Einfluss der Höhe auf die Eisenaufnahme bei Frauen mit Eisenmangel (PotatoAlt)

Bevölkerungsgruppen, die in höheren Lagen leben, haben möglicherweise einen höheren Eisenbedarf, da das Körpereisen bei Langzeitbewohnern in großen Höhen auf natürliche Weise erhöht ist, um den niedrigeren Sauerstoffpartialdruck auszugleichen. Eine Wohnhöhe von 3600 m ü.d.M. impliziert einen Hämoglobinanstieg von ≈30 g Hb/l, was bei einer 60 kg schweren Frau einem Anstieg von ≈500 mg Erythrozyteneisen entsprechen würde. Frühe Studien in Bolivien deuten auf verringerte Eisenvorräte bei Frauen hin, die in Höhen >3000 m leben, im Vergleich zu Frauen, die unter 3000 m leben.

Die kurzfristige Exposition in großen Höhen hat tiefgreifende Auswirkungen auf den Eisenstoffwechsel. Der niedrigere Sauerstoffpartialdruck erhöht die Rate der Erythrozytensynthese, was sich in einer Abnahme der Eisenstatusparameter wie Serumeisen, Serumferritin und einem Anstieg von Erythropoetin und Erythroferron widerspiegelt, die wiederum Hepcidin, den Hauptregulator des systemischen Eisens, herunterregulieren Metabolismus , was die Eisenfreisetzung aus den Speichern und die Aufnahme von Eisen aus der Nahrung beeinflusst . Darüber hinaus stabilisieren intrazelluläre Sauerstoffsensoren, die Prolylhydrolasen (PHDs), Hypoxie-induzierbare Faktoren (HIF-1α und HIF2-α), die entscheidend Transkriptionsregulatoren wie den Dimetalltransporter-1 (DMT-1) kontrollieren, der für die apikale Eisenabsorption in Enterozyten verantwortlich ist.

Frühe Studien in Peru von Huff et al. zeigten während der Akklimatisierung in Morococha auf 4540 m. Das Gegenteil war bei den Morococha-Eingeborenen während der Akklimatisierung in Lima der Fall, da sie eine verringerte Rate des Eisentransfers aus dem Plasma in die roten Blutkörperchen aufwiesen. Bemerkenswerterweise konnte jedoch während der kurzen Dauer der Studie (10 Tage) keine deutliche Veränderung des Volumens der roten Blutkörperchen, des Hämoglobins oder der Masse der roten Blutkörperchen festgestellt werden.

Trotz dieser gut beschriebenen biologischen Mechanismen und kurzfristigen Auswirkungen auf physiologische Marker des Eisenstatus sind die Auswirkungen einer chronischen Exposition in großer Höhe auf den Eisenstatus, die Eisenkompartimente des Körpers und den Eisenbedarf in der Nahrung unvollständig verstanden. Es wird angenommen, dass genetische Faktoren, die sich in verschiedenen Ethnien widerspiegeln, eine große Rolle bei höheninduzierten Anpassungen des Eisenstoffwechsels spielen.

Eine kürzlich durchgeführte große Studie (n = 71798), die an jungen männlichen und eisenreichen Wehrpflichtigen der Schweizer Armee durchgeführt wurde, deutet auf einen stetigen Anstieg von Hämoglobin und Ferritin mit zunehmender Höhe hin, ein Anstieg, der bei jedem Anstieg um 300 m nachweisbar war, beginnend bei nur 300 m ü Höhe. Die Autoren schlugen auch vor, dass in dieser Population das Serum-Ferritin unabhängig von der Zunahme des Hämoglobins mit der Höhe ansteigt, was auf einen separaten biologischen Mechanismus hindeutet, der die Eisenspeicher mit zunehmender Höhe antreibt. Diese Daten stehen im Gegensatz zu Daten aus Bolivien bei scheinbar gesunden Frauen im gebärfähigen Alter, wo die Eisenspeicher des Körpers in Höhenlagen >3000 m.ü.M. im Vergleich zu Frauen, die in niedrigeren Höhenlagen (<3000 m.ü.M.) lebten, verringert waren, was darauf hindeutet, dass in großer Höhe Eisen verfügbar sein könnte ein limitierender Faktor für optimale Eisenspeicher und zur Anämieprävention. Daher ist mehr Forschung zu den Determinanten des Eisenhaushalts in Abhängigkeit von der Höhe erforderlich, nämlich dem Zusammenspiel zwischen der Eisenaufnahme aus der Nahrung, dem Eisenstatus und Eisenstatusmarkern.

Das Hauptziel der vorgeschlagenen Forschung ist die Bestimmung der Eisenbioverfügbarkeit von Eisen aus bioangereicherten Kartoffeln in verschiedenen Höhenlagen in Populationen andiner Abstammung. Versuche am Menschen werden mit Freiwilligen in der Region Huancavelica in Peru (Höhe: 3676 Meter) sowie in Lima (Höhe nahe dem Meeresspiegel) durchgeführt. Ziel ist es, die Auswirkung der Höhe auf die Aufnahme einer vielversprechenden, mit Eisen angereicherten Kartoffelsorte zu bewerten. Diese Versuche erfordern die Aufnahme stabiler Eisenisotope in die Mahlzeiten der bioangereicherten Personen und die Analyse der Isotope in nachfolgenden Blutproben (rote Blutkörperchen).