Korkeuden vaikutus raudan imeytymiseen rautapuutteisilla naisilla (PotatoAlt)

Korkeammilla korkeuksilla asuvilla populaatioilla voi olla korkeampi raudan tarve, koska kehon raudan määrä lisääntyy luonnollisesti pitkäaikaisilla korkealla asuvilla kompensoimaan alhaisempaa hapen osapainetta. Asuinkorkeus 3600 masl merkitsee hemoglobiinin nousua ≈30 g Hb/l, mikä vastaisi 60 kg painavalla naisella ≈500 mg punasolujen raudan nousua. Varhaiset Boliviassa tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että yli 3000 masl:n korkeudessa asuvien naisten rautavarastot ovat vähentyneet verrattuna heidän vastapuoliinsa, jotka elävät alle 3000 masl:n korkeudessa.

Lyhytaikainen altistuminen korkeille korkeuksille vaikuttaa syvästi raudan aineenvaihduntaan. Alempi hapen osapaine lisää punasolusynteesin nopeutta, mikä heijastuu rautastatusparametrien, kuten seerumin raudan, seerumin ferritiinin, vähenemisenä sekä erytropoietiinin ja erytroferronin lisääntymisenä, jotka puolestaan ​​hepsidiinin, systeemisen raudan pääsäätelijän, määrää. aineenvaihdunta, joka vaikuttaa raudan vapautumiseen varastoista ja raudan imeytymiseen ravinnosta. Lisäksi solunsisäiset happianturit, prolyylihydrolaasit (PHD:t), stabiloivat hypoksian indusoivia tekijöitä (HIF-1α ja HIF2-α), jotka kontrolloivat kriittisesti transkription säätelijöitä, kuten dimetallikuljettaja-1 (DMT-1), jotka vastaavat apikaalisesta raudan imeytymisestä enterosyyteissä.

Varhaiset tutkimukset Perussa Huff et al. osoitti huomattavaa lyhytaikaista seerumin raudan liittämisen lisääntymistä punasoluihin Limasta kotoisin olevilla koehenkilöillä (merenpinta) akklimatisaation aikana Morocochassa, 4540 masl. Päinvastainen tilanne oli Marococha-syntyperäisten asukkaiden sopeutumisen aikana Limassa, koska heillä oli vähentynyt plasman raudan siirtyminen punasoluihin. Erityisesti tutkimuksen lyhyen keston (10 päivää) aikana ei kuitenkaan havaittu merkittäviä muutoksia punasolujen tilavuudessa, hemoglobiinissa tai punasolumassassa.

Huolimatta näistä hyvin kuvatuista biologisista mekanismeista ja lyhytaikaisista vaikutuksista rautatilan fysiologisiin markkereihin, kroonisen korkealle altistumisen vaikutuksia rautatilaan, kehon rautaosastoihin ja ravinnon raudantarpeeseen ei ymmärretä täysin. Eri etnisten ryhmien heijastamien geneettisten tekijöiden katsotaan olevan suuri rooli korkeuden aiheuttamissa mukautumisissa raudan aineenvaihdunnassa.

Äskettäinen laaja tutkimus (n = 71798), joka tehtiin nuorilla miehillä ja rautarikkailla Sveitsin armeijan varusmiehillä, viittaa hemoglobiinin ja ferritiinin tasaiseen nousuun korkeuden kasvaessa, nousu, joka oli havaittavissa jokaisella 300 masl:n nousulla, alkaen niinkin alhaisesta kuin 300 masl:sta. korkeus. Kirjoittajat ehdottivat myös, että tässä populaatiossa seerumin ferritiini nousi korkeuden myötä, riippumatta hemoglobiinin noususta, mikä viittaa erilliseen biologiseen mekanismiin, joka ohjaa rautavarastoja nousun myötä. Nämä tiedot eroavat Boliviasta saatujen tietojen kanssa näennäisesti terveistä lisääntymisiässä olevista naisista, joissa kehon rautavarastot olivat vähentyneet yli 3000 masl:n korkeuksissa verrattuna naisiin, jotka asuivat alemmilla korkeuksilla (<3000 masl), mikä viittaa siihen, että korkealla merenpinnan yläpuolella raudan saatavuus saattaa heikentyä. rajoittava tekijä optimaalisten rautavarastojen kannalta ja anemian ehkäisyssä. Siksi tarvitaan lisää tutkimusta rautatasapainon määräävistä tekijöistä korkeuden funktiona, nimittäin ravinnon raudan imeytymisen, raudan tilan ja raudan tilamerkkiaineiden välisestä vuorovaikutuksesta.

Ehdotetun tutkimuksen ensisijaisena tavoitteena on määrittää raudan biologinen hyötyosuus biorikastetuista perunoista eri korkeuksilla Andien syntyperää olevissa populaatioissa. Ihmiskokeita tehdään vapaaehtoisten kanssa Perussa Huancavelican alueella (korkeus: 3676 metriä) sekä Limassa (korkeus lähellä merenpintaa). Tavoitteena on arvioida korkeuden vaikutusta lupaavan raudan bioväkevöidyn perunalajikkeen imeytymiseen. Nämä kokeet edellyttävät raudan stabiilien isotooppien sisällyttämistä bioväkevöidyn ateriaan ja isotooppien analysointia myöhemmissä verinäytteissä (punasolunäytteissä).