Wpływ wysokości na wchłanianie żelaza u kobiet z niedoborem żelaza (PotatoAlt)

Populacje żyjące na wyższych wysokościach mogą mieć większe zapotrzebowanie na żelazo, ponieważ żelazo w organizmie jest naturalnie zwiększone u długoterminowych mieszkańców dużych wysokości, aby zrekompensować niższe ciśnienie parcjalne tlenu. Mieszkanie na wysokości 3600 m npm oznacza wzrost poziomu hemoglobiny o ≈30 g Hb/l, co u kobiety o masie ciała 60 kg odpowiada wzrostowi o ≈500 mg żelaza w krwinkach czerwonych. Wczesne badania w Boliwii sugerowały zmniejszone zapasy żelaza u kobiet żyjących na wysokości > 3000 m npm w porównaniu z ich odpowiednikami żyjącymi poniżej 3000 m npm.

Krótkotrwała ekspozycja na duże wysokości ma głęboki wpływ na metabolizm żelaza. Niższe ciśnienie parcjalne tlenu zwiększa tempo syntezy krwinek czerwonych, co znajduje odzwierciedlenie w spadku parametrów stanu żelaza, takich jak żelazo w surowicy, ferrytyna w surowicy oraz wzrost erytropoetyny i erytroferronu, które z kolei zmniejszają poziom hepcydyny, głównego regulatora ogólnoustrojowego żelaza metabolizm , wpływając na uwalnianie żelaza z zapasów i wchłanianie żelaza z dietą . Ponadto wewnątrzkomórkowe czujniki tlenu, hydrolazy prolilowe (PHD), stabilizują czynniki indukowane niedotlenieniem (HIF-1α i HIF2-α) krytycznie kontrolujące regulatory transkrypcji, takie jak transporter dimetalu-1 (DMT-1) odpowiedzialny za szczytową absorpcję żelaza w enterocytach.

Wczesne badania w Peru przeprowadzone przez Huffa i in. wykazali wyraźny krótkotrwały wzrost włączenia żelaza w surowicy krwi do krwinek czerwonych u osobników pochodzących z Limy (poziom morza) podczas aklimatyzacji w Morococha, na wysokości 4540 m n.p.m. Odwrotnie było w przypadku tubylców Morococha podczas aklimatyzacji w Limie, ponieważ mieli zmniejszoną szybkość transferu żelaza z osocza do krwinek czerwonych. Warto jednak zauważyć, że podczas krótkiego czasu trwania badania (10 dni) nie wykryto żadnych wyraźnych zmian w objętości krwinek czerwonych, hemoglobinie lub masie krwinek czerwonych.

Pomimo tych dobrze opisanych mechanizmów biologicznych i krótkoterminowego wpływu na fizjologiczne wskaźniki stanu żelaza, wpływ przewlekłego narażenia na duże wysokości na stan żelaza, przedziały żelaza w organizmie i zapotrzebowanie na żelazo w diecie nie są w pełni poznane. Uważa się, że czynniki genetyczne, odzwierciedlane przez różne grupy etniczne, odgrywają dużą rolę w adaptacjach metabolizmu żelaza wywołanych wysokością.

Niedawne duże badanie (n=71798) przeprowadzone na młodych mężczyznach i naładowanych żelazem poborowych armii szwajcarskiej sugeruje stały wzrost poziomu hemoglobiny i ferrytyny wraz ze wzrostem wysokości, wzrost wykrywalny z każdym wzrostem o 300 m npm, zaczynając już od 300 m npm Wysokość. Autorzy zasugerowali również, że w tej populacji poziom ferrytyny w surowicy wzrastał wraz z wysokością, niezależnie od wzrostu stężenia hemoglobiny, co sugeruje odrębny mechanizm biologiczny napędzający zapasy żelaza wraz ze wzrostem wysokości. Dane te kontrastują z danymi z Boliwii dotyczącymi pozornie zdrowych kobiet w wieku rozrodczym, gdzie zapasy żelaza w organizmie były zmniejszone na wysokości >3000 m npm w porównaniu z kobietami żyjącymi na niższych wysokościach (<3000 m npm), co sugeruje, że na dużych wysokościach dostępność żelaza może być zmniejszona. czynnik ograniczający optymalne magazynowanie żelaza i zapobieganie anemii. Potrzebne są zatem dalsze badania nad determinantami równowagi żelaza w funkcji wysokości, a mianowicie wzajemnymi zależnościami między wchłanianiem żelaza w diecie, statusem żelaza i markerami stanu żelaza.

Podstawowym celem proponowanych badań jest określenie biodostępności żelaza z ziemniaków biofortyfikowanych na różnych wysokościach w populacjach pochodzenia andyjskiego. Próby na ludziach zostaną przeprowadzone z udziałem ochotników w regionie Huancavelica w Peru (wysokość: 3676 metrów) oraz w Limie (wysokość zbliżona do poziomu morza). Celem jest ocena wpływu wysokości nad poziomem morza na absorpcję obiecującej odmiany ziemniaka biofortyfikowanego żelazem. Próby te wymagają włączenia stabilnych izotopów żelaza do posiłków biowzmocnionych i analizy izotopów w kolejnych próbkach krwi (czerwonych krwinek).