Efeito de tomar um único comprimido de ferro na secreção de insulina

A suplementação oral de ferro é o tratamento de escolha em pacientes com anemia por deficiência de ferro. Em vários países em desenvolvimento, incluindo a Índia, o ferro é rotineiramente suplementado para mulheres grávidas, especialmente durante o segundo e terceiro trimestres da gravidez, devido ao aumento da necessidade de ferro para a placenta e o feto em crescimento.

A administração oral de ferro é preferida à administração intravenosa porque é eficaz, relativamente barata e segura. Existem muitas preparações orais de ferro diferentes e a maioria delas contém ferro na forma ferrosa (sulfato ferroso, fumarato ferroso, gluconato ferroso, ascorbato ferroso, etc.). Embora tenha sido demonstrado que todas essas preparações são igualmente eficazes em aumentar os níveis de hemoglobina, o sulfato ferroso, por ser facilmente disponível e econômico, é a preparação de ferro mais prescrita.

O ferro é absorvido no duodeno. O ferro dietético geralmente está na forma férrica e deve ser reduzido à forma ferrosa antes da absorção. Essa reação de redução é catalisada por ferrirredutases duodenais (como o citocromo b duodenal) e é auxiliada pelo HCl gástrico e outras substâncias redutoras da dieta, como a vitamina C (ácido ascórbico). A administração de ferro na forma ferrosa (por exemplo, sulfato ferroso) contorna essa etapa, tornando-o prontamente biodisponível. O ferro ferroso é transportado através da membrana luminal dos enterócitos via transportador de metal bivalente-1 (DMT-1). O ferro é então transportado através da membrana basolateral (para o sangue) por outro transportador, a ferroportina. A hepcidina, um hormônio peptídico sintetizado e secretado pelo fígado, liga-se e degrada a ferroportina, reduzindo assim a absorção intestinal de ferro.

No sangue, o ferro é transportado ligado à proteína plasmática, a transferrina, que se liga ao ferro com alta afinidade. A transferrina é normalmente saturada em cerca de 30 a 35% de sua capacidade total de ligação ao ferro, deixando uma grande reserva para ligar o ferro adicional. Em condições de sobrecarga de ferro, como hemocromatose ou em pacientes com talassemia, a saturação da transferrina pode aumentar significativamente. Quando a saturação da transferrina aumenta além de 60% e especialmente quando se aproxima de 80%, uma pequena mas significativa quantidade de ferro circula no sangue que não está ligada à transferrina. Essa fração, denominada "ferro lábil" ou ferro não ligado à transferrina (NTBI), é altamente reativa e pode causar danos oxidativos nos tecidos.

O NTBI é rapidamente eliminado da circulação, principalmente pelos hepatócitos. Foi demonstrado que o ZIP14 é fisiologicamente o transportador mais importante que transporta o NTBI para os hepatócitos. Recentemente, foi demonstrado que o ZIP14 também é expresso em células beta pancreáticas humanas e que pode mediar a captação de NTBI por essas células. Vários estudos in vitro e em animais demonstraram que a sobrecarga de ferro prejudica a função das células beta pancreáticas. Sabe-se que pacientes com hemocromatose acumulam ferro nas células beta, resultando em diabetes devido à diminuição da capacidade de secreção de insulina. Por outro lado, a quelação de ferro ou a restrição de ferro na dieta melhora a secreção de insulina em modelos de ratos com diabetes. Da mesma forma, a quelação de ferro na hemocromatose e talassemia também melhorou a secreção de insulina. Esses estudos provam uma forte ligação entre o aumento de ferro e a função prejudicada das células beta.

Foi demonstrado que, após uma única dose de sulfato ferroso (contendo 60-100 mg de ferro elementar), a saturação da transferrina aumenta rapidamente e atinge o pico (a ~ 80%) 2 horas após a administração. Isso está associado a um aumento significativo no NTBI, que também atinge o pico em 2 horas. Dado que a administração oral de ferro aumenta o NTBI no sangue e que as células beta pancreáticas captam o NTBI via ZIP14, levantamos a hipótese de que o ferro oral pode levar ao aumento dos níveis de ferro nas células beta, o que pode causar secreção de insulina prejudicada

Para testar essa hipótese, planejamos realizar um estudo quase experimental de braço único antes e depois, onde a cinética de secreção de insulina será determinada no início e após uma única dose de ferro (sulfato ferroso, 120 mg de ferro elementar) em homens saudáveis.

Voluntários saudáveis ​​do sexo masculino serão recrutados entre os funcionários do Christian Medical College, Vellore, após a obtenção do consentimento informado por escrito. Uma semana depois, o TOTG será repetido após uma única dose de sulfato ferroso (120 mg de ferro elementar) administrada 2 horas antes do teste. Os níveis séricos de glicose, insulina, peptídeo C, ferro sérico e saturação de transferrina serão medidos durante ambos os OGTT. Os efeitos do ferro na cinética de secreção de insulina serão documentados. Além disso, determinaremos se ocorrem alterações na tolerância à glicose, resistência à insulina e taxas de depuração da insulina.