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Seremos enfermeros

Metabolismo del hierro

9 de febrero de 2021

En este artículo hablaremos sobre el metabolismo del hierro. La mayor parte de hierro en nuestro organismo se encuentra en la hemoglobina. Es una proteína transportadora de oxígeno que se encuentra en los hematíes.

El grupo hemo de la hemoglobina se sintetiza en los hematíes nucleados de la médula ósea y en los reticulocitos.

La rotura del grupo hemo de la hemoglobina se produce en las células fagocíticas, sobre todo en las del bazo, médula ósea e hígado. El hierro se libera del grupo hemo por la hemoxigenasa y se reutiliza para sintetizar el hemo.

Cada día se utilizan unos 30 mg de hierro para sintetizar hemoglobina.

La cantidad de hierro producida por el organismo es de 1 mg al día. Pero en mujeres, se pierden 1,5 mg de hierro al día por la menstruación o parto.

La mayoría de hombres y mujeres postmenopáusicas, tienen una reserva de hierro, el que está presente en la ferritina, o en su derivable insoluble, la hemosiderina. En cambio, en mujeres jóvenes y niños no hay deposito o es muy bajo.

La proteína fijadora de hierro, la transferrina, es la encargada del transporte extracelular. Cada molécula de ferritina puede fijar hasta dos moléculas de hierro férrico. La mayoría de las células obtienen el hierro a partir de la transferrina diférrica, que se une a los receptores de la transferrina en la superficie celular.

A continuación, se introduce en la célula mediante vesículas, se libera el hierro al citoplasma y se devuelve la apotransferrina (proteína sin hierro) al plasma para reciclarse.

Absorción del hierro en la dieta

La absorción del hierro en la dieta depende de la cantidad, la biodisponibilidad y las necesidades de hierro de la persona.

Una dieta considerada normal, proporciona unos 15 mg de hierro diarios pero solamente se libera en la sangre un miligramo.

La mayoría del hierro de la dieta es hierro no hemo derivado de los cereales. El hierro no hemo se libera de los complejos proteínicos por la acción del ácido y las enzimas proteolíticas en el estómago y el intestino delgado. La máxima absorción se produce en el duodeno.

Las sales de hierro terapéuticas se absorben bien con el intestino vacío, pero cuando se mezclan con comida su absorción se ve reducida.

Regulación de la absorción de hierro

La absorción de hierro puede regularse tanto en la etapa de la captación por la mucosa como en la etapa de transferencia a la sangre.

La transferencia al plasma depende de los requisitos de hierro y del nivel de los depósitos férricos.

Esta regulación se realiza a través de la hepcidina, un péptido sintetizado en el hígado en respuesta al hierro y a la inflamación.

Captación y liberación del hierro celular

La transferrina diférrica se une al RTf1 que se encuentra en la membrana celular para formar un complejo que inicia la endocitosis. El endosoma contiene al complejo transferrina-receptor de la transferrina.

El PH del endosoma se reduce por una bomba de protones e induce un cambio en la conformación de la holotransferrina, provocando que libere el hierro.

A continuación, el hierro es reducido por una ferrireductasa unida a la membrana y transportado al citoplasma por la DMT1. Este hierro se almacena como ferritina o se utiliza en el interior de la célula.

El hierro destinado al grupo hemo y a los grupos hierro-azufre mitocondriales es transportado al interior de las mitocondrias por la mitoferrina, para luego ser incorporados a la protoporfirina por la ferroquelatasa y para el ensamblaje de los grupos Fe-S en la proteína de andamiaje ISCU.

En el reciclado del hierro intervienen los macrófagos reticuloendoteliales. Se realiza con el hierro resultante de la degradación de la hemoglobina de los hematíes senescentes. Engloban los hematíes y liberan el hierro de las células. El hierro se cede a la transferrina plasmática o almacenado como ferritina.

Almacenamiento del hierro

Todas las células necesitan hierro para la síntesis de proteínas pero también tienen la capacidad de almacenarlo.

Hay dos formas de almacenar el hierro: una forma soluble (ferritina) y otra insoluble (hemosiderina).

Regulación del metabolismo del hierro

La expresión de determinadas proteínas férricas implicadas tanto en el transporte como en el almacenamiento está controlada por proteínas reguladoras del hierro (IRP1 y IRP2). La conformación de IRPI necesaria para unirse a los elementos de respuesta al hierro (IRE) del ácido ribonucleico mensajero y el recambio metabólico de IRP2 dependen de la cantidad de hierro en el interior de la célula.

Los IRE son regiones del ARNm que forman estructuras en horquilla o en tallo-bucle. Cuando el depósito lábil de hierro es deficitario IRP1 tiene un sitio de unión disponible para los IRE. Cuando el depósito está saturado, el hierro se une a la IRP1 para producir un grupo 4Fe-4S, que bloquea el centro de unión del IRE e impide que el IRP1 se una al IRE.

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