Żelazo – funkcje fizjologiczne i konsekwencje niedoboru

Oszacowano, że około 1,5-1,8 mld osób na świecie zmaga się z niedokrwistością wynikającą z niedoboru żelaza. Według danych Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) z 2020 r. w Europie braki żelaza dotyczą aż 20-40% kobiet w wieku reprodukcyjnym, a w samej Polsce na anemię cierpi blisko 18% dzieci od 6 m.ż. do 5 r.ż. Żelazo wchodzi w skład hemoglobiny (barwnik krwi), mioglobiny (barwnik mięśni) oraz enzymów związanych z łańcuchem oddechowym. Rola żelaza związana jest również z procesami oddychania tkankowego. W szpiku kostnym żelazo jest niezbędne w procesie tworzenia krwinek czerwonych (erytrocytów). Ponadto pierwiastek ten uczestniczy w syntezie DNA, a także odgrywa bardzo ważną rolę w zwalczaniu bakterii i wirusów przez układ odpornościowy. Co więcej, żelazo wpływa na metabolizm cholesterolu oraz sprzyja detoksykacji szkodliwych substancji w wątrobie. Dlatego długotrwałe niedobory tego pierwiastka mogą stanowić niemałe zagrożenie dla naszego zdrowia.

Przyjmowane przez nas preparaty żelaza wchłaniają się głównie w dwunastnicy i górnym odcinku jelita cienkiego, a wchłanianie to jest odwrotnie proporcjonalne do podanej dawki, czyli im większa dawka, tym mniejsze wchłanianie oraz proporcjonalne do stopnia niedoboru, co oznacza, że im większy mamy niedobór żelaza, tym lepsze będzie jego wchłanianie. Na przestrzeni doby przez złuszczanie komórek nabłonka przewodu pokarmowego i skóry, jak również z potem, w żółci i w moczu wydalane jest około 1 mg żelaza. U kobiet należy uwzględnić dodatkowo utratę żelaza w trakcie krwawienia miesiączkowego. Do znacznej utraty żelaza dochodzi także w przebiegu obfitych krwawień oraz przewlekłej utajonej utraty krwi. Jak więc zdiagnozować niedobór żelaza i jak zapobiegać występowaniu deficytów tego pierwiastka? Na te i na wiele innych pytań znajdziesz odpowiedzi w niniejszym artykule. Opowiemy w nim o fizjologicznych funkcjach żelaza, jego dietetycznych źródłach i zdrowotnych konsekwencjach niedoboru, a także o możliwych interakcjach, jakie mogą zachodzić pomiędzy zażywanymi lekami a preparatami żelaza. Pamiętaj, że o każdej wdrożonej suplementacji należy poinformować lekarza online podczas teleporady, gdyż niektóre suplementy mogą osłabiać działanie wybranych leków przepisywanych na e-receptę i w efekcie prowadzić do obniżenia skuteczności farmakoterapii.

Fizjologiczna rola żelaza

Żelazo jest podstawowym składnikiem hemoglobiny, białka czerwonych krwinek, które transportuje tlen z płuc do tkanek naszego organizmu. Pierwiastek ten wchodzi także w skład mioglobiny, umożliwia to magazynowanie tlenu w mięśniach, co warunkuje ich wzmożoną pracę. Część żelaza jest bezpośrednio wykorzystywana przez komórki układu erytroblastycznego do produkcji hemoglobiny, a pozostała część gromadzi się w postaci ferrytyny i hemosyderyny w formie zapasowej w enzymach tkankowych, zwłaszcza w wątrobie i śledzionie. Żelazo jest niezbędne w procesach wzrostu, syntezy niektórych hormonów, a także rozwoju neurologicznego. Wpływa na funkcjonowanie systemu immunologicznego, wspomagając walkę z bakteriami i wirusami oraz uczestniczy w syntezie DNA. Co więcej, metabolizuje cholesterol i sprzyja detoksykacji szkodliwych substancji w wątrobie. Dodatkowo wyniki niektórych badań sugerują, że odpowiednie spożycie cynku i żelaza w diecie było istotnie związane ze zmniejszonym ryzykiem depresji. Warto pamiętać, że depresja jest chorobą wieloczynnikową, a jej leczenie jest bardzo trudne, dlatego w walce z tą chorobą należy zadziałać wielotorowo i nie ograniczać się wyłącznie do przepisywanych na e-receptę farmaceutyków.

Dietetyczne źródła żelaza

Żelazo występuje w formie hemowej, połączonej z hemoglobiną lub mioglobiną (w produktach pochodzenia zwierzęcego) oraz w formie niehemowej (głównie w produktach roślinnych). Postać hemowa łatwo się wchłania, a jej biodostępność wynosi 30%. Z kolei żelazo w formie niehemowej jest przyswajalne w ok. 10%. Wchłanianie żelaza z przeciętnej diety wynosi od 10 do 15% i wzrasta nawet 2–3-krotnie w przypadku jego niedoboru w organizmie. Dużą zawartością żelaza cechują się podroby, a zwłaszcza wątroba oraz nerki, ostrygi, natka pietruszki, suche nasiona roślin strączkowych, ziarna słonecznika, pistacje, a także mięso, jaja, kakao naturalne i ciemne pieczywo. Na efektywność wchłaniania żelaza niehemowego może niekorzystnie wpływać obecność i ilość niektórych związków. Składniki takie jak białko roślinne, fityniany, polifenole, taniny (obecne w kawie, herbacie i winie) niektóre składniki mineralne (np. wapń, cynk) mogą pogorszyć wchłanialność żelaza z diety. Z kolei korzystny wpływ na wchłanianie żelaza ma obecność w posiłku mięsa, produktów z dużą zawartością witaminy C, kwasów organicznych (w kiszonkach) czy laktoferyny.

Konsekwencje niedoboru żelaza w organizmie

Deficyty żelaza u ludzi występują często i najczęściej powodowane są niską zawartością przyswajalnych form tego pierwiastka (forma hemowa) w pożywieniu lub zaburzeniami w procesie jego wchłaniania. Niedobór żelaza obserwuje się przede wszystkim w stanach zwiększonego zapotrzebowania bądź w przypadku przewlekłej utajonej utraty krwi, a do stałego zmniejszenia stężenia hemoglobiny dochodzi w przypadku, gdy tkankowe zapasy żelaza są już wyczerpane. Należy wówczas jak najszybciej zdiagnozować przyczynę (np. przewlekłej utraty krwi) i zastosować leczenie przyczynowe, trzeba jednak pamiętać, że suplementacja żelazem może maskować przyczynę choroby.

Niedobór żelaza prowadzi do niedokrwistości, której najbardziej charakterystycznymi objawami są: bladość skóry i błon śluzowych, ból i zawroty głowy, zajady w kącikach ust, szorstkość skóry, łamliwość włosów i paznokci. Co więcej, obniża się też sprawność fizyczna, zdolność koncentracji oraz odporność na infekcje. Inne objawy to zaburzenia pamięci, duszności, łatwa męczliwość, zmniejszenie lub zaburzenia rytmu pracy serca. Ponadto, jak wspomniano powyżej, niewystarczające spożycie żelaza może zwiększyć ryzyko występowania depresji. Powyższe objawy mogą występować także w przebiegu innego rodzaju niedokrwistości (np. z niedoboru witaminy B12 i/lub B9).

Długotrwałe niedobory żelaza mogą również manifestować się poprzez ,,dziwne apetyty” (np. jedzenie gliny, kredy). Natomiast anemia w I i II trymestrze ciąży zwiększa ryzyko powikłań, takich jak niedotlenienie mięśnia macicy, przedwczesne oddzielenie łożyska, poronienie lub przedwczesny poród oraz urodzenia dziecka z niską masą urodzeniową. Noworodki karmione mlekiem matek cierpiących na niedokrwistość niedobarwliwą są bardziej narażone na wystąpienie zaburzeń w rozwoju psychoruchowym. Niedobory żelaza w organizmie mogą prowadzić do zwiększenia stężenia kadmu i ołowiu we krwi, które są substancjami toksycznymi. Jeśli zaobserwujesz u siebie podobne objawy, bezzwłocznie omów je na teleporadzie z lekarzem online, który skieruje Cię na badania, a jeśli będzie taka potrzeba, wypisze e-receptę na preparat z odpowiednią dla Ciebie dawką żelaza.

Kto jest szczególnie narażony na niedobory żelaza?

Na deficyty żelaza narażone są nie tylko osoby stosujące niskokaloryczną i/lub nieodpowiednio zbilansowaną dietę. Niedobory mogą dotyczyć także niemowląt (szczególnie wcześniaki), kobiet w ciąży i z obfitymi krwawieniami miesiączkowymi, dawców krwi, seniorów czy chorych na nowotwory. Braki tego pierwiastka częściej niż w populacji ogólnej występują także u wyczynowych sportowców (zwłaszcza kobiet), osób z zaburzeniami wchłaniania (np. niewyregulowana celiakia), z wrodzonym lub nabytym niedoborem transferyny (transporter żelaz), z niewydolnością serca, a także u osób stosujących niektóre leki przepisywane na e-receptę.

Co więcej, osoby wykluczające z diety żelazo hemowe, tj. wegetarianie i weganie, powinny zadbać o odpowiednio wyższą podaż żelaza, ze względu na znacznie niższą biodostępność formy niehemowej. Sugeruje się, że podaż żelaza w tej grupie powinna być aż o 80% wyższa od zaleceń dla populacji ogólnej, co przekłada się na 32 mg/dobę zamiast 18 mg/dobę dla kobiet i 18 mg/dobę zamiast 10 mg/dobę dla mężczyzn. Niedobory w tych grupach mogą, lecz nie muszą wystąpić, z tego powodu wdrożenie ewentualnej suplementacji należy uprzednio omówić na teleporadzie z lekarzem online, który oceni zasadność stosowania suplementacji oraz dobierze właściwy preparat i jego dawkę.

Suplementy żelaza wchłaniają się przede wszystkim w dwunastnicy oraz w górnym odcinku jelita cienkiego. Wchłanianie żelaza jest odwrotnie proporcjonalne do podanej dawki i proporcjonalne do stopnia niedoboru. Natomiast, niewchłonięte żelazo, wydalane jest z kałem (występuje wówczas bardzo ciemne zabawienie stolca). Na przestrzeni doby przez złuszczanie się komórek nabłonka przewodu pokarmowego oraz skóry, jak również z włosami, potem, w żółci i w moczu wydalane jest około 1 mg żelaza. Dobierając dawkę żelaza dodatkową utratę tego pierwiastka należy uwzględnić także u miesiączkujących kobiet. Prawidłowe stężenie żelaza w surowicy wynosi 50–150 μg/ml.

Skutki przedawkowania żelaza

Dotychczas nie odnotowano przypadków przedawkowania żelaza naturalnie występującego w produktach spożywczych. Jednak przedawkowanie żelaza, zwane również zatruciem żelazowym obserwowano u dzieci na skutek przedawkowania żelaza z preparatów farmaceutycznych. Objawami początkowego stadium zatrucia tym pierwiastkiem są dolegliwości żołądkowo-jelitowe: biegunka, nudności i wymioty. Następnie pojawiają się zaburzenia ze strony układu sercowo-naczyniowego (zaburzenia rytmu serca), centralnego układu nerwowego (zaburzenia świadomości), nerek, wątroby oraz układu krwionośnego, a nasilenie zaburzeń zależne jest od ilości przyjętego żelaza. Nadmierna podaż żelaza prowadzi również do wzrostu produkcji wolnych rodników, a w rezultacie do zwiększenia ryzyka nowotworów i choroby wieńcowej. Duże spożycie tego składnika może też zwiększyć ryzyko wystąpienia cukrzycy typu 2. Co więcej, zaobserwowano związek pomiędzy wysokim stężeniem ferrytyny w surowicy krwi a zwiększonym prawdopodobieństwem zawałów mięśnia sercowego.

Przedawkowanie żelaza jest szczególnie niebezpieczne dla dzieci, które mogą połknąć suplementy żelaza bądź preparaty farmaceutyczne będące jego źródłem w niekontrolowanych ilościach. Dzienny tolerowany poziom spożycia (UL) dla żelaza z żywności i suplementów określony jest na 40 mg/dobę dla dzieci do 13 r.ż. i na 45 mg dla osób dorosłych, w tym kobiet w ciąży i karmiących piersią. Dlatego ważne jest, aby suplementy żelaza i przepisywane na e-receptę środki farmaceutyczne były przechowywane w sposób bezpieczny, poza zasięgiem dzieci. Jeśli podejrzewasz przedawkowanie żelaza, niezwłocznie zgłoś się na teleporadę, na której lekarz online zaleci właściwe postępowanie.

Interakcje żelaza z lekami i żywnością

Preparatów będących źródłem żelaza nie należy przyjmować jednocześnie z lewotyroksyną (stosowana w leczeniu niedoczynności tarczycy), lewodopą (lek przepisywany na e-receptę w chorobie Parkinsona), a także farmaceutyków stosowanych w refluksie (IPP) i chorobie wrzodowej, pozwoli nam to ograniczyć ryzyko wystąpienia ewentualnych skutków ubocznych tych leków, żelazo może także zmniejszać wchłanianie tych leków. Należy zachować co najmniej 2 godziny odstępu pomiędzy podaniem wymienionych leków i doustnego preparatu żelaza. Co więcej, suplementów żelaza nie przyjmujemy łącznie z niektórymi minerałami, np. z magnezem, cynkiem czy wapniem. Z kolei podawanie kwasu askorbinowego/witaminy C (ok. 250 mg u dorosłych w jednej dawce) zwiększa wchłanianie żelaza, ułatwia jego wychwyt w szpiku i wywiera bezpośredni wpływ na erytropoezę.

Literatura:

1. Kumar A, Sharma E, Marley A, Samaan MA, Brookes MJ. Iron deficiency anaemia: pathophysiology, assessment, practical management. BMJ Open Gastroenterol. 2022 Jan;9(1):e000759. doi: 10.1136/bmjgast-2021-000759. PMID: 34996762; PMCID: PMC8744124.
2. Pasricha SR, Tye-Din J, Muckenthaler MU, Swinkels DW. Iron deficiency. Lancet. 2021 Jan 16;397(10270):233-248. doi: 10.1016/S0140-6736(20)32594-0. Epub 2020 Dec 4. PMID: 33285139.
3. Haider LM, Schwingshackl L, Hoffmann G, Ekmekcioglu C. The effect of vegetarian diets on iron status in adults: A systematic review and meta-analysis. Crit Rev Food Sci Nutr. 2018 May 24;58(8):1359-1374. doi: 10.1080/10408398.2016.1259210. Epub 2017 Jul 5. PMID: 27880062.
4. EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA), Scientific opinion on Dietary Reference Values for iron, EFSA Journal 2015.
5. Erdman J.W. Jr., MacDonald I.A., Zeisel S.H., Present knowledge in nutrition, John Wiley & Sons, 2012.
6. Li Z., Song X., Hang D., Dietary zinc and iron intake and risk of depression: A meta-analysis, Psychiatry Res., 2017, 251, 41–47.
7. Eshak E.S., Iso H., Yamagishi K. i wsp., Associations between dietary intakes of iron, copper and zinc with risk of type 2 diabetes mellitus: A large population-based prospective cohort study, Clin. Nutr., 2018.
8. Ni S, Yuan Y, Kuang Y, Li X. Metabolizm żelaza i regulacja odporności. Przedni immunol. 2022 23 marca; 13:816282. doi: 10.3389/fimmu.2022.816282. PMID: 35401569; PMCID: PMC8983924.