Влияние высоты над уровнем моря на усвоение железа у женщин с дефицитом железа (PotatoAlt)

Население, проживающее на больших высотах, может иметь более высокие потребности в железе, поскольку железо в организме естественным образом увеличивается у долгоживущих высокогорных жителей, чтобы компенсировать более низкое парциальное давление кислорода. Высота проживания 3600 м над уровнем моря подразумевает увеличение гемоглобина на ≈30 г Hb/л, что у женщины весом 60 кг соответствует увеличению на ≈500 мг железа в эритроцитах. Ранние исследования в Боливии показали снижение запасов железа у женщин, живущих на высоте >3000 м над уровнем моря, по сравнению с женщинами, живущими ниже 3000 м над уровнем моря.

Кратковременное пребывание на большой высоте оказывает сильное влияние на метаболизм железа. Более низкое парциальное давление кислорода увеличивает скорость синтеза эритроцитов, что отражается в снижении параметров статуса железа, таких как сывороточное железо, сывороточный ферритин, и увеличении эритропоэтина и эритроферрона, которые, в свою очередь, подавляют гепсидин, главный регулятор системного железа. метаболизм, влияя на высвобождение железа из запасов и усвоение железа с пищей. Кроме того, внутриклеточные датчики кислорода, пролилгидролазы (PHD), стабилизируют индуцируемые гипоксией факторы (HIF-1α и HIF2-α), критически контролирующие регуляторы транскрипции, такие как переносчик диметаллов-1 (DMT-1), ответственный за апикальное поглощение железа в энтероцитах.

Ранние исследования в Перу, проведенные Huff et al. показали заметное кратковременное увеличение включения сывороточного железа в эритроциты у испытуемых из Лимы (уровень моря) во время акклиматизации в Марокко на высоте 4540 м над уровнем моря. Противоположный случай был у уроженцев Марокко во время акклиматизации в Лиме, ​​поскольку у них была снижена скорость переноса железа из плазмы в эритроциты. Примечательно, однако, что в течение короткого периода исследования (10 дней) не было обнаружено заметных изменений объема эритроцитов, гемоглобина или массы эритроцитов.

Несмотря на эти хорошо описанные биологические механизмы и краткосрочные эффекты на физиологические маркеры статуса железа, влияние хронического пребывания на большой высоте на статус железа, компартменты железа в организме и потребности в железе с пищей изучены не полностью. Считается, что генетические факторы, отражаемые различными этническими группами, играют большую роль в адаптации метаболизма железа к высоте.

Недавнее крупное исследование (n = 71798), проведенное среди молодых мужчин и призывников швейцарской армии с высоким содержанием железа, предполагает устойчивое повышение уровня гемоглобина и ферритина с увеличением высоты, повышение, которое можно было обнаружить с каждым повышением на 300 м над уровнем моря, начиная с 300 м над уровнем моря. высота. Авторы также предположили, что в этой популяции сывороточный ферритин повышался с высотой независимо от увеличения гемоглобина, что указывает на отдельный биологический механизм, управляющий запасами железа с увеличением высоты. Эти данные контрастируют с данными из Боливии относительно практически здоровых женщин репродуктивного возраста, у которых запасы железа в организме уменьшались на высотах >3000 м над уровнем моря по сравнению с женщинами, живущими на более низких высотах (<3000 м над уровнем моря), предполагая, что на больших высотах доступность железа может быть меньше. ограничивающий фактор для оптимальных запасов железа и для профилактики анемии. Поэтому необходимы дополнительные исследования детерминант баланса железа в зависимости от высоты над уровнем моря, а именно взаимодействия между усвоением железа с пищей, статусом железа и маркерами статуса железа.

Основная цель предлагаемого исследования состоит в том, чтобы определить биодоступность железа из биообогащенного картофеля на разных высотах у населения андского происхождения. Испытания на людях будут проводиться с участием добровольцев в регионе Уанкавелика в Перу (высота над уровнем моря: 3676 метров), а также в Лиме (высота, близкая к уровню моря). Цель состоит в том, чтобы оценить влияние высоты на поглощение перспективным биообогащенным железом сортом картофеля. Эти испытания требуют включения стабильных изотопов железа в пищу биообогащенных и анализа изотопов в последующих образцах крови (эритроцитов).