Hierro: ¿cuándo tenemos deficiencia o exceso de este mineral en el cuerpo?

Importancia del hierro en la sangreEl hierro es un mineral esencial que desempeña muchos papeles importantes en el cuerpo. Una de sus funciones principales es transportar oxígeno en la hemoglobina de los glóbulos rojos a los tejidos para la producción de energía. Mientras que bajas cantidades de hierro pueden conducir a una mala salud, demasiado puede causar graves problemas de salud.

Introducción a la importancia y propiedades del Hierro

El hierro (Fe) es un elemento esencial crítico para el crecimiento y la supervivencia de casi todos los organismos (R). En el cuerpo humano, el hielo cumple con roles clave.

El hierro está presente en todas las células y tiene varias funciones vitales, que incluyen:

  • Producción de glóbulos rojos (eritropoyesis) (R, R2)
  • Transporte de oxígeno y dióxido de carbono, como parte de la hemoglobina (R)
  • Transporte y almacenamiento de oxígeno en los músculos, como parte de la mioglobina (R)
  • Producción de energía en el corazón y los músculos, como citocromos y enzimas dependientes de hierro (R)
  • Proteger las células contra la acumulación de especies reactivas de oxígeno, como una parte (cofactor) de enzimas que descomponen las especies reactivas del oxígeno, incluyendo oxidasas, peroxidasas y catalasas
  • Producción y degradación de ADN, ARN, proteínas, carbohidratos y lípidos
  • Producción de células con alta demanda de energía (músculo y células del corazón) (R, R2)
  • Producción de células de crecimiento rápido (células tumorales y sanguíneas) (R, R2)
  • Síntesis de neurotransmisores y mielina en el cerebro (R, R2)

Debido a que el hierro tiene muchas funciones importantes en el cuerpo y en las células, bajos niveles de hierro pueden interferir con estos procesos, causando efectos perjudiciales y, finalmente, la muerte (R).

Los trastornos de la homeostasis del hierro son comunes en los humanos y están implicados en un amplio espectro de enfermedades que van desde la anemia a la disfunción neurológica (R).

Además, los niveles excesivos de hierro pueden formar especies reactivas de oxígeno que conducen a daños en el tejido y el ADN (R).

Los niveles de hierro pueden cambiar como resultado de (R):

  • Mutaciones genéticas
  • Ingesta dietética insuficiente
  • Transfusiones de glóbulos rojos
  • Inyecciones de hierro
  • Pérdida excesiva de sangre
  • Alteración de la absorción de hierro
  • Ruptura de glóbulos rojos

Balance de hierro normal:

La mayoría de los adultos bien alimentados tienen aproximadamente 3-5 g de hierro.

Es uno de los metales más abundantes en el cuerpo humano (R).

Casi el 60% del hierro en el cuerpo se incorpora a la hemoglobina y el 10% en la mioglobina muscular.

Otro 10% de hierro corporal está presente en la mioglobina de los músculos y en las enzimas que contienen hierro.

En individuos sanos, el 20-30% restante de hierro se almacena como ferritina R, R2, R3).

Como el hierro libre en la sangre puede causar daño oxidativo, el exceso de hierro se une a la proteína transferrina en las proteínas de circulación y almacenamiento conocidas como ferritina y hemosiderina en el hígado, la médula ósea y el bazo (R, R2, R3, R4, R5). El hígado tiene la mayor capacidad para almacenar el exceso de hierro (R).

Para mantener la homeostasis del hierro, la hepcidina, una hormona proteica secretada por el hígado, inhibe la absorción de hierro en la dieta en el intestino y reduce los niveles de hierro en sangre cuando las reservas de hierro son suficientes (R, R 2).

Absorción de hierro en el intestino delgado

Dado que el cuerpo carece de un camino para la excreción de hierro, la absorción total de hierro se mantiene baja por las células que recubren la pared del intestino delgado (duodeno y yeyuno) (R, R2). Si las demandas de hierro aumentan, estas células absorberán más hierro del interior del intestino.

Hierro hem

El hierro hem (hierro unido a la hemoglobina y la mioglobina que se encuentra en la carne) puede ser absorbido directamente por las células intestinales. Este proceso es independiente de la acidez y no se ve afectado por los inhibidores de la absorción de hierro (es decir, fitato y polifenoles) y, por lo tanto, es más eficiente (R).

Hierro no hem

El hierro no hemo es mucho más difícil de absorber que el hierro hemo porque el intestino sólo puede absorber la forma ferrosa (Fe2 +) y no la forma férrica (Fe3 +).

A pH fisiológico (no ácido), el hierro ferroso (Fe2 +) se oxida rápidamente a hierro férrico insoluble (Fe3 +), que no se puede absorber (R).

El ácido del estómago ayuda a la enzima reductasa férrica a reducir el Fe3 + en Fe2 +, lo que permite que el hierro se absorba (R). Por lo tanto, cuando la producción de ácido estomacal se ve afectada (por ejemplo, por inhibidores de la bomba de ácido), la absorción de hierro no hemo se reduce significativamente (R).

Reabsorción de hierro mediante el reciclado de glóbulos rojos

Aproximadamente 1-2 mg de hierro en la dieta se absorben diariamente, sin embargo, procesos como la síntesis de hemoglobina requieren 20-25 mg de hierro por día. La mayor parte de este hierro se obtiene reciclando glóbulos rojos viejos por macrófagos residentes (R).

Pérdida de hierro normal

Alrededor de 1 a 2 mg de hierro se pierde diariamente a través del sudor, la pérdida de sangre y el desprendimiento de las células de la mucosa y la piel, pero no existe un método organizado de excreción de hierro en los mamíferos. Por lo tanto, los niveles de hierro se equilibran con un aumento (cuando los niveles son bajos) o una disminución (cuando los niveles son altos) de la absorción del hierro dietético en el intestino delgado (R).

Pruebas de sangre de hierro

Las pruebas de hierro en sangre generalmente se ordenan como pruebas de seguimiento cuando las pruebas de rutina, como el conteo sanguíneo completo, la hemoglobina y los niveles de hematocrito, muestran resultados anormales.

La prueba de laboratorio más común para los niveles de hierro es la ferritina, pero otras pruebas de laboratorio pueden solicitarse cuando se sospecha una deficiencia de hierro o sobrecarga de hierro porque cada una de estas pruebas proporciona información ligeramente diferente sobre los niveles de hierro en el cuerpo (R).

1) Ferritina sérica

Es la prueba bioquímica más específica que se asocia con las reservas relativas totales de hierro corporal (R).

En general, los niveles de ferritina en sangre se correlacionan con las reservas totales de hierro corporal y pueden usarse como un marcador de diagnóstico para la anemia y algunas enfermedades inflamatorias (R).

También es una proteína reactiva de fase aguda, lo que significa que es elevada en personas con infección, enfermedad inflamatoria, enfermedad hepática y renal, y malignidad, obesidad y edad (R, R2).

La concentración plasmática de ferritina disminuye al principio del desarrollo de la deficiencia de hierro. Las bajas concentraciones séricas de ferritina son indicadores sensibles de la deficiencia de hierro.

Según la Organización Mundial de la Salud, el nivel de corte generalmente aceptado para los niveles de ferritina en sangre en los que se agotan las reservas de hierro es de 15 ng / ml para personas mayores de 5 años y 12 ng / ml para personas menores de 5 años (R).

2) Hierro en sangre

El hierro de sangre mide la cantidad de hierro circulante en la sangre. El hierro en sangre es una medida pobre del estado de hierro en el cuerpo porque tiene fluctuaciones diarias y aumenta después de la ingestión de alimentos que contienen hierro (R, R2).

Una prueba de hierro en sangre sin una determinación de TIBC y transferrina tiene un valor muy limitado, excepto en casos de intoxicación por hierro.

Valores de referencia:

Hombres: 65-175 μg / dL o 11.6-31.3 μmol / L

Mujeres: 50-170 μg / dL o 9.0-30.4 μmol / L

Niños: 50-120 μg / dL o 9.0-21.5 μmol / L

Recién nacidos: 100-250 μg / dL o 17.9-44.8 μmol / L (R)

Sin embargo, los rangos de referencia no son los mismos que un rango óptimo. Esta es la razón por la que el hierro, incluso en el rango “normal” puede no ser saludable e indicar que ciertos procesos en el cuerpo no son óptimos.

3) Capacidad total de unión al hierro

Capacidad total de unión al hierro (TIBC): mide las proteínas en la sangre, incluida la transferrina, que están disponibles para unirse al hierro.

Esta prueba mide indirectamente la transferrina, el portador de hierro en la sangre, el nivel en la sangre.

La TIBC aumentada es característica de la anemia por deficiencia de hierro.

Valores de referencia:

Hombres: 250-450 μg / dL o 44.8-76.1 μmol / L

Mujeres: 250-450 μg / dL o 44.8-76.1 μmol / L (R)

4) Capacidad de enlace de hierro no saturado

UIBC (capacidad de fijación de hierro no saturado) mide la capacidad de reserva de la transferrina, la porción de transferrina que aún no se ha saturado con hierro. UIBC también refleja los niveles de transferrina.

5) Saturación de la transferrina

Saturación de la transferrina (hierro): es el porcentaje de transferrina que está saturada de hierro.

Valores de referencia:

Hombres: 10% -50%

Mujeres: 15% -50% (R)

La saturación de transferrina <16% indica deficiencia de hierro, la entrega de hierro a los eritrocitos en desarrollo está alterada.

Los valores superiores al 60% indican sobrecarga de hierro (hemocromatosis, sobrecarga de hierro transfusional) (R).

Los resultados combinados de las pruebas de transferrina, hierro y TIBC son útiles en el diagnóstico diferencial de la anemia, la anemia por deficiencia de hierro, la talasemia, la anemia sideroblástica y la hemocromatosis.

6) Protoporfirina de Zinc de Células Rojas

Cuando hay un suministro inadecuado de hierro, el zinc se incorpora en el anillo de protoporfirina de la estructura del hemo, creando protoporfirina de zinc. Una protoporfirina elevada de zinc es característica de la producción de glóbulos rojos deficiente en hierro (R).

7) Receptor de transferrina sérica

El receptor de transferrina sérica (sTfR): un receptor de transferrina sérico elevado es un marcador de deficiencia tisular de hierro y un aumento de la actividad eritropoyética de la médula ósea.

Dado que las concentraciones del receptor de transferrina aumentan cuando se agotan las reservas de hierro para promover la captación de hierro celular, se pueden usar para estimar la magnitud del déficit funcional de hierro una vez que se agotan las reservas de hierro (R).

Los niveles de transferrina reflejan el grado de producción de glóbulos rojos y la demanda de hierro, ya que el receptor de transferrina se deriva principalmente del desarrollo de glóbulos rojos (R).

Ventajas de la prueba del receptor de transferrina en suero:

  • Es un indicador temprano y sensible de la deficiencia de hierro (R).
  • Puede distinguir la anemia de la enfermedad crónica de la anemia por deficiencia de hierro.
  • No se ve significativamente afectado por infecciones o procesos inflamatorios, y no varía con la edad, el sexo o el embarazo (R, R2)

Rango de referencia

Adultos 2.8-8.5 mg / L (R), con un rango óptimo de 0.84 – 1.97 mg / L (R).

Causas de la deficiencia de hierro

La deficiencia de hierro es la deficiencia nutricional más común en el mundo, afectando al 66-80% de la población mundial (R, R2).

Es especialmente común durante el embarazo y afecta al 40%-50% de las mujeres y sus bebés (R, R2).

La deficiencia de hierro es la principal causa nutricional de la anemia (R, R2).

La deficiencia de hierro se debe a:

1) Insuficiente ingesta de hierro en la dieta

Una ingesta baja de hierro en la dieta puede ser causada por (R):

  • desnutrición
  • una dieta vegetariana o vegana, que carece de hierro hemo

2) Absorción de hierro inadecuada

Varias enfermedades del sistema digestivo podrían causar una absorción inadecuada de hierro, incluyendo (R, R2):

  • Enfermedad celíaca
  • Enfermedades del intestino irritable, es decir, enfermedad de Crohn y colitis ulcerosa (R)
  • Hemorragia interna
  • Gastritis
  • Cirugía de pérdida de peso bariátrica y otros (R)
  • Infección por H. pylori (R)
  • Sobrecrecimiento Bacteriano Intestinal Pequeño (R)
  • Cálculos biliares o problemas de la vesícula biliar (R)

Otras causas de absorción inadecuada de hierro incluyen la hemocromatosis y una alta ingesta de sustancias alimenticias que inhiben la absorción de hierro, tales (R):

  • Alto consumo de fitatos (granos integrales, legumbres)
  • Alto consumo de polifenoles (té, café, vino)

3) Mayor demanda de hierro

El rápido crecimiento aumenta la demanda de hierro, por lo que es más probable que los niños, las mujeres embarazadas y las mujeres lactantes tengan deficiencia de hierro (R, R2).

4) Incremento de las pérdidas de hierro

El sangrado crónico en el intestino puede aumentar las pérdidas de hierro, incluido (R):

  • Cáncer
  • Úlceras del estómago o del intestino delgado
  • Hemorroides

Sangrado por causas ginecológicas (R)

  • Menstruación
  • Endometriosis
  • Mioma
  • Cáncer uterino
  • Úlceras del estómago

5) Otras causas

Otras causas de deficiencia de hierro incluyen (R):

  • Cirugía
  • Trauma
  • Parto
  • Donación de sangre
  • Infección parasitaria (anquilostoma, tenia
  • Uso prolongado de medicamentos antiinflamatorios (ibuprofeno, naproxeno, diclofenaco)

Grupos de alto riesgo para la deficiencia de hierro y la anemia por deficiencia de hierro

  • Bebés y niños pequeños (R, R2)
  • Niños obesos (R, R2)
  • Mujeres en edad fértil y mujeres embarazadas (R, R2)
  • Atletas de resistencia (R)
  • Donantes de sangre frecuentes (R)
  • Pacientes con cáncer (colon, recto, estómago, quimioterapia) (R)
  • Personas que tienen trastornos del intestino (enfermedad celíaca, enfermedad inflamatoria del intestino e infecciones intestinales) (R)
  • Personas que han tenido cirugía de intestino (gastrectomía, resección intestinal, cirugía bariátrica) (R, R2, R3)
  • Personas con insuficiencia cardíaca (R)
  • Pacientes con enfermedad renal crónica (R)

Los signos y síntomas de deficiencia de hierro incluyen fatiga, irritabilidad, piel pálida, antojos de hielo, suciedad, arcilla (pica), uñas deformadas (koilonychia), lengua hinchada y dolor en la boca (R).

La deficiencia de hierro se asocia con puntajes más bajos en las pruebas cognitivas, acortamiento de la capacidad de atención y una menor actividad física y mental en niños y adultos (R).

Anemias asociadas con bajos niveles de hierro

1) Anemia por deficiencia de hierro

La anemia por deficiencia de hierro (IDA) afecta aproximadamente a 1 a 2 mil millones de personas en todo el mundo.

En los países en desarrollo, ocurre entre el 23% y el 50% de las mujeres embarazadas y los niños pequeños (R).

IDA se caracteriza por un defecto en la síntesis de hemoglobina, lo que resulta en la capacidad reducida de los glóbulos rojos para suministrar oxígeno a los tejidos (R).

IDA puede volverse severa y causar letargo, piel pálida, dificultad para respirar, irritabilidad, disminución del apetito, falta de crecimiento e insuficiencia cardíaca (R, R2).

Los niños y las mujeres corren un mayor riesgo. La deficiencia de hierro puede resultar en un nacimiento prematuro, crecimiento pobre y habilidades cognitivas, y disfunción neurológica (R).

La deficiencia de hierro representa un espectro que va desde la depleción de hierro, que no causa alteraciones biológicas, hasta la anemia por deficiencia de hierro, que afecta el funcionamiento de varios sistemas de órganos (R).

La deficiencia de hierro se puede dividir en 3 etapas, que incluyen (R):

Fase 1: etapa pre latente – tiendas de hierro empobrecido

Las reservas de hierro disminuyen o están ausentes, la concentración sérica de hierro, la hemoglobina y el hematocrito son normales. Esta etapa de deficiencia de hierro se manifiesta con la reducción o la ausencia de reservas de hierro en la médula ósea y un nivel reducido de ferritina sérica.

Fase 2: Etapa latente

El hierro en suero (SI) y la saturación de transferrina se reducen además de las reservas reducidas de hierro. La hemoglobina y el hematocrito aún se encuentran dentro de los límites normales.

Fase 3: anemia por deficiencia de hierro

Durante esta fase, además del agotamiento de las reservas de hierro, el hierro sérico y la saturación de transferrina, se reducen los niveles de hemoglobina y hematocrito.

Los glóbulos rojos de las personas que tienen anemia por deficiencia de hierro son más pequeños y más pálidos de lo normal (R)

2) Anemia de Inflamación o Infección Crónica

La anemia de la enfermedad crónica implica la reducción de los niveles de hierro que no es causada por la pérdida de sangre durante (R, R2):

  • Infección crónica
  • Trauma
  • Cáncer
  • Enfermedad inflamatoria
  • Falla de órgano

Los tejidos lesionados por infecciones o inflamación liberan citocinas que reducen los niveles sanguíneos de hierro y la producción de glóbulos rojos, lo que conduce al desarrollo de anemia (R).

Debido a que el hierro es importante para el crecimiento de patógenos y células cancerosas, cuando hay una infección o inflamación, el cuerpo trata de inhibir el crecimiento de los patógenos mediante la reducción de los niveles de hierro (R).

Una citocina inflamatoria IL-6 estimula las células hepáticas para que produzcan más hepcidina, reduciendo así el hierro al inhibir la absorción de hierro y permitiendo que los macrófagos tomen más hierro (R, R2).

El TNF-alfa y el IFN-gamma aumentan la producción de óxido nítrico (NO) al estimular la enzima sintasa inducible por la enzima (iNOS) y, por lo tanto, aumentan el almacenamiento de hierro en la célula (R).

El NO junto con las citoquinas inflamatorias TNF-alfa, IL-1 e INF-gamma disminuyen la producción de glóbulos rojos (eritropoyesis) mediante la inhibición directa de precursores de glóbulos rojos en la médula ósea (R, R2).

IL-1 y TNF-alfa también disminuyen la producción de eritropoyetina en el riñón y la capacidad de la médula ósea para responder a esta hormona (R, R2).

Las citoquinas inflamatorias activan los macrófagos para destruir los glóbulos rojos prematuramente (R).

Sin embargo, otras citocinas tienen diferentes efectos. De hecho, el TNF-alfa inhibe la producción de hepcidina (R).

La anemia por enfermedad crónica se considera una forma leve o moderada de anemia y el tratamiento se centra principalmente en la afección subyacente (R).

3) La deficiencia de hierro es característica de la anemia ferropénica resistente al hierro (IRIDA)

La anemia por deficiencia de hierro refractaria al hierro es causada por una rara mutación en un gen (que codifica Matriptase-2, una enzima reguladora del hierro) expresada en el hígado, lo que conduce a niveles altos de hepcidina. Como resultado, se inhibe la absorción de hierro desde el intestino y la liberación de los macrófagos, lo que resulta en una deficiencia de hierro severa (R, R2).

Causas de sobrecarga de hierro

La toxicidad del hierro (sobrecarga aguda de hierro) ocurre principalmente en niños.

Tomar 20 mg de hierro elemental por kg de peso corporal causa vómitos y diarrea.

En casos severos, tomar aproximadamente 60 mg por kg de peso corporal (11 de las tabletas de 27 mg de sulfato ferroso vendidas comúnmente) causa pérdida de sangre, disfunción orgánica múltiple y muerte (R).

Las causas de la sobrecarga crónica de hierro incluyen:

  • Hemocromatosis hereditaria (R, R2)
  • Anemia por carga de hierro (talasemia mayor, anemia sideroblástica, anemia aplástica) (R, R2)
  • Transfusiones de sangre repetidas y sobrecarga de hierro por vía intravenosa (R)
  • Enfermedad hepática crónica (hepatitis, enfermedad hepática alcohólica) (R)