Оцінка метаболізму заліза

Щоденно ≈25 мг заліза повинно бути вбудоване в Hb: 80 % з Hb зруйнованих еритроцитів, а решта із запасів організму та з їжі. Щоденний раціон забезпечує 10–15 мг заліза, з яких лише 5–10 % (1 мг) всмоктується в організмі. У харчових продуктах залізо знаходиться у формі іона заліза Fe3+; у дванадцятипалій кишці під впливом редуктази заліза (DCYTB) він трансформується у іон заліза Fe2+, який значно краще засвоюється.

Всмоктування заліза відбувається у проксимальному сегменті тонкого кишківника і точно залежить від актуальних потреб організму. При дефіциті заліза зростає експресія білка DMT1 (англ. divalent metal transporter 1), що посилює всмоктування заліза. У такому випадку збільшується його вивільнення у кров (цей процес контролюється феропортином). Однак при надлишку заліза в організмі його всмоктування знижується, а надлишок вбудовується в ентероцити і зв’язується з депозитним білком — феритином. Прямим інгібітором феропортину є гепцидин-25 — це пептид, який складається з 25-амінокислот та секретується печінкою. Секреція гепцидину залежить від запасів заліза в організмі та вираженості еритропоезу, її також стимулюють запальні цитокіни. Гепцидин-25 відіграє дуже важливу роль у регулюванні метаболізму заліза, оскільки зв’язуючись з феропортином і зумовлюючи його деградацію, він знижує вивільнення заліза з ентероцитів, гепатоцитів, а також моноцитів/макрофагів. Залізо, яке надходить в кровообіг, окиснюється до Fe3+ за допомогою гефастину (HFE, дванадцятипала кишка) або церулоплазміну (макрофаги) та вбудовується у транспортні білки, тобто трансферин (зв'язує 1 або 2 атоми заліза) чи лактоферин (зв'язує 2 атоми).

З лактоферину залізо вивільняється тяжко і повільно. Трансферин є великою молекулою та не підлягає фільтрації в ниркових клубочках, що захищає організм від втрати заліза. Комплекс трансферин-залізо зв'язується з рецептором трансферину на поверхні клітин попередників еритропоетичної лінії (переважно проеритробластів) та отриманий комплекс рецептор трансферину-трансферин-залізо шляхом ендоцитозу проникає у клітину, де залізо вивільняється та використовується для синтезу гему і частково депонується (у феритині). Потім рецептор трансферину і апотрансферин (трансферин, не насичений залізом) переміщуються на поверхню клітини, трансферин від’єднується від рецептора та повертається у кровообіг, де багаторазово використовується для зв'язування заліза і передачі його клітинам. Регуляція засвоєння та депонування заліза в клітинах організму контролюється відповідними білками (англ. iron-responsive-element-binding proteins — IRE-BP). Дефіцит заліза індукує посилення синтезу рецепторів трансферину, підвищує всмоктування заліза та знижує синтез феритину.

Вміст заліза в організмі становить 3–4 г. Hb у циркулюючих еритроцитах містить ≈2,5 г заліза, міоглобін, цитохроми, каталаза ≈400 мг, трансферин зв’язує 3–7 мг, а решта депонується у вигляді феритину та гемосидерину. Феритин утворює активне депо заліза, в основному він міститься в печінці (гепатоцити та макрофаги), селезінці, кістковому мозку та м’язах. Гемосидерин є неактивним запасним депо, з якого залізо виділяється дуже повільно.

У здорових осіб існує рівновага між залізом, що засвоюється, та залізом, що втрачається з менструальною кровотечею, волоссям, епідермісом, сечею та жовчю. Чоловік втрачає щоденно ≈1 мг заліза, жінка з менструацією — ≈1,5 мг, а вагітна жінка — ≈2 мг.

Причини дефіциту заліза — розд. VI.D.2.