Efecto de tomar una sola tableta de hierro sobre la secreción de insulina

La suplementación oral con hierro es el tratamiento de elección en pacientes con anemia ferropénica. En varios países en desarrollo, incluida la India, las mujeres embarazadas reciben suplementos de hierro de forma rutinaria, especialmente durante el segundo y tercer trimestre del embarazo debido al aumento de los requisitos de hierro para la placenta y el feto en crecimiento.

Se prefiere la administración oral de hierro a la intravenosa porque es eficaz, relativamente económica y segura. Hay muchas preparaciones orales de hierro diferentes y la mayoría de ellas contienen hierro en forma ferrosa (sulfato ferroso, fumarato ferroso, gluconato ferroso, ascorbato ferroso, etc.). Aunque se ha demostrado que todos estos preparados son igualmente eficaces para aumentar los niveles de hemoglobina, el sulfato ferroso, al ser fácilmente disponible y económico, es el preparado de hierro más prescrito.

El hierro se absorbe en el duodeno. El hierro dietético generalmente se encuentra en forma férrica y debe reducirse a la forma ferrosa antes de la absorción. Esta reacción de reducción es catalizada por las ferrirreductasas duodenales (como el citocromo b duodenal) y es ayudada por el HCl gástrico y otras sustancias reductoras en la dieta, como la vitamina C (ácido ascórbico). La administración de hierro en forma ferrosa (p. ej., sulfato ferroso) evita este paso, lo que lo hace fácilmente biodisponible. El hierro ferroso se transporta a través de la membrana luminal de los enterocitos a través del transportador de metal divalente-1 (DMT-1). Luego, el hierro es transportado a través de la membrana basolateral (hacia la sangre) por otro transportador, la ferroportina. La hepcidina, una hormona peptídica sintetizada y secretada por el hígado, se une a la ferroportina y la degrada, lo que reduce la absorción intestinal de hierro.

En la sangre, el hierro se transporta unido a la proteína plasmática, la transferrina, que se une al hierro con gran afinidad. La transferrina normalmente se satura entre un 30 y un 35 % de su capacidad total de enlace de hierro, lo que deja una gran reserva para unir hierro adicional. En condiciones de sobrecarga de hierro, como hemocromatosis o en pacientes con talasemia, la saturación de transferrina puede aumentar significativamente. Cuando la saturación de transferrina aumenta más allá del 60% y especialmente cuando se acerca al 80%, circula en la sangre una cantidad pequeña pero significativa de hierro que no está unido a la transferrina. Esta fracción, denominada "hierro lábil" o hierro no ligado a la transferrina (NTBI), es altamente reactiva y puede causar daño tisular oxidativo.

El NTBI se elimina rápidamente de la circulación, principalmente por los hepatocitos. Se ha demostrado que ZIP14 es fisiológicamente el transportador más importante que transporta NTBI a los hepatocitos. Recientemente, se demostró que ZIP14 también se expresa en células beta pancreáticas humanas y que puede mediar en la captación de NTBI por parte de estas células. Varios estudios in vitro y en animales han demostrado que la sobrecarga de hierro afecta la función de las células beta pancreáticas. Se sabe que los pacientes con hemocromatosis acumulan hierro en las células beta, lo que provoca diabetes debido a la disminución de la capacidad secretora de insulina. Por otro lado, la quelación de hierro o la restricción dietética de hierro mejora la secreción de insulina en modelos de diabetes en ratones. De manera similar, la quelación de hierro en la hemocromatosis y la talasemia también mejoró la secreción de insulina. Estos estudios demuestran un fuerte vínculo entre el aumento de hierro y el deterioro de la función de las células beta.

Se ha demostrado que, después de una dosis única de sulfato ferroso (que contiene 60-100 mg de hierro elemental), la saturación de transferrina aumenta rápidamente y alcanza su punto máximo (~ 80 %) 2 horas después de la administración. Esto está asociado con un aumento significativo en NTBI, que también alcanza su punto máximo a las 2 horas. Dado que la administración oral de hierro aumenta el NTBI en la sangre y que las células beta pancreáticas absorben el NTBI a través de ZIP14, planteamos la hipótesis de que el hierro oral puede conducir a un aumento de los niveles de hierro en las células beta, lo que a su vez puede causar una secreción de insulina alterada.

Para probar esta hipótesis, planeamos llevar a cabo un estudio cuasi-experimental de un solo brazo antes y después, en el que se determinará la cinética de secreción de insulina al inicio y después de una dosis única de hierro (sulfato ferroso, 120 mg de hierro elemental) en hombres sanos

Se reclutarán voluntarios varones sanos entre el personal de Christian Medical College, Vellore después de obtener el consentimiento informado por escrito. Los participantes se someterán a pruebas de tolerancia oral a la glucosa (OGTT) de 75 g para documentar la cinética de secreción de insulina de referencia. Una semana después, se repetirá la SOG tras una dosis única de sulfato ferroso (120 mg de hierro elemental) administrada 2 horas antes de la prueba. Los niveles séricos de glucosa, insulina, péptido C, hierro sérico y saturación de transferrina se medirán durante ambos OGTT. Se documentarán los efectos del hierro sobre la cinética de secreción de insulina. Además, determinaremos si se producen cambios en la tolerancia a la glucosa, la resistencia a la insulina y las tasas de eliminación de la insulina.