Effekt av høyde på jernabsorpsjon hos jernfattige kvinner (PotatoAlt)

Befolkninger som bor i høyere høyder kan ha høyere jernbehov, ettersom kroppsjern naturlig økes hos langtidsbeboere i høye høyder for å kompensere for det lavere oksygenpartialtrykket. En bolighøyde på 3600 moh. innebærer en økning i hemoglobin på ≈30 g Hb/l, som vil tilsvare, hos en kvinne på 60 kg, en økning på ≈500 mg jern i røde blodlegemer. Tidlige studier i Bolivia har antydet reduserte jernlagre hos kvinner som bor i høyder >3000 moh, sammenlignet med deres motpart som bor under 3000 moh.

Kortvarig eksponering for store høyder har stor innvirkning på jernmetabolismen. Det lavere oksygenpartialtrykket øker hastigheten på syntesen av røde blodlegemer, noe som gjenspeiles i reduksjon i jernstatusparametere som serumjern, serumferritin og en økning i erytropoietin og erytroferron som igjen nedregulerer hepcidin, hovedregulatoren for systemisk jern metabolisme, som påvirker jernfrigjøring fra lagre og jernabsorpsjon i kosten. I tillegg stabiliserer intracellulære oksygensensorer, prolylhydrolasene (PHD-er), hypoksi-induserbare faktorer (HIF-1α og HIF2-α) som kritisk kontrollerer transkripsjonelle regulatorer som dimetalltransporter-1 (DMT-1) ansvarlig for apikale jernabsorpsjon i enterocytter.

Tidlige studier i Peru av Huff et al. viste markant kortvarig økning av serumjerninkorporering i røde blodlegemer hos forsøkspersoner hjemmehørende fra Lima (havnivå) under akklimatisering ved Morococha, ved 4540 moh. Det motsatte var tilfellet hos innfødte i Marokko under akklimatisering i Lima, ettersom de hadde en redusert hastighet på plasmajernoverføring til røde blodceller. I løpet av den korte varigheten av studien (10 dager) kunne det imidlertid ikke påvises noen markert endring i volum av røde blodlegemer, hemoglobin eller røde blodlegemer.

Til tross for disse godt beskrevne biologiske mekanismene og kortsiktige effekter på fysiologiske markører for jernstatus, er effektene av kronisk eksponering for stor høyde på jernstatus, kroppens jernrom og kostholdsjernbehov ufullstendig forstått. Genetiske faktorer som reflektert av ulike etnisiteter anses å spille en stor rolle i høydeinduserte tilpasninger i jernmetabolismen.

En nylig stor studie (n=71798) utført på unge mannlige og jernfylte sveitsiske vernepliktige vernepliktige antyder en jevn økning i hemoglobin og ferritin med økende høyde, en økning som var påviselig med hver økning på 300 moh. høyde. Forfatterne antydet også at i denne populasjonen steg serumferritin med høyden, uavhengig av økningen i hemoglobin, noe som tyder på en egen biologisk mekanisme som driver jernlagre med økende høyde. Disse dataene står i kontrast til data fra Bolivia hos tilsynelatende friske kvinner i reproduktiv alder, hvor kroppens jernlagre ble redusert i høyder >3000 moh., sammenlignet med kvinner som bor i lavere høyder (<3000 moh.), noe som tyder på at i stor høyde kan tilgjengeligheten av jern være en begrensende faktor for optimale jernlagre og for forebygging av anemi. Mer forskning er derfor nødvendig på determinantene for jernbalanse i funksjon av høyde, nemlig samspillet mellom jernabsorpsjon i kosten, jernstatus og jernstatusmarkører.

Hovedmålet med den foreslåtte forskningen er å bestemme jernbiotilgjengeligheten til jern fra bioforsterkede poteter i forskjellige høyder i populasjoner av Andes-avstamning. Menneskelige forsøk vil bli utført med frivillige i Huancavelica-regionen i Peru (høyde: 3676 meter) samt i Lima (høyde nær havnivå). Målet er å vurdere effekten av høyde på absorpsjonen fra en lovende jern-biofortifisert potetsort. Disse forsøkene krever inkorporering av jernstabile isotoper i måltidene til de bioberikede og analyse av isotopene i påfølgende blodprøver (røde blodlegemer).