Metabolismo humano del hierro

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Diariamente nuestra dieta nos aporta de 1 a 2 mg de hierro que puede estar tanto en forma inorgánica como orgánica. El hierro inorgánico son las sales férricas o Fe (III) y sales ferrosas o Fe (II), el hierro orgánico se refiere al que está contenido en los grupos hemo.

Contenido corporal[editar]

El hierro es el elemento traza más abundante en el organismo animal e igualmente en el ser humano. El contenido corporal total de hierro es aproximadamente de 3.8gr en el hombre y 2.3gr en la mujer. El hierro presente en los distintos compartimientos corporales se puede agrupar en dos categorías: hierro que interviene en formación hemínica y no hemínica en funciones enzimáticas o metabólicas, e hierro asociado a transporte y reservar.

a)El hierro hemínico o hierro hemo se trata de un hierro que participa en la estructura del grupo HEMO o hierro unido a porfirina y, por tanto, se encuentra formando parte de la hemoglobina, mioglobina y diversas enzimas, como citocromos, etc. Es debido a su presencia en estos componentes, por lo que sólo se encuentra en alimentos de origen animal, constituyendo el 40% del hierro total.

La Hemoglobina contiene más del 65% del hierro corporal, y se halla constituida por cuatro cadenas de globina, cada una de las cuales se halla asociada a un grupo hemo que contiene un átomo de hierro. La mioglobina de las fibras musculares sólo contiene un grupo hemo similares al de la hemoglobina. Las enzimas como los citocromos a,b y catalasa y peroxidasa, son hemoproteínas que contienen de uno a varios átomos de hierro.

b)El hierro no hemo aparece en un grupo importante de enzimas relacionadas con el metabolismo oxidativo. Entre estos compuestos encontramos metaloflavo proteínas, acotinasa, enzimas del ciclo de los ácidos tricarboxílicos, fosfoenolpiruvato carboxikinasa (vía gluconeogénica) y ribonucleótido reductasa (enzima requerida para la síntesis del DNA).

La forma no hemo (forma férrica) se encuentra en alimentos de origen animal (junto al hierro hemo) en una proporción del 60% del total, y en los de origen vegetal en donde es la única forma existente.

Hierro inorgánico[editar]

En el estómago parte de las sales férricas se reducen a ferrosas debido al bajo pH gástrico y a la acción de la vitamina C que favorece esta reacción. Del estómago el hierro ingerido pasa al duodeno donde las sales férricas restantes son transformadas en sales ferrosas por las enzimas DcytB, que son ferrorreductasas. Todo el hierro inorgánico ha de ser convertido en Fe (II) porque el intestino delgado es capaz de absorber las sales ferrosas pero no las férricas. El Fe (II) ingresa en el enterocito mediante la proteína transportadora DMT1, encargada también del transporte de otros metales como zinc, cobre y cobalto. De todo el hierro inorgánico ingerido en la dieta solo cerca del 2% se absorbe.[cita requerida]

Hierro orgánico[editar]

Los grupos hemo son incorporados al interior celular mediante una proteína transportadora. Dentro del enterocito el grupo hemo se destruye y el Fe (II) contenido en éste se libera.

Vía común[editar]

En el medio intracelular del enterocito el Fe (II) puede seguir dos caminos diferentes en dependencia de su unión o no a la ferritina, una proteína intracelular de almacenamiento. El Fe (II) que se une a la ferritina queda almacenado en la célula y se expulsa en las heces cuando el enterocito se descama, por lo tanto no llega a absorberse por el organismo. El Fe (II) que no se une a la ferritina es oxidado a Fe (III) por una proteína de la membrana basolateral, la hefaestina. Este Fe (III) es expulsado al líquido intersticial por la proteína de transporte ferroportina y allí es ligado por la transferrina.

Un importante sumidero de hierro dentro de la célula es la mitocondria (Napier, Ponka, y Richardson, 2005). Este orgánulo es el sitio de síntesis del grupo hemo y es el principal sitio de síntesis de hierro-azufre, por lo que la homeostasis del hierro de la mitocondria está íntimamente relacionado con la homeostasis del hierro de la célula entera.

Regulación[editar]

La hepcidina es una hormona hepática que inhibe la expresión de la ferroportina y la DMT1, con lo cual evita la absorción de hierro, tanto inorgánico como orgánico.

Trastornos asociados[editar]

La absorción intestinal de hierro no rebasa la cantidad 1 mg por día por lo que su eficiencia oscila entre el 5 y el 10% solamente. La capacidad del hierro para donar y aceptar electrones lo hace susceptible para generar radicales libres de oxígeno al reaccionar con este. Los radicales libres son altamente dañinos para las moléculas orgánicas, entre los más importantes están el anión superóxido (•O2-) y el radical hidroxilo (•OH-) que pueden formarse en las siguientes reacciones:

Fe+2 + O2 → Fe+3 + 2O2−

2Fe+2 + H2O2 → 2Fe+3 + OH + •OH

Esto explica la función de la reducida eficiencia de la absorción intestinal de hierro, como regulación biológica de su concentración en el organismo. La hemocromatosis es una enfermedad producida por el aumento patológico de la absorción de hierro. El exceso de hierro puede dañar el páncreas y producir diabetes o incluso acumularse en el hígado y provocar cirrosis.