Metabolismo del hierro

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Metabolismo del hierro: La anemia es la falta de hierro en la sangre,es la segunda,según la OMS, en millones de habitantes en todo el mundo. Prevalece en mujeres embarazadas y niños menores de un año. La ferropenia se caracteriza por tener menos cantidad de hierro para formar hemoglobina, menos cantidad de hemoglobina en los glóbulos rojos y por tanto menor capacidad para transportar el oxigeno a los tejidos.

Absorción[editar]

En casi todos los alimentos hay hierro pero en muy poca cantidad. En la dieta suelen entrar 10 mg y de ellos solo se absorbe en el intestino un 10% (1 mg). Diariamente se suele perder 1 mg por lo que se cubre la pérdida. El hierro se encuentra en todas las células, ya que los citocromos y otras enzimas son ferrodependientes. Las pérdidas de hierro se deben a la descamación de la piel (pérdida de células con hierro) y a la descamación de enterocitos intestinales.

Transporte[editar]

El mg de hierro absorbido es transportado por la transferrina. El hierro siempre tiene que estar unido a proteínas porque sino provocaría radicales libres. La transferrina lo lleva a la médula ósea para formar los hematíes y tras 120 días van al bazo para ser degradados y el Fe se vuelve a utilizar. La transferrina lleva el Fe a todas las células del organismo por tanto todas las células van a tener receptores para la transferrina para tomar el Fe. El hígado es donde se almacena el hierro y al ser muy oxidante tiene que estar unido a una proteína intracelular que es la ferritina. En el bazo los eritrocitos son destruidos por macrófagos y se reutiliza el hierro enviándolo al hígado.

En el enterocito el Fe +3 pasa a Fe +2. El Fe +3 es poco soluble y es como se encuentra en los alimentos ya que se oxida por el oxígeno del aire. El Fe +3 pasa a Fe +2 por el pH ácido en el estómago, pero en el duodeno se vuelve a pH básico por lo que la absorción se dará únicamente en el principio del duodeno.

Las mujeres necesitan 2mg/día debido a la pérdida en la menstruación. La falta de hierro provoca cansancio, apatía y pérdida de apetito por lo que se come menos entrando en un ciclo vicioso.

La anemia da lugar a uñas quebradizas, caída de pelo, boqueras, mayor posibilidad de infecciones, disminución del catabolismo de la adrenalina y Na (se produce mayor irritabilidad porque actúa menos la MAO y aunque quieres hacer más cosas no puedes).

En la membrana del enterocito encontramos receptores al Fe +3 aunque son muy pocos. También va a existir una ferrorreductasa que es una proteína capaz de reducir el Fe +3 a Fe +2. Muy cerca de esta ferrirreductasa encontramos la proteína transportadora de metales divalentes acoplada a una bomba de protones, que es capaz de introducir el Fe +2 al interior del enterocito.

En la membrana existen también receptores al hierro hemo (el que entra en el anillo protoporfirínico de la hemoglobina), que lo que van a hacer es coger la molécula de hemoglobina e introducirla en el enterocito. Dentro del enterocito hay una oxigenasa que rompe el grupo hemo y deja libre el hierro.

El hierro no puede estar en el citoplasma de una célula, por lo tanto puede seguir dos vías:

  • dentro del enterocito se une a la proteína ferritina. Una vez hecho esto hay que enviarlo al plasma.
  • Alcanzar la membrana basolateral donde vamos a tener otras 2 proteínas que son la hefastina y la ferroportina, las cuales pasan el Fe +2 a Fe +3 y la ferroportina lo va a sacar al plasma para dárselo a la transferrina. El exceso de hierro es mortal por lo que todo lo anterior ha de estar regulado.

El hierro activa a la proteína IRP1 (proteína reguladora de hierro 1) y únicamente se activa si la transferrina que ha entrado en la célula estaba baja en hierro, y lo que hacen es aumentar la síntesis de proteínas que absorben y exportan hierro. El enterocito lo que va a hacer es absorber mayor cantidad de hierro y transportarlo a las células. Si la transferrina tiene hierro suficiente lo que hace es activar a la IRP2 que lo que hace es aumentar la síntesis de ferritina para almacenarlo, e inhibe la síntesis de las proteínas absortivas y exportadoras.

La célula que necesita mayor cantidad de hierro es el eritroblasto, el cual posee gran cantidad de receptores a la transferrina. El eritroblasto se queda con el hierro y la transferrina se queda sin hierro. Este Fe +2 lo lleva a la mitocondria y lo introduce en el anillo hemo formando la hemoglobina.

Síntesis de la hemoglobina[editar]

La síntesis de hemoglobina se regula mediante las proteínas IRP1 e IRP2. Si hay mucho hierro se activa la IRP2 que inactiva los receptores a la transferrina y si hay poco se activa la IRP1. La EPO activa a la IRP1 para aumentar la división de eritroblastos. Los macrófagos internalizan al hierro hemo de la hemoglobina tras la destrucción de un eritroblasto y obtenemos Fe +2. En el interior del macrófago encontramos la proteína DMT que es capaz de pasar el hierro a la ferritina. En la membrana del macrófago nos encontramos la hefastina y la ferroportina que lo que hacen es ceder el hierro a la transferrina para que lo transporte. En el macrófago también nos encontramos la IRP1 e IRP2. La IRP1 activada aumenta las proteínas exportadoras y los receptores al hierro hemo. La IRP2 aumenta la síntesis de ferritina y disminuye las proteínas exportadoras. El reticulocito tiene la mayor densidad de receptores: receptores a la transferrina, DMT (proteína transportadora de metales divalentes), receptores al grupo hemo, receptores a la hemoglobina, receptores a la ferritina, y receptores a complejos de hierro de bajo peso molecular. El hepatocito asimismo es capaz de sintetizar ferritina y también posee hefastina y ferroportina. El hepatocito esta regulado por la IRP1 e IRP2.

En el músculo encontramos la mioglobina que también necesita aporte de hierro. Hepcidina: péptido producido en el hígado cuando sus niveles de hierro son altos. Actúa a nivel del enterocito regulando de forma inversa (inhibe las 2 proteínas absortivas y las 2 exportadoras). En el macrófago inhibe las proteínas exportadoras quedando el hierro dentro del macrófago.