostni mozeg. Zaradi razgradnje hemoglobina se na dan sprosti približno 21–24 mg železa, kar je mnogokrat več kot vnos železa iz prebavnega trakta (1–2 mg/dan). Več kot 95 % železa vstopi v plazmo iz sistema mononuklearnih fagocitov, ki s fagocitozo absorbirajo več kot 1011 ^starih eritrocitov na dan. Železo, ki vstopi v celice mononuklearnih fagocitov, se bodisi hitro vrne v krvni obtok v obliki feritina bodisi se shrani za nadaljnjo uporabo. Vmesni metabolizem železa je povezan predvsem s procesi sinteze in razgradnje Hb, pri katerih ima osrednjo vlogo mononuklearni fagocitni sistem. Pri odraslem se transferinsko železo v kostnem mozgu s pomočjo specifičnih receptorjev vgradi v normocite in retikulocite, ki ga uporabljajo za sintezo hemoglobina. Hemoglobin, ki vstopi v krvno plazmo med razpadom eritrocitov, se specifično veže na haptoglobin, kar preprečuje njegovo filtracijo skozi ledvice. Železo, ki se sprosti po razgradnji hemoglobina v mononuklearnem fagocitnem sistemu, se ponovno veže na transferin in vstopi v nov cikel sinteze hemoglobina. Transferin dostavi drugim tkivom 4-krat manj železa kot rdečemu kostnemu mozgu. Skupna vsebnost železa v hemoglobinu je 3000 mg, v mioglobinu - 125 mg železa, v jetrih - 700 mg (predvsem v obliki feritina).

Železo se iz telesa izloča predvsem z luščenjem črevesne sluznice in z žolčem. Izgublja se tudi z lasmi, nohti, urinom in znojem. Skupna količina železa, izločenega na ta način, je pri zdravem moškem 0,6–1 mg/dan, pri ženskah v rodni dobi pa več kot 1,5 mg. Iz hrane se absorbira enaka količina železa (5–10 % celotne vsebnosti v prehrani). Železo iz živalske hrane se absorbira nekajkrat bolje kot iz rastlinske hrane. Koncentracija železa ima dnevni ritem, pri ženskah pa je povezana z menstrualnim ciklom. Med nosečnostjo se vsebnost železa v telesu zmanjša, zlasti v drugi polovici.

Tako je koncentracija železa v serumu odvisna od resorpcije v prebavilih, kopičenja v črevesju, vranici in rdečem kostnem mozgu, od sinteze in razgradnje Hb ter njegove izgube v telesu.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]