Fuentes y barrera intestinal
El organismo obtiene hierro por dos vías: desde el exterior a través de la dieta (vía exógena) y mediante la degradación de eritrocitos envejecidos (reutilización endógena). Para que el hierro de la dieta sea asimilado, se requiere un medio gástrico ácido y la presencia de agentes reductores. El principal de ellos es la vitamina C, que convierte el hierro férrico en ferroso (Fe2+). Es precisamente en esta forma que el oligoelemento penetra en los enterocitos (células de la mucosa intestinal).
Dentro de los enterocitos opera el mecanismo del «bloqueo mucoso». Su función es evitar que el exceso de hierro pase al torrente sanguíneo:
- Si las necesidades del organismo son bajas, en las células se sintetiza activamente la proteína apoferritina. Esta se une a los iones de hierro, transformándose en ferritina (Fe3+). Este hierro permanece en la mucosa y se elimina con las heces durante la descamación epitelial natural.
- Si existe deficiencia, la síntesis de apoferritina se inhibe y los iones atraviesan libremente el enterocito hacia el torrente sanguíneo.
Transporte y captura por receptores celulares
Al salir del intestino a través de la membrana basal, el ion Fe2+ llega al plasma, donde se oxida nuevamente a Fe3+. De esto se encarga una enzima que contiene cobre, la ferroxidasa (también conocida como ceruloplasminа). Durante la reacción, el cobre se reduce (Cu2+ → Cu+) y el hierro preparado se une a la glucoproteína de transporte apotransferrina. Se forma el complejo transferrina-Fe3+, el cual se distribuye por todo el organismo.
La entrada de hierro en los tejidos diana se realiza mediante receptores específicos de transferrina:
- El complejo se une al receptor en la superficie celular.
- Mediante endocitosis se forma una vesícula (endosoma).
- Dentro de la célula, el hierro se libera (nuevamente como Fe2+) y se destina a las necesidades del metabolismo.
El número de receptores en la membrana depende directamente de las reservas intracelulares. Ante la escasez de hierro, se potencia la transcripción del gen del receptor y la célula capta más transferrina de la sangre.
Distribución, almacenamiento y excreción
El hierro que llega a los tejidos se consume en la síntesis de hemoproteínas (por ejemplo, hemoglobina en la médula ósea o mioglobina en los músculos) y de proteínas hierro-azufre. Los excesos se almacenan en el hígado, el bazo y la médula ósea.
La principal proteína de almacenamiento es la ferritina. Sin embargo, si entra demasiado hierro y la capacidad de la ferritina se agota, este se transforma en hemosiderina. Se trata de un complejo poco soluble capaz de acumular hasta un 37% de hierro en su estructura.
Las pérdidas masivas del oligoelemento en condiciones normales son mínimas. El organismo lo pierde a través de las heces (incluyendo la bilis y el epitelio descamado), el sudor, la orina, así como durante las menstruaciones, hemorragias, el embarazo y la lactancia. Al mismo tiempo, una parte importante del hierro se encuentra en constante circulación: los macrófagos del sistema reticuloendotelial fagocitan los eritrocitos destruidos, liberan el hierro de la hemoglobina y lo devuelven a la sangre.
Regla de las valencias: «Comemos tercero, absorbemos segundo, transportamos tercero, utilizamos segundo». Alimentos (Fe3+) → Intestino (Fe2+) → Sangre (Fe3+) → Interior celular (Fe2+).
Preguntas de clases y exámenes
¿Para qué se necesita el cobre en el metabolismo del hierro?
El cobre es un cofactor de la ferroxidasa (ceruloplasmina). Sin esta enzima, el hierro no podrá oxidarse a Fe3+ al salir a la sangre ni se unirá a la proteína transportadora transferrina.
¿Cuál es la diferencia entre la ferritina y la hemosiderina?
La ferritina es el depósito fisiológico soluble de hierro. La hemosiderina se forma únicamente ante el exceso del oligoelemento, cuando las reservas de ferritina están saturadas; constituye un acúmulo insoluble.
¿Cómo se regula la entrada de hierro a la sangre?
A través del mecanismo del «bloqueo mucoso» en los enterocitos. Ante un exceso de hierro en el organismo, se sintetiza apoferritina, que se une al hierro dentro de las células intestinales impidiendo su paso al torrente sanguíneo.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismo de las reacciones de oxidación-reducción con participación del ácido ascórbico.
- El papel de los macrófagos del sistema reticuloendotelial en la reutilización de la hemoglobina.
- Estructura bioquímica de las proteínas que contienen hemo y grupos hierro-azufre.
- Regulación genética de la síntesis de receptores de transferrina a nivel transcripcional.
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