Železo v krvi

Celkový obsah železa v lidském těle je přibližně 4,2 g. Přibližně 75–80 % celkového železa se nachází v hemoglobinu, 20–25 % železa je v rezervě, 5–10 % se nachází v myoglobinu, 1 % je obsaženo v respiračních enzymech, které katalyzují procesy dýchání v buňkách a tkáních. Železo plní svou biologickou funkci především jako součást jiných biologicky aktivních sloučenin, především enzymů. Enzymy obsahující železo plní čtyři hlavní funkce:

• transport elektronů (cytochromy, železo-sirné proteiny);
• transport a skladování kyslíku (hemoglobin, myoglobin);
• účast na tvorbě aktivních center oxidačně-redukčních enzymů (oxidázy, hydroxylázy, SOD atd.);
• transport a ukládání železa (transferin, hemosiderin, feritin).

Homeostáza železa v těle je zajištěna v první řadě regulací jeho absorpce v důsledku omezené schopnosti těla tento prvek vylučovat.

Existuje jasný inverzní vztah mezi hladinou železa v lidském těle a jeho absorpcí v trávicím traktu. Absorpce železa závisí na:

• věk, stav železa v těle;
• onemocnění gastrointestinálního traktu;
• množství a chemické formy přijímaného železa;
• množství a formy dalších složek potravin.

Referenční hodnoty pro koncentraci železa v séru

Stáří	Koncentrace železa v séru
	Mcg/dl	µmol/l
Novorozenci	100–250	17,90–44,75
Děti do 2 let	40–100	7,16–17,90
Děti	50–120	8,95–21,48
Dospělí:
Muži	65–175	11,6–31,3
Ženy	50–170	9,0–30,4

Pro optimální vstřebávání železa je nezbytná normální sekrece žaludeční šťávy. Užívání kyseliny chlorovodíkové podporuje vstřebávání železa při achlorhydrii. Kyselina askorbová, která redukuje železo a tvoří s ním chelátové komplexy, zvyšuje dostupnost tohoto prvku, stejně jako další organické kyseliny. Další složkou potravy, která zlepšuje vstřebávání železa, je „faktor živočišných bílkovin“. Vstřebávání železa zlepšují jednoduché sacharidy: laktóza, fruktóza, sorbitol, a také aminokyseliny, jako je histidin, lysin, cystein, které tvoří s železem snadno vstřebatelné cheláty. Vstřebávání železa snižují nápoje, jako je káva a čaj, jejichž polyfenolické sloučeniny tento prvek pevně vážou. Čaj se proto používá k prevenci zvýšené absorpce železa u pacientů s talasemií. Různá onemocnění mají významný vliv na vstřebávání železa. Zvyšuje se při nedostatku železa, anémii (hemolytické, aplastické, perniciózní), hypovitaminóze B6 _a hemochromatóze, což se vysvětluje zvýšenou erytropoézou, vyčerpáním zásob železa a hypoxií.

Moderní koncepty absorpce železa ve střevě připisují ústřední roli dvěma typům transferinu - mukóznímu a plazmatickému. Mukózní apotransferin je vylučován enterocyty do střevního lumen, kde se kombinuje se železem a poté proniká do enterocytu. V druhém případě se uvolní od železa a poté vstupuje do nového cyklu. Mukózní transferin se netvoří v enterocytech, ale v játrech, odkud se tento protein dostává do střeva žlučí. Na bazální straně enterocytu mukózní transferin předává železo svému plazmatickému analogu. V cytosolu enterocytu je část železa obsažena ve feritinu, většina se ztrácí během deskvamace slizničních buněk, ke které dochází každé 3-4 dny, a pouze malá část přechází do krevní plazmy. Před zahrnutím do feritinu nebo transferinu se dvojmocné železo přeměňuje na trojmocné. K nejintenzivnější absorpci železa dochází v proximálních částech tenkého střeva (v dvanáctníku a jejunu). Plazmatický transferin dodává železo do tkání, které mají specifické receptory. Zabudování železa do buňky předchází vazba transferinu na specifické membránové receptory, jejichž ztrátou, například u zralých erytrocytů, buňka ztrácí schopnost tento prvek absorbovat. Množství železa vstupujícího do buňky je přímo úměrné počtu membránových receptorů. Železo se z transferinu v buňce uvolňuje. Poté se plazmatický apotransferin vrací do oběhu. Zvýšení potřeby železa buňkami během jejich rychlého růstu nebo syntézy hemoglobinu vede k indukci biosyntézy transferinových receptorů a naopak, se zvýšením zásob železa v buňce se počet receptorů na jejím povrchu snižuje. Železo uvolněné z transferinu uvnitř buňky se váže na feritin, který dodává železo do mitochondrií, kde je zahrnuto do složení hemu a dalších sloučenin.

V lidském těle je železo neustále redistribuováno. Z kvantitativního hlediska je nejdůležitější metabolický cyklus: plazma → červená kostní dřeň → erytrocyty → plazma. Kromě toho fungují následující cykly: plazma → feritin, hemosiderin → plazma a plazma → myoglobin, enzymy obsahující železo → plazma. Všechny tři tyto cykly jsou propojeny plazmatickým železem (transferinem), které reguluje distribuci tohoto prvku v těle. Typicky se do červené kostní dřeně dostává 70 % plazmatického železa. V důsledku rozpadu hemoglobinu se denně uvolní přibližně 21–24 mg železa, což je mnohonásobně více než příjem železa z trávicího traktu (1–2 mg/den). Více než 95 % železa se do plazmy dostává ze systému mononukleárních fagocytů, které fagocytózou absorbují více než 1011 ^starých erytrocytů denně. Železo, které se dostane do buněk mononukleárních fagocytů, se buď rychle vrací do oběhu ve formě feritinu, nebo se ukládá pro budoucí použití. Mezilehlý metabolismus železa je primárně spojen s procesy syntézy a rozpadu Hb, v nichž hraje ústřední roli systém mononukleárních fagocytů. U dospělého člověka je transferinové železo v kostní dřeni zabudováno do normocytů a retikulocytů pomocí specifických receptorů, které ho využívají k syntéze hemoglobinu. Hemoglobin vstupující do krevní plazmy během rozpadu erytrocytů se specificky váže na haptoglobin, což brání jeho filtraci ledvinami. Železo uvolněné po rozpadu hemoglobinu v systému mononukleárních fagocytů se opět váže na transferin a vstupuje do nového cyklu syntézy hemoglobinu. Transferin dodává do ostatních tkání 4krát méně železa než do červené kostní dřeně. Celkový obsah železa v hemoglobinu je 3000 mg, v myoglobinu - 125 mg železa, v játrech - 700 mg (hlavně ve formě feritinu).

Železo se z těla vylučuje převážně exfoliací střevní sliznice a žlučí. Ztrácí se také vlasy, nehty, močí a potem. Celkové množství takto vyloučeného železa je u zdravého muže 0,6-1 mg/den a u žen v reprodukčním věku více než 1,5 mg. Stejné množství železa se vstřebává z potravy (5-10 % jeho celkového obsahu ve stravě). Železo z živočišné potravy se vstřebává několikanásobně lépe než z rostlinné. Koncentrace železa má denní rytmus a u žen existuje souvislost s menstruačním cyklem. Během těhotenství se obsah železa v těle snižuje, zejména ve druhé polovině.

Koncentrace železa v séru tedy závisí na resorpci v gastrointestinálním traktu, akumulaci ve střevě, slezině a červené kostní dřeni, na syntéze a rozkladu Hb a jeho ztrátě tělem.

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