Желязо

Желязото е четвъртия най-разпространен елемент в земната кора и един от най-добре познатите на науката. Ключов елемент за метаболизма на всички живи организми. В биологичните системи съществува в две окислени състояния, а именно феро йон(Fe2+) и фери йон(Fe3+). Есенциален компонент на стотици протеини и ензими.

Хемът, който наподобява хлорофила по структура и фунцкия, е желязо-съдържаща молекула отговаряща за множество биологични процеси. Повечето желязо-зависими протеини съдържат и хем, и се наричат хемапротеини.

Хем-ензими(цитохроми) участват в преноса на електрони в митохондриите и метаболизма чрез CYP-ензимите в черния дроб.

Хем-сулфо ензими(Fe-S) участват продукцията на енергия(оксиредуктази) или в репликация(полимерази) и поправката(хеликази) на ДНК.

Съществуват и нехемови ензими, които съдържат желязо като кофактор.
Нехемови протеини отговарящи за преноса и съхранението – феритин, трансферин, хаптоглобин, хемопексин, лактоферин

ФУНКЦИЯ

1. Транспорт и съхранение на кислород.
Глобинът, участва в преноса и съхранението на кислород и в по-малка степен като совалка за свободни радикали.
Хемоглобинът е основния белтък в еритроцитите и концентрира около 2/3 от запасите на желязо в тялото.Транспортира кислород от белия дроб до всички тъкани.
Миоглобинът транспортира и съхранява малък запас на кислород в мускулните клетки.
Третият глобин, наречен невроглобин, се експресира изключително в нервната система.

2. Транспорт на електрони и енергиен метаболизъм
Цитохромите пренасят електрони по време синтезата на АТФ, семейството Р450 са свързани с метаболизма на биомолекули като органични/мастни киселини, простагландини, стероиди, стероли, витамините A, D и К, както и в обработката на медикаменти и отрови. Нехемови ензими участват в цикъла на Кребс – НАДН-дехидрогеназа и сукцинат-дехидрогеназа.

3. Антиоксидантна и про-оксидантна функция
Каталазата и някои пероксидази са хем-съдържащи ензими, които предпазват клетките от акумулация на водороден пероксид, потенциално опасен източник на свободни радикали, като го превръщат във вода и кислород.
Като част от имунния отговор, някои клетки(неутрофили) използват подобен механизъм срещу бактериите, като използват синтезата на свободен радикал(хипохлорна к-на), за да ги унищожат.
В щитовидната жлеза, хем-съдържащата тироид-пероксидаза катализира йодирането на тироглобулина в Т4 и Т3, като недостигът на желязо може да повлияе и щитовидната функция!

4. Еритропоеза
Недостатъчно кислород(хипоксия), при белодробно заболяване, възпаления, исхемия или при висока надморска височина, предизвиква и компенсаторен отговор от страна на тялото, а именно производството на повече червени кръвни клетки, повишен растеж на кръвоносните съдове(ангиогенеза), повече ензими участващи в анаеробния метаболизъм.

5. ДНК репликация и поправка
Рибонуклеид редуктазата, ДНК-полимерази и хеликази са желязо-съдържащи ензими, които катализират синтезата на дезоксирибонуклеиди и тяхнато поправка при увреда.

РЕГУЛАЦИЯ

Въпреки, че е есенциален минерал, желязото може да бъде и токсично, с потенциал да генерира свободни радикали, които да предизвикват клетъчна увреда. Това налага и тялото систематично да регулира неговата хомеостаза. Ключов регулатор се явява пептидния хормон хепцидин.

Желязото е необходимо за патогените да се развиват и разпространяват, както и от инфектирания, за ефективен имунен отговор. По време на инфекция, серумната концентрация на желязо намалява, а концентрацията на феритин се увеличава.

Съдържанието на желязо при възрастни е 2,3гр. при жени и 3,8гр. при мъже. Тялото екскретира много малко желязо, като необходимото се възстановява чрез абсорпцията на 1-2мг. дневно от храната.

Изследвания на циркулиращото/съхранено желязо или хематологични параметри могат да се използват за оценка на неговия статус в тялото, разбира се при отсъствие на възпалителни процеси, инфекция или обезитет. Най-използваните биомаркери са серумния феритин(съхраняващ), серумно желязо, ЖСК-желязо свързваш капацитет/трансферин. Трансфериновият рецептор(разтворим) е също добър индикатор. При желязо дефицитна анемия той се повишава значително.
Серумния феритин е острофазен белтък, който се повишава при възпаление, както и серумния хепцидин, така че при изследване е добре да включите и няколко възпалителни маркера.

Обикновено железният дефицит е свързан и с дефицит на вит. А, като последния значително може да усложни анемията. Недостигът на мед също може да е причина за анемия, като стимулира тялото да съхранява и повече желязо. Цинкът е необходим за нормалната еритропоеза. Калцият в храната може да затрудни усвояването на желязо.

ДЕФИЦИТ
Най-разпространен е при (бременни)жени, (бебета)подрастващи, паразитни инфенкции, кръводаряване, периодични изтощителни физ. натоварвания. При състояния като целиачна болест, атрофичен гастрит, язва, възпаления на тънкото черво, байпас на стомаха, обезитет или хронична анемия. По-слабо изразен при вегетарионство или хронична бъбречна недостатъчност.
Недостигът може да наруши нормалната бременност и да доведе до намалено развитие, преждевременно раждане или спонтанен аборт.
Дефицитът при децата води до забавено психомоторно, когнитивно и интелектуално развитие.
Липсата на желязо повишава риска и от отравяне с олово и други тежки метали.

ИЗТОЧНИЦИ 
Желязото от храната може да бъде хемово или нехемово, като имат различни механизми на усвояване. Хемовото идва от хемоглобин и миоглобин в месото и рибата. Въпреки, че представлява 10-15% от диетата, то допринася за поне една трета от вноса на желязо, понеже се повлиява много по-малко от други диетични фактори. Нехомовото се съдържа в растенията, млечните продукти, месо, железни соли на хранителните добавки, като се повлиява от много фактори.
Подобряващи усвояването са витамин С, органични киселини, месо или риба.
Инхибитори са фитинова киселина, полифеноли, соев протеин и калций.

Дисрегулацията на интестиналната абсорпция води и до повишен железен запас, понеже тялото няма система за отстраняване. Продължителна употреба на хранителни добавки рядко би довела до ексцесивно натрупване, освен при генетична предизпозиция за това(хемохроматоза,хемолиза,анемия).

Това е, накратко, може би най-важното, което трябва да знаете за желязото в нашето тяло.

С етикети ,,,,,,,,

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *