Železo v krvi

Celkový obsah železa v ľudskom tele je približne 4,2 g. Približne 75 – 80 % celkového železa sa nachádza v hemoglobíne, 20 – 25 % železa je v rezerve, 5 – 10 % sa nachádza v myoglobíne, 1 % je obsiahnuté v respiračných enzýmoch, ktoré katalyzujú procesy dýchania v bunkách a tkanivách. Železo plní svoju biologickú funkciu hlavne ako súčasť iných biologicky aktívnych zlúčenín, predovšetkým enzýmov. Enzýmy obsahujúce železo plnia štyri hlavné funkcie:

• transport elektrónov (cytochrómy, železo-sírové proteíny);
• transport a skladovanie kyslíka (hemoglobín, myoglobín);
• účasť na tvorbe aktívnych centier oxidačno-redukčných enzýmov (oxidázy, hydroxylázy, SOD atď.);
• transport a ukladanie železa (transferín, hemosiderín, feritín).

Homeostáza železa v tele je zabezpečená v prvom rade reguláciou jeho absorpcie v dôsledku obmedzenej schopnosti tela tento prvok vylučovať.

Existuje jasný inverzný vzťah medzi stavom železa v ľudskom tele a jeho absorpciou v tráviacom trakte. Absorpcia železa závisí od:

• vek, stav železa v tele;
• ochorenia gastrointestinálneho traktu;
• množstvo a chemické formy prichádzajúceho železa;
• množstvá a formy iných zložiek potravín.

Referenčné hodnoty koncentrácie železa v sére

Vek	Koncentrácia železa v sére
	Mcg/dl	µmol/l
Novorodenci	100 – 250	17,90 – 44,75
Deti do 2 rokov	40 – 100	7,16 – 17,90
Deti	50 – 120	8,95 – 21,48
Dospelí:
Muži	65 – 175	11,6 – 31,3
Ženy	50 – 170	9,0 – 30,4

Pre optimálne vstrebávanie železa je nevyhnutná normálna sekrécia žalúdočnej šťavy. Užívanie kyseliny chlorovodíkovej podporuje vstrebávanie železa pri achlorhydrii. Kyselina askorbová, ktorá redukuje železo a tvorí s ním chelátové komplexy, zvyšuje dostupnosť tohto prvku, rovnako ako iné organické kyseliny. Ďalšou zložkou potravy, ktorá zlepšuje vstrebávanie železa, je „faktor živočíšnych bielkovín“. Vstrebávanie železa zlepšujú jednoduché sacharidy: laktóza, fruktóza, sorbitol, ako aj aminokyseliny, ako je histidín, lyzín, cysteín, ktoré tvoria so železom ľahko vstrebateľné cheláty. Vstrebávanie železa znižujú nápoje, ako je káva a čaj, ktorých polyfenolické zlúčeniny pevne viažu tento prvok. Preto sa čaj používa na prevenciu zvýšenej absorpcie železa u pacientov s talasémiou. Rôzne ochorenia majú významný vplyv na vstrebávanie železa. Zvyšuje sa pri nedostatku železa, anémii (hemolytickej, aplastickej, pernicióznej), hypovitaminóze B6 _a hemochromatóze, čo sa vysvetľuje zvýšenou erytropoézou, vyčerpaním zásob železa a hypoxiou.

Moderné koncepcie absorpcie železa v čreve pripisujú ústrednú úlohu dvom typom transferínu - mukozálnemu a plazmatickému. Mukozálny apotransferín je vylučovaný enterocytmi do črevného lúmenu, kde sa spája so železom a potom preniká do enterocytu. V druhom prípade sa uvoľňuje od železa a potom vstupuje do nového cyklu. Mukozálny transferín sa netvorí v enterocytoch, ale v pečeni, z ktorej tento proteín vstupuje do čreva žlčou. Na bazálnej strane enterocytu mukozálny transferín odovzdáva železo svojmu plazmatickému analógu. V cytozole enterocytu je časť železa obsiahnutá vo feritíne, väčšina sa stráca počas deskvamácie slizničných buniek, ku ktorej dochádza každé 3-4 dni, a iba malá časť prechádza do krvnej plazmy. Predtým, ako sa dvojmocné železo dostane do feritínu alebo transferínu, sa premení na trojmocné. Najintenzívnejšia absorpcia železa prebieha v proximálnych častiach tenkého čreva (v dvanástniku a jejune). Plazmatický transferín dodáva železo do tkanív, ktoré majú špecifické receptory. Zabudovaniu železa do bunky predchádza väzba transferínu na špecifické membránové receptory, ktorých stratou, napríklad v zrelých erytrocytoch, bunka stráca schopnosť tento prvok absorbovať. Množstvo železa vstupujúceho do bunky je priamo úmerné počtu membránových receptorov. Železo sa z transferínu v bunke uvoľňuje. Potom sa plazmatický apotransferín vracia do obehu. Zvýšenie potreby železa bunkami počas ich rýchleho rastu alebo syntézy hemoglobínu vedie k indukcii biosyntézy transferínových receptorov a naopak, so zvýšením zásob železa v bunke sa počet receptorov na jej povrchu znižuje. Železo uvoľnené z transferínu vo vnútri bunky sa viaže na feritín, ktorý dodáva železo do mitochondrií, kde je súčasťou zloženia hému a ďalších zlúčenín.

V ľudskom tele sa železo neustále prerozdeľuje. Z kvantitatívneho hľadiska je najdôležitejší metabolický cyklus: plazma → červená kostná dreň → erytrocyty → plazma. Okrem toho fungujú nasledujúce cykly: plazma → feritín, hemosiderín → plazma a plazma → myoglobín, enzýmy obsahujúce železo → plazma. Všetky tri tieto cykly sú vzájomne prepojené prostredníctvom plazmatického železa (transferínu), ktoré reguluje distribúciu tohto prvku v tele. Typicky sa do červenej kostnej drene dostane 70 % plazmatického železa. V dôsledku rozpadu hemoglobínu sa denne uvoľní približne 21 – 24 mg železa, čo je mnohonásobne viac ako príjem železa z tráviaceho traktu (1 – 2 mg/deň). Viac ako 95 % železa sa do plazmy dostáva zo systému mononukleárnych fagocytov, ktoré fagocytózou absorbujú viac ako 1011 ^starých erytrocytov denne. Železo, ktoré sa dostane do buniek mononukleárnych fagocytov, sa buď rýchlo vracia do obehu vo forme feritínu, alebo sa ukladá na neskoršie použitie. Intermediárny metabolizmus železa je primárne spojený s procesmi syntézy a rozpadu Hb, v ktorých hrá ústrednú úlohu systém mononukleárnych fagocytov. U dospelého človeka sa transferínové železo v kostnej dreni pomocou špecifických receptorov začleňuje do normocytov a retikulocytov, ktoré ho používajú na syntézu hemoglobínu. Hemoglobín vstupujúci do krvnej plazmy počas rozpadu erytrocytov sa špecificky viaže na haptoglobín, čo bráni jeho filtrácii cez obličky. Železo uvoľnené po rozpade hemoglobínu v systéme mononukleárnych fagocytov sa opäť viaže na transferín a vstupuje do nového cyklu syntézy hemoglobínu. Transferín dodáva do iných tkanív 4-krát menej železa ako do červenej kostnej drene. Celkový obsah železa v hemoglobíne je 3000 mg, v myoglobíne - 125 mg železa, v pečeni - 700 mg (hlavne vo forme feritínu).

Železo sa z tela vylučuje prevažne exfoliáciou črevnej sliznice a žlčou. Stráca sa aj vlasmi, nechtami, močom a potom. Celkové množstvo takto vylúčeného železa je u zdravého muža 0,6 – 1 mg/deň a u žien v reprodukčnom veku viac ako 1,5 mg. Rovnaké množstvo železa sa vstrebáva z potravy (5 – 10 % z jeho celkového obsahu v strave). Železo zo živočíšnej potravy sa vstrebáva niekoľkonásobne lepšie ako z rastlinnej potravy. Koncentrácia železa má denný rytmus a u žien existuje súvislosť s menštruačným cyklom. Počas tehotenstva sa obsah železa v tele znižuje, najmä v druhej polovici.

Koncentrácia železa v sére teda závisí od resorpcie v gastrointestinálnom trakte, akumulácie v čreve, slezine a červenej kostnej dreni, od syntézy a rozkladu Hb a jeho straty v tele.

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