Дефицит железа , или сидеропения , — это состояние, при котором организму не хватает железа для удовлетворения своих потребностей. Железо присутствует во всех клетках человеческого организма и выполняет несколько жизненно важных функций, таких как перенос кислорода к тканям из легких в качестве ключевого компонента белка гемоглобина , выполнение роли транспортной среды для электронов внутри клеток в форме цитохромов и содействие реакциям ферментов кислорода в различных тканях. Слишком мало железа может помешать этим жизненно важным функциям и привести к заболеваемости и смерти . [1]
Общее количество железа в организме составляет в среднем около 3,8 г у мужчин и 2,3 г у женщин. В плазме крови железо переносится прочно связанным с белком трансферрином . Существует несколько механизмов, которые контролируют метаболизм железа и защищают от дефицита железа. Основной регуляторный механизм расположен в желудочно-кишечном тракте. Большая часть всасывания железа происходит в двенадцатиперстной кишке , первом отделе тонкого кишечника. Ряд диетических факторов может влиять на всасывание железа. Когда потеря железа недостаточно компенсируется поступлением железа из пищи, со временем развивается состояние дефицита железа. Если это состояние не корректируется, оно приводит к железодефицитной анемии , распространенному типу анемии. [1] До возникновения анемии медицинское состояние дефицита железа без анемии называется латентным дефицитом железа (ЛИД).
Анемия — это состояние, характеризующееся недостаточным количеством красных кровяных телец (эритроцитов) или гемоглобина. Когда организму не хватает достаточного количества железа, снижается выработка белка гемоглобина. Гемоглобин связывается с кислородом, позволяя красным кровяным тельцам поставлять насыщенную кислородом кровь по всему организму. Женщины детородного возраста, [2] дети и люди с плохим питанием наиболее подвержены заболеванию. Основной причиной дефицита железа у небеременных женщин является менструальное кровотечение, что объясняет их сравнительно более высокий риск, чем у мужчин. [3] Большинство случаев железодефицитной анемии протекают в легкой форме, наряду с физическими симптомами, такими как головокружение и одышка, женщины с дефицитом железа могут также испытывать беспокойство, депрессию и синдром беспокойных ног. [3] Если не лечить, могут возникнуть такие проблемы, как нерегулярное сердцебиение , осложнения беременности и задержка роста у младенцев и детей, что может повлиять на их когнитивное развитие и поведение. [4] [5]
Симптомы дефицита железа могут проявиться еще до того, как заболевание перейдет в железодефицитную анемию.
Симптомы дефицита железа не являются уникальными для дефицита железа (т.е. не патогномоничны ). Железо необходимо для нормального функционирования многих ферментов, поэтому в конечном итоге может возникнуть широкий спектр симптомов, либо как вторичный результат анемии, либо как другие первичные результаты дефицита железа. Симптомы дефицита железа включают: [ необходима цитата ]
Продолжающийся дефицит железа может привести к анемии и ухудшению утомляемости. Также может возникнуть тромбоцитоз или повышенное количество тромбоцитов . Недостаток железа в крови является одной из причин, по которой некоторые люди не могут сдавать кровь.
Хотя генетические дефекты, вызывающие дефицит железа, изучались у грызунов, не известно ни об одном генетическим нарушении метаболизма железа у человека , которое напрямую вызывало бы дефицит железа.
Возможные причины, по которым занятия спортом могут способствовать снижению уровня железа, включают механический гемолиз (разрушение эритроцитов от физического воздействия), потерю железа с потом и мочой, желудочно-кишечную кровопотерю и гематурию (наличие крови в моче). [12] [13] Хотя небольшое количество железа выделяется с потом и мочой, эти потери, как правило, можно считать незначительными даже при повышенном потоотделении и мочеиспускании , особенно учитывая, что организм спортсменов, по-видимому, становится приспособленным лучше удерживать железо. [12] Механический гемолиз чаще всего возникает в видах спорта с высокой ударной нагрузкой, особенно среди бегунов на длинные дистанции, которые испытывают «гемолиз от удара ступней» из-за многократного соприкосновения ступней с землей. Желудочно- кишечное кровотечение , вызванное физическими упражнениями, чаще всего возникает у спортсменов, занимающихся видами спорта на выносливость. Гематурия у спортсменов чаще всего возникает у тех, кто подвергается повторяющимся воздействиям на тело, особенно затрагивающим ступни (например, бег по твердой дороге или Кендо) и руки (например, игра на барабанах Конга или Кандомбе ). Кроме того, спортсмены, занимающиеся видами спорта, в которых особое внимание уделяется потере веса (например , балет , гимнастика , марафонский бег и велоспорт ), а также видами спорта, в которых особое внимание уделяется диетам с высоким содержанием углеводов и низким содержанием жиров , могут подвергаться повышенному риску дефицита железа. [12] [13]
Федеральное исследование потребления продуктов питания в США определило, что для женщин и мужчин старше 19 лет среднее потребление железа из продуктов питания и напитков составило 13,1 и 18,0 мг/день соответственно. Для женщин 16% в возрасте от 14 до 50 лет потребляли меньше расчетной средней потребности (EAR), для мужчин в возрасте 19 лет и старше — менее 3%. [14] Данные о потреблении были обновлены в исследовании правительства США 2014 года и сообщили, что для мужчин и женщин в возрасте 20 лет и старше среднее потребление железа составило соответственно 16,6 и 12,6 мг/день. [15] Люди в США обычно получают достаточное количество железа из своего рациона. Однако подгруппы, такие как младенцы, маленькие дети, девочки-подростки, беременные женщины и женщины в пременопаузе, подвержены риску получения меньше EAR. [16] Социально-экономические и расовые различия дополнительно влияют на показатели дефицита железа. [16]
Железо необходимо для роста бактерий, поэтому его биодоступность является важным фактором в борьбе с инфекцией . [17] В результате плазма крови переносит железо, прочно связанное с трансферрином , который поглощается клетками путем эндоцитирования трансферрина, тем самым предотвращая его доступ к бактериям. [18] : 30 От 15 до 20 процентов белка в человеческом молоке состоит из лактоферрина [19] , который связывает железо. Для сравнения, в коровьем молоке этот показатель составляет всего 2 процента. В результате у грудных детей меньше инфекций. [18] Лактоферрин также концентрируется в слезах, слюне и ранах, чтобы связывать железо и ограничивать рост бактерий. Яичный белок содержит 12% кональбумина, чтобы удерживать его от бактерий, которые проникают через скорлупу яйца (по этой причине до появления антибиотиков яичный белок использовался для лечения инфекций). [18] : 29
Для снижения роста бактерий плазменные концентрации железа снижаются при различных системных воспалительных состояниях из-за повышенной выработки гепсидина , который в основном выделяется печенью в ответ на повышенную выработку провоспалительных цитокинов, таких как интерлейкин-6 . Этот функциональный дефицит железа исчезнет после устранения источника воспаления; однако, если его не устранить, он может перейти в анемию хронического воспаления . Основное воспаление может быть вызвано лихорадкой , [20] воспалительным заболеванием кишечника , инфекциями, хронической сердечной недостаточностью (ХСН), карциномами или послеоперационным периодом.
Отражая эту связь между биодоступностью железа и ростом бактерий, прием пероральных добавок железа в дозах свыше 200 мг/день вызывает относительный переизбыток железа, который может изменить типы бактерий, присутствующих в кишечнике. Были опасения относительно парентерального введения железа при наличии бактериемии , хотя это не было подтверждено в клинической практике. Умеренный дефицит железа, напротив, может обеспечить защиту от острой инфекции, особенно от организмов, которые находятся внутри гепатоцитов и макрофагов, таких как малярия и туберкулез . Это в основном полезно в регионах с высокой распространенностью этих заболеваний и где стандартное лечение недоступно. [ необходима цитата ]
Как всегда, лабораторные показатели следует интерпретировать с учетом референтных значений лаборатории и всех аспектов индивидуальной клинической ситуации.
Уровень сывороточного ферритина может быть повышен при воспалительных состояниях; поэтому нормальный уровень сывороточного ферритина не всегда может исключать дефицит железа, и его полезность улучшается при одновременном приеме С-реактивного белка (СРБ). Уровень сывороточного ферритина, который считается «высоким», зависит от состояния. Например, при воспалительном заболевании кишечника пороговое значение составляет 100, тогда как при хронической сердечной недостаточности (ХСН) уровень составляет 200. [ необходима цитата ]
Перед началом лечения необходимо провести окончательную диагностику основной причины дефицита железа. Это особенно актуально для пожилых пациентов, которые наиболее подвержены колоректальному раку и желудочно-кишечному кровотечению, которое он часто вызывает. У взрослых 60% пациентов с железодефицитной анемией могут иметь основные желудочно-кишечные расстройства, приводящие к хронической кровопотере. [22] Вероятно, что причина дефицита железа также потребует лечения.
После постановки диагноза состояние можно лечить с помощью добавок железа . Выбор добавки будет зависеть как от тяжести состояния, требуемой скорости улучшения (например, если пациент ожидает плановой операции), так и от вероятности эффективности лечения (например, если у пациента есть фоновое ВЗК , он проходит диализ или получает терапию ЭСА ).
Примерами часто используемых пероральных препаратов железа являются сульфат железа , глюконат железа или таблетки аминокислотного хелата. Недавние исследования показывают, что доза замещения железа, по крайней мере у пожилых людей с дефицитом железа, может составлять всего 15 мг в день элементарного железа. [23]
Доказательства с низкой степенью уверенности свидетельствуют о том, что лечение анемии, связанной с ВЗК, с помощью внутривенной (IV) инфузии железа может быть более эффективным, чем пероральная терапия железом , при этом меньшему количеству людей необходимо прекращать лечение на ранней стадии из-за побочных эффектов. [24] Тип препарата железа может быть важным фактором, определяющим клиническую пользу. Доказательства с умеренной степенью уверенности свидетельствуют о том, что ответ на лечение может быть выше при использовании внутривенной карбоксимальтозы железа , а не внутривенной сахарозы железа , несмотря на очень низкие доказательства уверенности в увеличении побочных эффектов, включая кровотечение, у тех, кто получает лечение карбоксимальтозой железа. [24]
Феррик мальтол , продаваемый как Accrufer и Ferracru, доступен в пероральных и внутривенных препаратах. При использовании в качестве лечения анемии, связанной с ВЗК, очень низкие данные указывают на выраженную пользу перорального железир мальтола по сравнению с плацебо. Однако неясно, был ли внутривенный препарат более эффективным, чем пероральный железир мальтол. [24]
Обзор Cochrane контролируемых испытаний, сравнивающих внутривенную (IV) терапию железом с пероральными добавками железа у людей с хроническим заболеванием почек , обнаружил доказательства с низкой степенью уверенности, что люди, получающие лечение внутривенным железом, в 1,71 раза чаще достигают целевого уровня гемоглобина . [25] В целом, гемоглобин был на 0,71 г/дл выше, чем у тех, кто лечился пероральными добавками железа. Запасы железа в печени, оцененные по сывороточному ферритину , также были на 224,84 мкг/л выше у тех, кто получал внутривенное железо. [25] Однако также были доказательства с низкой степенью уверенности, что аллергические реакции были более вероятны после внутривенной терапии железом. Было неясно, влияет ли тип введения терапии железом на риск смерти по какой-либо причине, включая сердечно-сосудистую, и может ли он изменить количество людей, которым может потребоваться переливание крови или диализ. [25]
Легкий дефицит железа можно предотвратить или исправить, употребляя в пищу продукты, богатые железом, и готовя на железной сковороде. Поскольку железо необходимо большинству растений и животных, широкий спектр продуктов обеспечивает железо. Хорошими источниками пищевого железа являются гемовое железо, так как оно легче всего усваивается и не подавляется лекарствами или другими диетическими компонентами. Два примера — красное мясо и птица . [26] [27] Негемовые источники содержат железо, хотя его биодоступность снижена. Примерами являются чечевица , фасоль , листовые овощи , фисташки , тофу , обогащенный хлеб и обогащенные сухие завтраки.
Железо из разных продуктов усваивается и перерабатывается организмом по-разному; например, железо из мяса (источник гемового железа) усваивается легче, чем железо из зерновых и овощей («негемовые» источники железа). [28] Минералы и химические вещества в одном типе пищи также могут препятствовать усвоению железа из другого типа пищи, употребляемой в то же время. [29] Например, оксалаты и фитиновая кислота образуют нерастворимые комплексы, которые связывают железо в кишечнике до того, как оно сможет усвоиться.
Поскольку железо из растительных источников усваивается хуже, чем гемовое железо из животных источников, вегетарианцы и веганы должны потреблять немного больше железа в день, чем те, кто ест мясо, рыбу или птицу. [30] Бобовые и темно-зеленые листовые овощи, такие как брокколи , капуста и азиатская зелень, являются особенно хорошими источниками железа для вегетарианцев и веганов. Однако шпинат и мангольд содержат оксалаты, которые связывают железо, делая его почти полностью недоступным для усвоения. [ требуется ссылка ] Железо из негемовых источников усваивается легче, если употреблять его с продуктами, содержащими либо гемовое железо, либо витамин С. Это связано с предполагаемым «мясным фактором», который усиливает усвоение железа. [31] Преимущества употребления приправ или приправ, обогащенных железом, для людей с дефицитом железа не ясны. [32] Существуют некоторые доказательства того, что приправы и специи, обогащенные железом, могут помочь уменьшить дефицит железа, однако неясно, улучшает ли это здоровье человека и предотвращает ли развитие анемии. [32]
Ниже приведены две таблицы, показывающие продукты, наиболее богатые гемовым и негемовым железом. [33] Столбец «% RDA» основан на рекомендуемой USDA суточной норме потребления, которая составляет 18 мг для женщин в возрасте от 19 до 50 лет и 8 мг для мужчин в возрасте 19 лет и старше, а также женщин в возрасте 51 года и старше. [34]
Дети в возрасте 6 месяцев должны начинать получать твердую пищу, содержащую достаточное количество железа, которое может быть как в гемовой, так и в негемовой форме. [38]
Гемовое железо:
Негемовое железо:
Дефицит железа может иметь серьезные последствия для здоровья, которые диета не всегда может быстро исправить; поэтому, если дефицит железа стал симптоматическим, часто необходим прием добавок железа .
Переливание крови иногда используется для лечения дефицита железа при гемодинамической нестабильности. [39] Иногда переливание крови рассматривается для людей с хроническим дефицитом железа или тех, кто скоро пойдет на операцию, но даже если у таких людей низкий гемоглобин, им следует назначать пероральное лечение или внутривенное введение железа. [39]
Текущие данные ограничены для обоснования каких-либо рекомендаций о том, что внутривенная терапия железом полезна для лечения взрослых с дефицитом железа, не страдающих анемией. [40] Необходимы дальнейшие исследования в этой области, поскольку имеющиеся на данный момент доказательства очень низкого качества.
Присутствие Helicobacter pylori в желудке может вызвать воспаление и снизить порог развития рака желудка . В условиях дефицита железа H. pylori вызывает более сильное воспаление и развитие предраковых поражений. [41] Этот воспалительный эффект, по-видимому, опосредован, в частности, изменением продукции желчных кислот , включая увеличение дезоксихолевой кислоты , вторичной желчной кислоты, участвующей в раке толстой кишки и других видах рака желудочно-кишечного тракта . [41]