Dietary iron uptake[edit]The absorp

Dietary iron uptake[edit]
The absorption of dietary iron is a variable and dynamic process. The amount of iron absorbed compared to the amount ingested is typically low, but may range from 5% to as much as 35% depending on circumstances and type of iron. The efficiency with which iron is absorbed varies depending on the source. Generally the best-absorbed forms of iron come from animal products. Absorption of dietary iron in iron salt form (as in most supplements) varies somewhat according to the body’s need for iron, and is usually between 10% and 20% of iron intake. Absorption of iron from animal products, and some plant products, is in the form of heme iron, and is more efficient, allowing absorption of from 15% to 35% of intake. Heme iron in animals is from blood and heme-containing proteins in meat and mitochondria, whereas in plants, heme iron is present in mitochondria in all cells that use oxygen for respiration.
Like most mineral nutrients, the majority of the iron absorbed from digested food or supplements is absorbed in the duodenum by enterocytes of the duodenal lining. These cells have special molecules that allow them to move iron into the body. To be absorbed, dietary iron can be absorbed as part of a protein such as heme protein or iron must be in its ferrous Fe2+ form. A ferric reductase enzyme on the enterocytes’ brush border, duodenal cytochrome B (Dcytb), reduces ferric Fe3+ to Fe2+.[5] A protein called divalent metal transporter 1 (DMT1), which can transport several divalent metals across the plasma membrane, then transports iron across the enterocyte’s cell membrane into the cell.
These intestinal lining cells can then either store the iron as ferritin, which is accomplished by Fe3+ binding to apoferritin (in which case the iron will leave the body when the cell dies and is sloughed off into feces), or the cell can release it into the body via the only known iron exporter in mammals, ferroportin. Hephaestin, a ferroxidase that can oxidize Fe2+ to Fe3+ and is found mainly in the small intestine, helps ferroportin transfer iron across the basolateral end of the intestine cells. In contrast, ferroportin is post-translationally repressed by hepcidin, a 25-amino acid peptide hormone. The body regulates iron levels by regulating each of these steps. For instance, enterocytes synthesize more Dcytb, DMT1 and ferroportin in response to iron deficiency anemia.[6] Iron absorption from diet is enhanced in the presence of vitamin C and diminished by excess calcium, zinc, or magnesium.[7][citation needed]
The human body’s rate of iron absorption appears to respond to a variety of interdependent factors, including total iron stores, the extent to which the bone marrow is producing new red blood cells, the concentration of hemoglobin in the blood, and the oxygen content of the blood. The body also absorbs less iron during times of inflammation. Recent discoveries demonstrate that hepcidin regulation of ferroportin is responsible for the syndrome of anemia of chronic disease.
Iron recycling and loss[edit]
Most of the iron in the body is hoarded and recycled by the reticuloendothelial system, which breaks down aged red blood cells. In contrast to iron uptake and recycling, there is no physiologic regulatory mechanism for excreting iron. People lose a small but steady amount by gastrointestinal blood loss, sweating and by shedding cells of the skin and the mucosal lining of the gastrointestinal tract. The total amount of loss for healthy people in the developed world amounts to an estimated average of 1 mg a day for men, and 1.5–2 mg a day for women with regular menstrual periods. People with gastrointestinal parasitic infections, more commonly found in developing countries, often lose more.[2] Those who cannot regulate absorption well enough get disorders of iron overload. In these diseases, the toxicity of iron starts overwhelming the body's ability to bind and store it.[8]
Cellular iron regulation[edit]
Iron import[edit]
Most cell types take up iron primarily via receptor-mediated endocytosis by the transferrin receptor 1 (TFR1), transferrin receptor 2 (TFR2) and GAPDH. Transferrin-bound ferric iron is recognized by the transferrin receptor, trigering a conformational change that causes endocytosis. Iron then enters the cytoplasm from the endosome via importer DMT1 after being reduced to its ferrous state by a STEAP family reductase.[9][10][11]
Alternatively, iron can enter the cell directly via plasma membrane divalent cation importers such as DMT1 and ZIP14 (Zrt-Irt-like protein 14). Again, iron enters the cytoplasm in the ferrous state after being reduced in the extracellular space by a reductase such as STEAP2, STEAP3 (in erythrocytes), Dcytb (in enterocytes) and SDR2.[9]
The labile iron pool[edit]
In the cytoplasm, ferrous iron is found in a soluble, chelatable state which constitutes the labile iron pool (~0.001 mM).[12] In this pool, iron is thought to be bound to low-mass compounds such as peptides, carboxylates and phosphates, although some might be in a free, hydrated form (aqua ions).[12] Alternatively, iron ions might be bound to specialized proteins known as metallochaperones.[13] the labile iron pool is potentially toxic due to iron's ability to generate reactive oxygen species. Iron from this pool can be taken up by mitochondria via mitoferrin to synthesize Fe-S clusters and heme groups.[9]
The storage iron pool[edit]
Iron can be stored in ferritin as ferric iron due to the ferroxidase activity of the ferritin heavy chain.[14] Dysfunctional ferritin may accumulate as hemosiderin, which can be problematic in cases of iron overload.[15] The ferritin storage iron pool is much larger than the labile iron pool, ranging in concentration from 0.7 mM to 3.6 mM.[12]
Iron export[edit]
Iron export occurs in a variety of cell types, including neurons, erythrocytes, macrophages and enterocytes. The latter two are especially important since systemic iron levels depend upon them. There is only one known iron exporter, ferroportin.[16] It transports ferrous iron out of the cell, generally aided by ceruloplasmin and/or hephaestin (mostly in enterocytes), which oxidize iron to its ferric state so it can bind ferritin in the extracellular medium.[9] Hepcidin causes the internalization of ferroportin, decreasing iron export. Besides, hepcidin seems to downregulate both TFR1 and DMT1 through an unknown mechanism.[17] Another player assisting ferroportin in effecting cellular iron export is the higher order multifunctional[18] glycolytic enzyme Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH). A specific post translationally modified isoform of GAPDH is recruited to the surface of iron loaded cells where it recruits apo-transferrin in close proximity to ferroportin so as to rapidly chelate the iron extruded.[19]
The expression of hepcidin, which only occurs in certain cell types such as hepatocytes, is tightly controlled at the transcriptional level and it represents the link between cellular and systemic iron homeostasis due to hepcidin's role as "gatekeeper" of iron release from enterocytes into the rest of the body.[9] Erythroblasts produce erythroferrone, a hormone which inhibits hepcidin and so increases the availability of iron needed for hemoglobin synthesis.[20]
Translational control of cellular iron[edit]
Although some control exists at the transcriptional level, the regulation of cellular iron levels is ultimately controlled at the translational level by iron-responsive element-binding proteins IRP1 and especially IRP2.[21] When iron levels are low, these proteins are able to bind to iron-responsive elements (IREs). IREs are stem loop structures in the untranslated regions (UTRs) of mRNA.[9]
Both ferritin and ferroportin contain an IRE in their 5' UTRs, so that under iron deficiency their translation is repressed by IRP2, preventing the unnecessary synthesis of storage protein and the detrimental export of iron. In contrast, TFR1 and some DMT1 variants contain 3' UTR IREs, which bind IRP2 under iron deficiency, stabilizing the mRNA, which guarantees the synthesis of iron importers.[9]
Iron-related pathology[edit]
Main article: Iron metabolism disorder
Iron deficiency[edit]
Main article: Iron deficiency

Iron is an important topic in prenatal care because women can sometimes become iron-deficient from the increased iron demands of pregnancy.
Functional or actual iron deficiency can result from a variety of causes. These causes can be grouped into several categories:
• Increased demand for iron, which the diet cannot accommodate.
• Increased loss of iron (usually through loss of blood).
• Nutritional deficiency. This can result due to a lack of dietary iron or consumption of foods that inhibit iron absorption, including calcium, phytates and tannins. Black tea steeped for long has high tannins.
• Inability to absorb iron: A common cause of iron deficiency is the widespread use of acid reducing medications, the strongest are the proton pump inhibitors (PPIs) such as omeprazole. The use of this class of medication is causing an increase in iron deficiency and is almost an epidemic.
• Damage to the intestinal lining. Examples of causes of this kind of damage include surgery involving the duodenum, or diseases like Crohn's or celiac sprue which severely reduce the surface area available for absorption.
• Inflammation leading to hepcidin-induced restriction on iron release from enterocytes (see above).
Iron overload[edit]
Main article: Iron overload
The body is able to substantially reduce the amount of iron it absorbs across the mucosa. It does not seem to be able to entirely shut down the iron transport process. Also, in situations where excess iron damages the intestinal lining itself (for instance, when children eat a large quantity of iron tablets produced for adult consumption), even more iron can enter the bloodstream and cause a potentially deadly syndrome of iron overload. Large amount

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ดูดซับเหล็กอาหาร [แก้ไข]ดูดซึมอาหารเหล็กเป็นกระบวนการตัวแปร และแบบไดนามิก จำนวนเหล็กเก็บเทียบกับปริมาณที่กินปกติต่ำ แต่อาจตั้งแต่ 5% ถึง 35% ขึ้นอยู่กับสถานการณ์และชนิดของเหล็ก ประสิทธิภาพการดูดซึมที่เหล็กแตกต้น โดยทั่วไปเหล็กแบบดูดซึมดีที่สุดมาจากผลิตภัณฑ์สัตว์ ดูดซึมอาหารเหล็กในฟอร์มเกลือเหล็ก (ในอาหารเสริมส่วนใหญ่) ไปจนค่อนข้างตามความต้องการของร่างกายสำหรับเหล็ก และมักจะอยู่ระหว่าง 10% และ 20% ของการบริโภคเหล็ก การดูดซึมเหล็กจากผลิตภัณฑ์สัตว์ และบางโรงงานผลิตภัณฑ์ แบบของ heme เหล็ก และมีประสิทธิภาพมากขึ้น ช่วยให้การดูดซึมจาก 15% เป็น 35% ของการบริโภค Heme iron ในสัตว์ได้จากเลือดและ heme ประกอบด้วยโปรตีนในเนื้อสัตว์และ mitochondria ในขณะที่ในพืช heme เหล็กอยู่ใน mitochondria ในเซลล์ทั้งหมดที่ใช้ออกซิเจนในการหายใจเช่นสารอาหารแร่ธาตุส่วนใหญ่ ส่วนใหญ่ของเหล็กดูดซึมจากอาหารย่อย หรืออาหารเสริมดูดซึมใน duodenum ที่ โดย enterocytes ซับ duodenal เซลล์เหล่านี้มีโมเลกุลพิเศษที่อนุญาตให้ย้ายเหล็กในร่างกาย หลง เหล็กอาหารสามารถถูกดูดซึมเป็นส่วนหนึ่งของโปรตีนเช่นโปรตีน heme หรือเหล็กต้องเป็นเหล็ก Fe2 + แบบ เอนไซม์ reductase เฟอร์บนขอบของ enterocytes แปรง duodenal cytochrome B (Dcytb), ลดเฟอร์ Fe3 + Fe2 + ไป [5] แล้วการเรียก divalent โลหะขนส่ง 1 (DMT1), ซึ่งสามารถขนส่งโลหะหลาย divalent ข้ามเยื่อพลาสมา โปรตีนขนส่งเหล็กในเยื่อเซลล์ของ enterocyte ลงในเซลล์เซลล์เยื่อบุลำไส้เหล่านี้สามารถ แล้วอย่างใดอย่างหนึ่งเก็บเหล็กเป็น ferritin โดย Fe3 + ผูกกับ apoferritin (ในกรณีที่เหล็กจะทำให้ร่างกายเมื่อเซลล์ตาย และมี sloughed ออกเป็นอุจจาระ), หรือเซลล์สามารถนำเข้าไปในร่างกายผ่านรู้จักกันเฉพาะผู้ส่งออกเหล็กในการเลี้ยงลูกด้วยนม ferroportin Hephaestin, ferroxidase ที่สามารถออกซิไดซ์ Fe2 + กับ Fe3 + และพบในลำไส้เล็ก ช่วย ferroportin โอนย้ายเหล็กทั้งสิ้น basolateral เซลล์ลำไส้ ในทางตรงกันข้าม ferroportin เป็น post-translationally repressed โดย hepcidin ฮอร์โมนเพปไทด์กรดอะมิโน 25 ตัวกำหนดระดับเหล็ก ด้วยการควบคุมแต่ละขั้นตอนเหล่านี้ ตัวอย่าง enterocytes สังเคราะห์เพิ่มเติม Dcytb, DMT1 และ ferroportin ในการตอบสนองของโรคโลหิตจางขาดเหล็ก [6] เหล็กดูดซึมจากอาหารเพิ่มในต่อหน้าของวิตามินซี และลดลง โดยแคลเซียมส่วนเกิน สังกะสี แมกนีเซียม [7] [ต้องการอ้างอิง]อัตราการดูดซึมเหล็กของร่างกายมนุษย์ปรากฏขึ้น เพื่อตอบสนองต่อความหลากหลายของปัจจัยจัด รวมรวมเหล็กเก็บ ขอบเขตที่ไขกระดูกจะผลิตเซลล์ใหม่ในเม็ดเลือดแดง ความเข้มข้นของฮีโมโกลบินในเลือด และเนื้อหาออกซิเจนของเลือด ร่างกายดูดซับเหล็กน้อยนอกจากนี้ในช่วงเวลาของการอักเสบ การค้นพบล่าสุดแสดงให้เห็นว่า ระเบียบ hepcidin ของ ferroportin รับผิดชอบกลุ่มอาการของโรคโลหิตจางโรคเรื้อรังเหล็กรีไซเคิลและการสูญเสีย [แก้ไข]ที่สุดของเหล็กในร่างกาย hoarded และรีไซเคิล โดยระบบ reticuloendothelial ซึ่งแบ่งเซลล์เม็ดเลือดแดงอายุ ตรงข้ามดูดซับเหล็กและรีไซเคิล มีกลไกกำกับดูแล physiologic สำหรับ excreting เหล็ก คนสูญเสียยอดเล็ก แต่มั่นคง โดยสูญเสียระบบเลือด ตากระตุก และส่องเซลล์ของผิวหนังและเยื่อบุ mucosal ของระบบทางเดิน จำนวนการสูญเสียสำหรับคนสุขภาพจำนวนโลกพัฒนาไปโดยเฉลี่ยประมาณ 1 มิลลิกรัมต่อวันสำหรับผู้ชาย และ 1.5-2 มิลลิกรัมต่อวันสำหรับผู้หญิงที่มีรอบประจำเดือนปกติ คนที่ มีระบบเสียงฟู่เหมือนกาฝากติดเชื้อ พบบ่อยในประเทศกำลังพัฒนา มักจะสูญเสียมากขึ้น [2] ผู้ที่ไม่สามารถควบคุมการดูดซึมดีพอโรคของเหล็กเกินพิกัดได้ ในโรคเหล่านี้ ความเป็นพิษของเหล็กเริ่มครอบงำของร่างกายความสามารถในการผูก และเก็บไว้ [8]โทรศัพท์มือถือเหล็กระเบียบ [แก้ไข]นำเข้าเหล็ก [แก้ไข]ชนิดเซลล์ส่วนใหญ่ใช้เหล็กผ่านสารหลัก โดยตัวรับ transferrin 1 (TFR1), ตัวรับ transferrin 2 (TFR2) และ GAPDH Transferrin ผูกเหล็กเฟอร์มีการรับรู้ โดยตัวรับ transferrin, trigering เปลี่ยนแปลง conformational ที่เกิด endocytosis เหล็กแล้วป้อนไซโทพลาซึมจากเอนโดโซมที่ผ่านผู้นำเข้า DMT1 หลังถูกลดสถานะของเหล็กโดยการ STEAP ครอบครัว reductase [9] [10] [11]หรือ เหล็กสามารถป้อนเซลล์โดยตรงผ่านเมมเบรนของพลาสม่า divalent cation ผู้นำเข้าเช่น DMT1 และ ZIP14 (Zrt Irt เหมือนโปรตีน 14) อีก เหล็กป้อนไซโทพลาซึมในเหล็กหลังจากการลดลงในพื้นที่ extracellular reductase เช่น STEAP2, STEAP3 (ใน erythrocytes), Dcytb (ใน enterocytes) และ SDR2 [9]ประเภทเหล็ก labile [แก้ไข]ในไซโทพลาซึม เหล็กเหล็กจะอยู่ในสถานะ chelatable ละลายน้ำซึ่งสระ labile เหล็ก (~0.001 mM) [12] ในนี้สระว่ายน้ำ เหล็กเป็นความคิดติดกับสารประกอบมวลต่ำเช่นเปปไทด์ carboxylates และ ฟอสเฟต แม้ว่าบางส่วนอาจจะในผลิตภัณฑ์ ฟรีฟอร์ม (กันน้ำ) [12] หรือ อาจผูกเหล็กกันไปเฉพาะโปรตีนที่เรียกว่า metallochaperones [13] สระ labile เหล็กเป็นพิษอาจเนื่องจากสามารถสร้างออกซิเจนปฏิกิริยาชนิดของเหล็ก เหล็กจากสระว่ายน้ำนี้สามารถนำค่า โดย mitochondria ผ่าน mitoferrin สังเคราะห์ Fe S คลัสเตอร์และกลุ่ม heme [9]สระว่ายน้ำเหล็กเก็บ [แก้ไข]สามารถเก็บใน ferritin เหล็กเป็นเหล็กเฟอร์เนื่องจากกิจกรรม ferroxidase ของ ferritin หนัก [14] นบา ferritin อาจสะสมเป็น hemosiderin ซึ่งอาจจะมีปัญหาในกรณีของเหล็กเกินพิกัด [15] ferritin เก็บเตารีดสระว่ายน้ำมีขนาดใหญ่กว่าพู labile เหล็ก ตั้งแต่ความเข้มข้นจาก 0.7 มม. 3.6 มม. [12]การส่งออกเหล็ก [แก้ไข]ส่งออกเหล็กที่เกิดขึ้นในความหลากหลายของชนิดของเซลล์ neurons, erythrocytes บังเอิญ และ enterocytes หลังสองมีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากระบบเหล็กระดับขึ้นอยู่กับพวกเขา มีเพียงเหล็กชื่อดังส่งออก ferroportin [16] มันขนส่งเหล็กเหล็กออกจากเซลล์ ทั่วไปช่วย โดย ceruloplasmin หรือ hephaestin (ส่วนใหญ่ใน enterocytes), ซึ่งออกซิไดซ์เหล็กสู่สถานะเฟอร์เพื่อให้มันสามารถผูก ferritin ในสื่อ extracellular [9] Hepcidin เกิด internalization ของ ferroportin เหล็กส่งออกลดลง นอกจาก hepcidin ดูเหมือนว่า downregulate TFR1 และ DMT1 ผ่านกลไกที่ไม่รู้จัก [17] เล่นอีกช่วย ferroportin ในมีผลต่อการส่งออกเหล็กเซลลูลาร์เป็นสูงสั่งโดยเอนไซม์ glycolytic [18] Glyceraldehyde-3-ฟอสเฟต dehydrogenase (GAPDH) โพสต์เฉพาะแก้ไข translationally isoform ของ GAPDH จะพิจารณาพื้นผิวของเหล็กโหลดเซลล์ที่มัน recruits transferrin อาโปกับ ferroportin เพื่อ chelate เหล็ก extruded อย่างรวดเร็ว [19]ค่าของ hepcidin ซึ่งเกิดขึ้นเฉพาะ ในเซลล์บางชนิดเช่น hepatocytes แน่นควบคุมระดับ transcriptional และแสดงการเชื่อมโยงระหว่างภาวะธำรงดุลเซลลูลาร์ และระบบเหล็กเนื่องจากบทบาทของ hepcidin เป็น "gatekeeper" ของเหล็กออกจาก enterocytes ในส่วนเหลือของร่างกาย [9] erythroblasts ผลิต erythroferrone ฮอร์โมนซึ่งยับยั้ง hepcidin และเพิ่มพร้อมใช้งานของเหล็กที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ฮีโมโกลบิน [20]ควบคุม translational ของโทรศัพท์มือถือเหล็ก [แก้ไข]แม้ว่าบางอย่างควบคุมอยู่ที่ระดับ transcriptional ระเบียบเตารีดโทรศัพท์มือถือระดับสุดควบคุมระดับ translational โดยโปรตีนองค์ประกอบผูกเหล็กสนอง IRP1 และ IRP2 โดยเฉพาะ [21] เมื่อเหล็กระดับต่ำ โปรตีนเหล่านี้จะสามารถผูกเข้ากับองค์ประกอบเหล็กสนอง (IREs) IREs จะเกิดโครงสร้างการวนรอบในภูมิภาค untranslated (UTRs) ของ mRNA [9]Ferritin และ ferroportin ประกอบด้วยการ IRE ในตน 5' UTRs เพื่อให้ใต้เหล็กขาด ผู้แปลคือ repressed โดย IRP2 ป้องกันการสังเคราะห์ไม่จำเป็นเก็บโปรตีนและเหล็กส่งผลดี ในทางตรงกันข้าม TFR1 และบางตัวแปร DMT1 ประกอบด้วย 3' UTR IREs ซึ่งผูก IRP2 ภายใต้ขาดเหล็ก stabilizing mRNA ที่สร้างผู้นำเข้าเหล็กนั้น [9]พยาธิที่เกี่ยวข้องกับเหล็ก [แก้ไข]บทความหลัก: เตาเผาผลาญผิดปกติขาดเหล็ก [แก้ไข]บทความหลัก: เหล็กขาด เหล็กเป็น เพราะผู้หญิงบางครั้งสามารถเป็นเหล็กไม่มีหัวข้อสำคัญในการดูแลก่อนคลอดจากความต้องการเหล็กเพิ่มขึ้นของการตั้งครรภ์ขาดเหล็กจริง หรือทำงานสามารถได้จากหลากหลายสาเหตุ สาเหตุเหล่านี้สามารถจัดกลุ่มได้หลายประเภท:•เพิ่มความต้องการเหล็ก ซึ่งอาหารไม่สามารถรองรับ•เพิ่มการสูญเสียเหล็ก (มักจะผ่านการสูญเสียเลือด)•ขาดโภชนาการ นี้สามารถเกิดจากการขาดเหล็กอาหารหรือบริโภคอาหารที่ยับยั้งการดูดซึมเหล็ก แคลเซียม phytates และ tannins ชาดำที่ดองนานมี tannins สูง•ไม่สามารถดูดซับเหล็ก: สาเหตุของการขาดเหล็กถูกใช้อย่างแพร่หลายของยาลดกรด แข็งแกร่งที่สุดอยู่ที่โปรตอนปั๊ม inhibitors (PPIs) เช่นโอมีปราโซล การใช้ยาระดับนี้จะก่อให้เกิดการเพิ่มขึ้นในขาดเหล็ก และเป็นโรคระบาดเกือบ•การทำลายเยื่อบุลำไส้ ตัวอย่างของสาเหตุของความเสียหายชนิดนี้ได้แก่ duodenum เกี่ยวข้องกับการผ่าตัด หรือโรคเช่น Crohn ของหรือ celiac sprue ซึ่งรุนแรงลดพื้นที่ผิวสำหรับดูดซึม•อักเสบที่นำไปสู่ข้อจำกัดที่ทำให้เกิด hepcidin บนเหล็กออกจาก enterocytes (ดูข้างต้น)เหล็กเกินพิกัด [แก้ไข]บทความหลัก: โอเวอร์โหลดเหล็กร่างกายจะสามารถลดปริมาณของเหล็กที่จะดูดซับทั้ง mucosa มาก ไม่ได้ดูเหมือนจะสามารถปิดการขนส่งเหล็กทั้งหมด ยัง ในกรณีที่เหล็กเกินความเสียหายที่ลำไส้ซับเอง (เช่น เมื่อเด็กกินยาเม็ดเหล็กจำนวนมากผลิตสำหรับปริมาณการใช้ในผู้ใหญ่), เหล็กยิ่งสามารถป้อนในกระแสเลือด และทำให้เกิดกลุ่มอาการที่ร้ายแรงอาจของเหล็กเกินพิกัดได้ จำนวนมาก

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การดูดซึมธาตุเหล็กอาหาร [แก้ไข]
ดูดซึมธาตุเหล็กอาหารเป็นตัวแปรและกระบวนการแบบไดนามิก ปริมาณของเหล็กดูดซึมเมื่อเทียบกับจำนวนเงินที่กินโดยทั่วไปจะต่ำ แต่อาจมีตั้งแต่ 5% ถึงมากที่สุดเท่าที่ 35% ขึ้นอยู่กับสถานการณ์และชนิดของเหล็ก ประสิทธิภาพที่เหล็กจะถูกดูดซึมแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับแหล่งที่มา โดยทั่วไปในรูปแบบที่ดีที่สุดดูดซึมของธาตุเหล็กมาจากผลิตภัณฑ์จากสัตว์ ดูดซึมธาตุเหล็กในรูปแบบการบริโภคอาหารที่มีธาตุเหล็กเกลือ (ในขณะที่ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารส่วนใหญ่) จะแตกต่างกันบ้างตามความต้องการของร่างกายสำหรับเหล็กและมักจะอยู่ระหว่าง 10% และ 20% ของการบริโภคเหล็ก ดูดซึมธาตุเหล็กจากผลิตภัณฑ์จากสัตว์และผลิตภัณฑ์จากพืชบางชนิดเป็นในรูปแบบของ heme เหล็กและมีประสิทธิภาพมากขึ้นช่วยให้การดูดซึมของจาก 15% เป็น 35% ของการบริโภค เหล็ก heme ในสัตว์จากเลือดและโปรตีนฮีมที่มีในเนื้อสัตว์และ mitochondria ในขณะที่ในพืช heme เหล็กอยู่ใน mitochondria ในเซลล์ทั้งหมดที่ใช้ออกซิเจนสำหรับการหายใจ.
เช่นเดียวกับสารอาหารแร่ธาตุมากที่สุดส่วนใหญ่ของเหล็กดูดซึมจากอาหารที่ย่อย หรือผลิตภัณฑ์เสริมอาหารจะถูกดูดซึมในลำไส้เล็กส่วนต้นโดย enterocytes ของเยื่อบุลำไส้เล็กส่วนต้น เซลล์เหล่านี้มีโมเลกุลพิเศษที่ช่วยให้พวกเขาที่จะย้ายเหล็กเข้าสู่ร่างกาย จะถูกดูดซึมธาตุเหล็กในอาหารสามารถดูดซึมได้เป็นส่วนหนึ่งของโปรตีนเช่นโปรตีนฮีมหรือเหล็กจะต้องอยู่ในรูปแบบของเหล็ก Fe2 + เอนไซม์ reductase ธาตุเหล็กบนขอบแปรง enterocytes 'cytochrome ลำไส้ B (Dcytb) ลด Fe3 + เฟอริกจะ Fe2 +. [5] โลหะโปรตีนที่เรียกว่า divalent ขนส่ง 1 (DMT1) ซึ่งสามารถขนส่งโลหะ divalent ต่างๆทั่วเยื่อหุ้มแล้ว ลำเลียงเหล็กข้ามเยื่อหุ้มเซลล์ enterocyte ไว้ในมือถือ.
เหล่านี้เซลล์เยื่อบุลำไส้สามารถแล้วทั้งเก็บเหล็กเป็น ferritin ซึ่งสามารถทำได้โดยการ Fe3 + ผูกพันกับ apoferritin (ในกรณีที่เหล็กจะออกจากร่างกายเมื่อเซลล์ตายและทุกข์ยาก เข้ามาในอุจจาระ) หรือเซลล์สามารถปล่อยมันเข้าสู่ร่างกายผ่านทางผู้ส่งออกเหล็กที่รู้จักกันเฉพาะในนม ferroportin Hephaestin เป็น ferroxidase ที่สามารถออกซิไดซ์ Fe2 + เพื่อ Fe3 + และส่วนใหญ่พบในลำไส้เล็กจะช่วยให้การถ่ายโอน ferroportin เหล็กทั่ว basolateral ปลายของเซลล์ลำไส้ ในทางตรงกันข้าม ferroportin ถูกโพสต์โดย translationally อัดอั้น hepcidin เป็นกรดอะมิโน 25 ฮอร์โมนเปปไทด์ ร่างกายควบคุมระดับของธาตุเหล็กโดยการควบคุมแต่ละขั้นตอนเหล่านี้ ยกตัวอย่างเช่น enterocytes สังเคราะห์มากขึ้น Dcytb, DMT1 และ ferroportin ในการตอบสนองต่อภาวะโลหิตจางขาดธาตุเหล็ก. [6] การดูดซึมธาตุเหล็กจากอาหารจะเพิ่มขึ้นในการปรากฏตัวของวิตามินซีและลดลงโดยแคลเซียมส่วนเกินสังกะสีหรือแมกนีเซียม. [7] [อ้างอิงที่จำเป็น ]
อัตราร่างกายมนุษย์ของการดูดซึมธาตุเหล็กจะปรากฏขึ้นเพื่อตอบสนองต่อความหลากหลายของปัจจัยการพึ่งพาซึ่งกันและกันรวมทั้งร้านค้าเหล็กรวมขอบเขตที่ไขกระดูกคือการผลิตใหม่เซลล์เม็ดเลือดแดงเข้มข้นของฮีโมโกลในเลือดและปริมาณออกซิเจนของ เลือด. ร่างกายยังดูดซับธาตุเหล็กน้อยในช่วงเวลาของการอักเสบ การค้นพบล่าสุดแสดงให้เห็นว่ากฎระเบียบของ ferroportin hepcidin เป็นผู้รับผิดชอบสำหรับกลุ่มอาการของโรคโลหิตจางโรคเรื้อรัง.
รีไซเคิลเหล็กและการสูญเสีย [แก้ไข]
ที่สุดของธาตุเหล็กในร่างกายจะถูกเก็บสะสมและนำกลับมาใช้โดยระบบ reticuloendothelial ซึ่งแบ่งลงอายุเซลล์เม็ดเลือดแดง ในทางตรงกันข้ามกับการดูดซึมธาตุเหล็กและการรีไซเคิลไม่มีกลไกการควบคุมทางสรีรวิทยาสำหรับขับถ่ายเหล็ก คนที่สูญเสียจำนวนเงินขนาดเล็ก แต่มั่นคงโดยการสูญเสียเลือดระบบทางเดินอาหาร, เหงื่อออกและไหลจากเซลล์ของผิวหนังและเยื่อบุเยื่อเมือกของระบบทางเดินอาหาร จำนวนของการสูญเสียสำหรับคนที่มีสุขภาพดีในประเทศที่พัฒนาแล้วจะมีจำนวนเฉลี่ยประมาณ 1 มิลลิกรัมต่อวันสำหรับผู้ชายและ 1.5-2 มิลลิกรัมต่อวันสำหรับผู้หญิงที่มีประจำเดือนปกติ คนที่มีการติดเชื้อพยาธิในทางเดินอาหารที่พบมากขึ้นโดยทั่วไปในการพัฒนาประเทศ. มักจะสูญเสียมากขึ้น [2] ผู้ที่ไม่สามารถควบคุมการดูดซึมได้ดีพอที่จะได้รับความผิดปกติของธาตุเหล็กเกิน ในโรคเหล่านี้เป็นพิษของเหล็กเริ่มครอบงำความสามารถของร่างกายในการผูกและเก็บไว้. [8]
มือถือระเบียบเหล็ก [แก้ไข]
นำเข้าเหล็ก [แก้ไข]
ส่วนใหญ่เซลล์ชนิดใช้เวลาถึงเหล็กส่วนใหญ่ผ่าน endocytosis รับ-ไกล่เกลี่ยโดยรับ transferrin 1 (TFR1) รับ transferrin 2 (TFR2) และ GAPDH เหล็กธาตุเหล็ก transferrin ที่ถูกผูกไว้เป็นที่ยอมรับโดยรับ transferrin ที่ trigering การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่ทำให้เกิด endocytosis เหล็กนั้นก็เข้าสู่พลาสซึมจาก endosome ผ่านทางผู้นำเข้า DMT1 หลังจากที่ถูกลดลงไปรัฐเหล็กของมันโดย reductase ครอบครัวสายคล้อง. [9] [10] [11]
อีกทางเลือกหนึ่งเหล็กสามารถเข้าสู่เซลล์ได้โดยตรงผ่านทางเยื่อหุ้มผู้นำเข้าไอออน divalent เช่น DMT1 และ ZIP14 (Zrt-Irt เหมือนโปรตีน 14) อีกครั้งเหล็กเข้าสู่พลาสซึมในสภาพเหล็กหลังจากที่ถูกลดลงในพื้นที่นอกโดย reductase เช่น STEAP2, STEAP3 (ในเม็ดเลือดแดง) Dcytb (ใน enterocytes) และ SDR2. [9]
สระว่ายน้ำเหล็ก labile [แก้ไข]
ใน พลาสซึมธาตุเหล็กธาตุเหล็กที่พบในที่ละลายน้ำได้รัฐ chelatable ซึ่งถือว่าสระว่ายน้ำเหล็ก labile (~ 0.001 มม.) [12] ในสระว่ายน้ำนี้เหล็กเป็นความคิดที่ถูกผูกไว้กับสารประกอบมวลต่ำเช่นเปปไทด์, carboxylates และฟอสเฟต แม้ว่าบางคนอาจจะอยู่ในฟรีรูปแบบไฮเดรท (ไอออนน้ำ). [12] อีกทางเลือกหนึ่งไอออนเหล็กอาจจะผูกพันกับโปรตีนเฉพาะที่รู้จักกันเป็น metallochaperones. [13] สระว่ายน้ำเหล็ก labile เป็นพิษที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากความสามารถในเหล็กในการสร้างออกซิเจน สายพันธุ์ เหล็กจากสระว่ายน้ำนี้สามารถนำขึ้นโดย mitochondria ผ่าน mitoferrin การสังเคราะห์กลุ่มเฟ-S และกลุ่ม heme. [9]
สระว่ายน้ำเก็บเหล็ก [แก้ไข]
เหล็กสามารถเก็บไว้ใน ferritin เหล็กธาตุเหล็กเนื่องจากการกิจกรรม ferroxidase ของ ferritin หนัก ห่วงโซ่. [14] ferritin ผิดปกติอาจสะสมเป็น hemosiderin ซึ่งอาจเป็นปัญหาได้ในกรณีที่มีธาตุเหล็กเกิน. [15] การจัดเก็บ ferritin สระว่ายน้ำเหล็กมีขนาดใหญ่กว่าสระว่ายน้ำเหล็ก labile หลากหลายในความเข้มข้นจาก 0.7 มิลลิ 3.6 มิลลิ. [ 12]
การส่งออกเหล็ก [แก้ไข]
การส่งออกเหล็กที่เกิดขึ้นในความหลากหลายของชนิดเซลล์รวมทั้งเซลล์เม็ดเลือดแดงขนาดใหญ่และ enterocytes หลังสองมีความสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งตั้งแต่ระดับของธาตุเหล็กระบบขึ้นอยู่กับพวกเขา มีการส่งออกเหล็กที่รู้จักกันเพียงคนเดียวคือ ferroportin. [16] มันลำเลียงเหล็กเหล็กออกจากเซลล์ได้รับความช่วยเหลือโดยทั่วไป ceruloplasmin และ / หรือ hephaestin (ส่วนใหญ่ใน enterocytes) ซึ่งออกซิไดซ์เหล็กรัฐธาตุเหล็กเพื่อที่จะสามารถผูก ferritin ใน สื่อนอก. [9] Hepcidin ทำให้เกิด internalization ของ ferroportin ที่ลดลงการส่งออกเหล็ก นอกจากนี้ดูเหมือนว่าจะ hepcidin downregulate ทั้ง TFR1 และ DMT1 ผ่านกลไกที่ไม่รู้จัก. [17] ผู้เล่นให้ความช่วยเหลือใน ferroportin มีผลกระทบต่อการส่งออกเหล็กโทรศัพท์มือถือก็คือการสั่งซื้อที่สูงขึ้นมัลติฟังก์ชั่ [18] เอนไซม์ glycolytic dehydrogenase glyceraldehyde-3-ฟอสเฟต (GAPDH) โพสต์โดยเฉพาะไอโซฟอร์มการแก้ไข translationally ของ GAPDH ได้รับคัดเลือกไปยังพื้นผิวของเซลล์โหลดเหล็กที่มันชักชวน APO-transferrin ในบริเวณใกล้เคียงกับ ferroportin เพื่อให้เป็นไปอย่างรวดเร็วคีเลตอัดเหล็ก. [19]
การแสดงออกของ hepcidin ซึ่งเกิดขึ้นในบางอย่าง เซลล์ชนิดเช่นเซลล์ตับมีการควบคุมอย่างเข้มงวดในระดับการถอดรหัสและมันแสดงให้เห็นถึงความเชื่อมโยงระหว่างสภาวะสมดุลเหล็กมือถือและระบบเนื่องจากบทบาท hepcidin เป็น "ยาม" ของการปล่อยเหล็กจาก enterocytes เข้าไปในส่วนที่เหลือของร่างกาย. [9] Erythroblasts ผลิต erythroferrone ซึ่งเป็นฮอร์โมนที่ยับยั้ง hepcidin และเพื่อเพิ่มความพร้อมของธาตุเหล็กที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ฮีโมโกล. [20]
การควบคุมแปลเหล็กเซลลูลาร์ [แก้ไข]
ถึงแม้ว่าการควบคุมที่มีอยู่ในระดับถอดรหัสระเบียบของระดับของธาตุเหล็กมือถือที่มีการควบคุมในที่สุดที่แปล โดยระดับธาตุเหล็กที่มีผลผูกพันที่ตอบสนองต่อโปรตีน IRP1 และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง IRP2. [21] เมื่อระดับของธาตุเหล็กต่ำโปรตีนเหล่านี้สามารถที่จะผูกกับเหล็กองค์ประกอบตอบสนอง (IRES) IRES มีโครงสร้างห่วงต้นกำเนิดในภูมิภาคไม่ได้แปล (UTRs) ของ mRNA. [9]
ทั้งสอง ferritin และ ferroportin ประกอบด้วย IRE ใน 5 'UTRs พวกเขาเพื่อให้อยู่ภายใต้การขาดธาตุเหล็กแปลของพวกเขาจะถูกปราบปรามโดย IRP2 ป้องกันการสังเคราะห์ที่ไม่จำเป็นของโปรตีนที่จัดเก็บ และการส่งออกที่เป็นอันตรายของธาตุเหล็ก ในทางตรงกันข้าม TFR1 และบางสายพันธุ์ DMT1 มี 3 'UTR IRES ซึ่งผูก IRP2 ภายใต้การขาดธาตุเหล็กเสถียรภาพ mRNA ซึ่งรับประกันการสังเคราะห์ของผู้นำเข้าเหล็ก [9].
พยาธิวิทยาเหล็กที่เกี่ยวข้องกับ [แก้ไข]
บทความหลัก:
เหล็กเผาผลาญอาหารผิดปกติของเหล็กขาด [แก้ไข]
บทความหลัก: เหล็กขาดธาตุเหล็กเป็นหัวข้อสำคัญในการดูแลก่อนคลอดเพราะผู้หญิงบางครั้งอาจกลายเป็นเหล็กขาดจากความต้องการเหล็กที่เพิ่มขึ้นของการตั้งครรภ์. การขาดธาตุเหล็กหรือฟังก์ชั่นที่เกิดขึ้นจริงเป็นผลมาจากความหลากหลายของสาเหตุ สาเหตุเหล่านี้สามารถแบ่งออกได้เป็นหลายประเภท: •ความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับธาตุเหล็กซึ่งอาหารที่ไม่สามารถรองรับ. •การสูญเสียที่เพิ่มขึ้นของเหล็ก (มักจะผ่านการสูญเสียเลือด). •การขาดโภชนาการ ซึ่งจะส่งผลเนื่องมาจากการขาดธาตุเหล็กในอาหารหรือการบริโภคอาหารที่ยับยั้งการดูดซึมธาตุเหล็กรวมทั้งแคลเซียมและแทนนิน phytates ชาดำแพร่หลายนานมีแทนนินสูง. •ไม่สามารถที่จะดูดซึมธาตุเหล็ก: สาเหตุของการขาดธาตุเหล็กคือการใช้อย่างแพร่หลายของกรดลดยาที่แข็งแกร่งเป็นสารยับยั้งโปรตอนปั๊ม (PPIs) เช่น omeprazole การใช้งานของชั้นเรียนของยานี้เป็นสาเหตุของการเพิ่มขึ้นของการขาดธาตุเหล็กและเกือบจะเป็นโรคระบาด. •ความเสียหายให้กับเยื่อบุลำไส้ ตัวอย่างของสาเหตุของชนิดของความเสียหายนี้รวมถึงการผ่าตัดที่เกี่ยวข้องกับลำไส้เล็กส่วนต้นหรือโรคเช่น Crohn หรือป่วงช่องท้องซึ่งรุนแรงลดพื้นที่ผิวที่มีการดูดซึม. •การอักเสบที่นำไปสู่ข้อ จำกัด hepcidin ที่เกิดขึ้นในการปล่อยเหล็กจาก enterocytes (ดูเหนือ). เหล็ก เกินพิกัด [แก้ไข] บทความหลัก: เหล็กเกินร่างกายจะสามารถลดปริมาณของเหล็กมันดูดซับทั่วเยื่อเมือก มันดูเหมือนจะไม่สามารถที่จะปิดตัวลงอย่างสิ้นเชิงขั้นตอนการขนส่งเหล็ก นอกจากนี้ในกรณีที่ความเสียหายส่วนเกินเหล็กเยื่อบุลำไส้ตัวเอง (เช่นเมื่อเด็กกินในปริมาณมากของยาเม็ดธาตุเหล็กที่ผลิตเพื่อการบริโภคสำหรับผู้ใหญ่) เหล็กมากยิ่งขึ้นสามารถเข้าสู่กระแสเลือดและก่อให้เกิดโรคร้ายแรงอาจเกิดขึ้นของธาตุเหล็กเกิน จำนวนมาก