Effetto dell'altitudine sull'assorbimento del ferro nelle donne con carenza di ferro (PotatoAlt)

Le popolazioni che vivono ad altitudini più elevate possono avere un fabbisogno di ferro più elevato, poiché il ferro corporeo è naturalmente aumentato nei residenti ad alta quota a lungo termine per compensare la minore pressione parziale dell'ossigeno. Una quota di residenza di 3600 mslm implica un aumento dell'emoglobina di ≈30 g Hb/l, che corrisponderebbe, in una donna di 60 Kg, ad un aumento di ≈500 mg di ferro eritrocitario. I primi studi in Bolivia hanno suggerito una diminuzione dei depositi di ferro nelle donne che vivono ad altitudini > 3000 mslm, rispetto alla loro controparte che vive al di sotto dei 3000 mslm.

L'esposizione a breve termine ad alta quota ha profondi impatti sul metabolismo del ferro. La minore pressione parziale dell'ossigeno aumenta la velocità di sintesi dei globuli rossi, che si riflette nella diminuzione dei parametri dello stato del ferro come il ferro sierico, la ferritina sierica e un aumento dell'eritropoietina e dell'eritroferrone che a loro volta riducono l'epcidina, il principale regolatore del ferro sistemico metabolismo, influenzando il rilascio di ferro dalle riserve e l'assorbimento del ferro attraverso la dieta. Inoltre, i sensori di ossigeno intracellulare, le prolil idrolasi (PHD), stabilizzano i fattori inducibili dall'ipossia (HIF-1α e HIF2-α) controllando in modo critico i regolatori trascrizionali come il trasportatore dimetallico-1 (DMT-1) responsabile dell'assorbimento apicale del ferro negli enterociti .

I primi studi in Perù di Huff et al. ha mostrato marcati aumenti a breve termine dell'incorporazione di ferro sierico nei globuli rossi in soggetti nativi di Lima (livello del mare) durante l'acclimatazione a Morococha, a 4540 mslm. L'opposto era il caso dei nativi Morococha durante l'acclimatazione a Lima, poiché avevano un tasso ridotto di trasferimento del ferro plasmatico ai globuli rossi. In particolare, tuttavia, durante la breve durata dello studio (10 giorni) non è stato possibile rilevare alcun cambiamento marcato nel volume dei globuli rossi, nell'emoglobina o nella massa dei globuli rossi.

Nonostante questi meccanismi biologici ben descritti e gli effetti a breve termine sui marcatori fisiologici dello stato del ferro, gli effetti dell'esposizione cronica all'alta quota sullo stato del ferro, sui compartimenti del ferro corporeo e sui fabbisogni di ferro nella dieta non sono completamente compresi. Si ritiene che i fattori genetici riflessi da diverse etnie svolgano un ruolo importante negli adattamenti indotti dall'altitudine nel metabolismo del ferro .

Un recente ampio studio (n=71798) condotto su giovani coscritti dell'esercito svizzero di sesso maschile e pieno di ferro suggerisce un costante aumento di emoglobina e ferritina con l'aumentare dell'altitudine, un aumento che era rilevabile con ogni aumento di 300 mslm, a partire da un minimo di 300 mslm di altitudine. Gli autori hanno anche suggerito che in questa popolazione la ferritina sierica aumentasse con l'altitudine, indipendentemente dall'aumento dell'emoglobina, suggerendo un meccanismo biologico separato che guida i depositi di ferro con l'aumentare dell'altitudine. Questi dati contrastano con i dati della Bolivia in donne apparentemente sane in età riproduttiva, dove le riserve di ferro corporeo erano diminuite ad altitudini >3000 mslm, rispetto alle donne che vivevano ad altitudini inferiori (<3000 mslm), suggerendo che ad alta quota, la disponibilità di ferro potrebbe essere inferiore. un fattore limitante per riserve di ferro ottimali e per la prevenzione dell'anemia. Sono quindi necessarie ulteriori ricerche sui determinanti dell'equilibrio del ferro in funzione dell'altitudine, vale a dire l'interazione tra l'assorbimento del ferro nella dieta, lo stato del ferro e i marcatori dello stato del ferro.

L'obiettivo primario della ricerca proposta è determinare la biodisponibilità del ferro da patate biofortificate a diverse altitudini in popolazioni di discendenza andina. I test sull'uomo saranno condotti con volontari nella regione di Huancavelica in Perù (altitudine: 3676 metri) ea Lima (altitudine vicina al livello del mare). L'obiettivo è valutare l'effetto dell'altitudine sull'assorbimento da parte di una promettente cultivar di patata biofortificata con ferro. Queste prove richiedono l'incorporazione di isotopi stabili del ferro nei pasti del bio fortificato e l'analisi degli isotopi nei successivi campioni di sangue (globuli rossi).