Effekt af højde på jernabsorption hos jernfattige kvinder (PotatoAlt)

Befolkninger, der bor i højere højder, kan have højere jernbehov, da kropsjern naturligt øges hos langtidsbeboere i høj højde for at kompensere for det lavere iltpartialtryk. En bopælshøjde på 3600 moh. indebærer en stigning i hæmoglobin på ≈30 g Hb/l, hvilket ville svare til en stigning på ≈500 mg røde blodlegemer for en kvinde på 60 kg. Tidlige undersøgelser i Bolivia har foreslået nedsatte jernlagre hos kvinder, der bor i højder >3000 moh. sammenlignet med deres modpart, der bor under 3000 moh.

Den kortvarige eksponering for store højder har stor indflydelse på jernmetabolismen. Det lavere iltpartialtryk øger hastigheden af ​​syntese af røde blodlegemer, hvilket afspejles i fald i jernstatusparametre såsom serumjern, serumferritin og en stigning i erythropoietin og erythroferron, som igen nedregulerer hepcidin, hovedregulatoren af ​​systemisk jern metabolisme, som påvirker jernfrigivelsen fra lagrene og kostens jernabsorption. Derudover stabiliserer intracellulære oxygensensorer, prolylhydrolaserne (PHD'er), hypoxiinducerbare faktorer (HIF-1α og HIF2-α), der kritisk kontrollerer transkriptionelle regulatorer, såsom dimetal transporter-1 (DMT-1), der er ansvarlig for apikal jernabsorption i enterocytter.

Tidlige undersøgelser i Peru af Huff et al. viste markant kortvarig stigning i serumjerninkorporering i røde blodlegemer hos forsøgspersoner hjemmehørende fra Lima (havoverfladen) under akklimatisering ved Morococha, ved 4540 moh. Det modsatte var tilfældet hos indfødte i Marokko under akklimatisering i Lima, da de havde en nedsat hastighed af plasmajernoverførsel til røde blodlegemer. Det er dog bemærkelsesværdigt, at der i løbet af undersøgelsens korte varighed (10 dage) ikke kunne påvises nogen markant ændring i volumen af ​​røde blodlegemer, hæmoglobin eller røde blodlegemer.

På trods af disse velbeskrevne biologiske mekanismer og kortsigtede virkninger på fysiologiske markører for jernstatus, er virkningerne af kronisk eksponering for stor højde på jernstatus, kroppens jernrum og kostens jernbehov ufuldstændigt forstået. Genetiske faktorer som afspejlet af forskellige etniciteter anses for at spille en stor rolle i højde-inducerede tilpasninger i jernmetabolisme.

En nylig stor undersøgelse (n=71798) udført i unge mandlige og jernfyldte værnepligtige schweiziske hær tyder på en støt stigning i hæmoglobin og ferritin med stigende højde, en stigning, der kunne påvises med hver stigning på 300 moh. startende med så lavt som 300 moh. højde. Forfatterne foreslog også, at i denne population steg serumferritin med højden, uafhængigt af stigningen i hæmoglobin, hvilket tyder på en separat biologisk mekanisme, der driver jernlagre med stigende højde. Disse data står i kontrast til data fra Bolivia hos tilsyneladende raske kvinder i den reproduktive alder, hvor kroppens jernlagre blev reduceret i højder >3000 moh. sammenlignet med kvinder, der bor i lavere højder (<3000 moh), hvilket tyder på, at i stor højde kan tilgængeligheden af ​​jern være en begrænsende faktor for optimale jerndepoter og for forebyggelse af anæmi. Der er derfor behov for mere forskning i determinanter for jernbalance i funktion af højde, nemlig samspillet mellem kostens jernoptagelse, jernstatus og jernstatusmarkører.

Det primære formål med den foreslåede forskning er at bestemme jernbiotilgængeligheden af ​​jern fra bioberigede kartofler i forskellige højder i populationer af Andinsk afstamning. Menneskelige forsøg vil blive udført med frivillige i Huancavelica-regionen i Peru (højde: 3676 meter) samt i Lima (højde tæt på havoverfladen). Formålet er at vurdere højdens effekt på optagelsen fra en lovende jernbioberiget kartoffelsort. Disse forsøg kræver inkorporering af jernstabile isotoper i måltiderne hos de bioberigede og analyse af isotoperne i efterfølgende blodprøver (røde blodlegemer).