Metabolismo del hierro
El hierro es un elemento fundamental en los sistemas biológicos, siendo componente de distintas macromoléculas en nuestro organismo, donde nombramos hemoglobina, mioglobina, citocromos y enzimas. Sin embargo, el hierro no acoplado es altamente tóxico, pues reacciona con el oxígeno formando radicales de hidroxilo.
El hierro se presenta de forma ferrosa o hémica (Fe+2) y férrica o no hémica (Fe+3). El primero, más fácil de absorber, se encuentra principalmente en carnes, mientras que el segundo en vegetales.
La dieta diaria de una persona promedio contiene cerca de 10 a 20 mg de hierro, sin embargo, solo se absorben 1 a 2 mg, siendo esta la misma cantidad que se pierde diariamente, principalmente por descamación epitelial. La absorción y pérdida de hierro se mantienen bajas pues los mecanismos de reciclaje son muy eficientes.
El hierro mayoritariamente se dirige a la médula ósea para el proceso de eritropoyesis, pero también se dirige a diversos sitios como el hígado y el corazón, donde se acumula como ferritina. Otra forma de almacenar el hierro cuando es muy abundante se hace en forma de hemosiderina, que parece ser un complejo de ferritina y derivados de hemoglobina.
Se mantiene el equilibrio del hierro en sangre regulando la absorción y almacenamiento. La absorción se hace a nivel de duodeno y yeyuno proximal, proceso favorecido por la presencia de microvellosidades con proteínas específicas como el transportador de metales divalentes (DMT1) que transporta hierro, cadmio, zinc, y cobre. Una vez dentro del enterocito se una a la ferritina. Existe una proteína conocida como ferroportina que permite la salida de hierro a plasma, posteriormente el hierro hémico es convertido a no hémico par su transporte. La hefastina es una enzima que cataliza la reacción que convierte el hierro hémico en no hémico, este hierro no hémico es enviado a la circulación por la ferroportina, allí se une a la transferrina para ser transportada.
Es este el punto de regulación del hierro. Al sensarse un aumento del hierro sanguíneo, los hepatocitos expresan hepcidina, proteína que se une a la ferroportina activando su internalización y degradación. Entonces se absorbe menos hierro, y los macrófagos detienen la exportación a plasma. La hepcidina también es regulada positivamente por inflamación, y negativamente por señales eritropoyéticas.
Rol del macrófago.
El macrófago juega un papel particularmente importante en el metabolismo del hierro, cumpliendo un rol de reciclaje, almacenamiento, y exportación. El macrófago capta hierro a través de endosomas, tanto a través de endosomas simples como de fagosomas. Estos últimos, gracias a la eritrofagocitosis son la principal fuente de captación de hierro.
El macrófago reconoce a los glóbulos rojos senescentes, para posteriormente fagocitarlos en un proceso denominado eritrofagocitosis. Ya dentro del citoplasma el fagosoma se fusiona con el lisosoma formando el fagolisosoma, donde el eritrocito se degradará. Se ha observado la presencia de transportadores (NRAMP1 y DMT1/NRAMP2) enviados desde el aparato de Golgi al fagolisosoma que permiten la salida del hierro al citosol. Por otra parte, también parece existir cierta evidencia que apuntaría a un transportador de grupos heme (HRG1) en el fagolisosoma, por lo que al degradarse el eritrocito, el grupo heme sería transportado al citosol, aquí enzimas heme oxigenasas (HMOX1/2) adheridas al retículo endoplasmático, que poseen su grupo activo mirando al citosol, terminarían de degradar el grupo heme a hierro, biliverdina, y dióxido de carbono.
El hierro citosólico en el macrófago puede dirigirse a ser almacenado en forma de ferritina, o liberado a través de la ferroportina que, como mencionamos anteriormente, es regulada negativamente por la hepcidina. Se menciona que el macrófago recicla alrededor de 20 a 30 mg de hierro por día.
Determinaciones del aporte y reserva de hierro
Nos son útil los siguientes parámetros:
- Hierro sérico (sideremia).
- Capacidad total de fijación de hierro (TIBC): mide la máxima cantidad de hierro que puede llevar una muestra de sangre, por lo que mide indirectamente la transferrina.
- Porcentaje de saturación de transferrina: es la división entre el hierro sérico (x100) y el TIBC. Normal: 25-50%.
- Concentración sérica de ferritina.
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