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El hierro es un elemento esencial necesario para el funcionamiento normal de todas las células del cuerpo, y es necesario para los procesos metabólicos básicos como transporte de oxígeno, síntesis del ADN, metabolismo oxidativo de la enzima del citocromo P450, y transporte de electrones. La transferencia de electrones es el proceso por medio del cual un electrón se mueve de un átomo o molécula a otro. El hierro puede alternar entre la forma férrica (Fe3+) y la ferrosa (Fe2+) al liberar o captar un electrón.
Fe3+ + O2- --> Fe2+ + O2
Esta capacidad le permite al hierro no unido (libre) catalizar reacciones que generan radicales libres altamente reactivos, tales como O2 y OH-, que pueden dañar los tejidos.
Fe2+ + H2O2 --> Fe3+ + OH- + HO (Reacción de Fenton)
Como tal, las propiedades que hacen que el hierro sea esencial para la vida también hacen que sea potencialmente muy tóxico.
A diferencia de otros metales nutricionales, el hierro se conserva durante mucho tiempo, ya que no existen mecanismos activos de eliminación. Los depósitos de hierro en el cuerpo se mantienen, en general, en estado de equilibrio ya que la ingesta de hierro en la dieta se equilibra por la pérdida gradual y normal de hierro (alrededor de 1 mg/día en hombres y 1,5 mg/día en mujeres que menstrúan), por ejemplo a través del desprendimiento de células de la piel y del tracto gastrointestinal, o a través de pérdida sanguínea.
El cuerpo mantiene la homeostasis normal del hierro al regular la absorción del hierro de la dieta, así como su distribución en el cuerpo [1]. La distribución de hierro en la sangre normalmente se lleva a cabo a través de la transferrina. Cuando hay un exceso de hierro, sobrepasa la capacidad de fijación de la transferrina y, por lo tanto, se une a moléculas más pequeñas de bajo peso molecular en forma de hierro no unido a transferrina (NTBI, por sus siglas en inglés). El hierro plasmático lábil (LPI, por sus siglas en inglés), componente directo del NTBI capaz de formar quelatos, es altamente tóxico ya que puede catalizar la formación de radicales hidroxilo libres nocivos. Se cree que el LPI es el hierro que carga las células a través de un mecanismo no regulado diferente del receptor de transferrina. Esto se opone a la absorción de hierro unido a la transferrina, que ocurre de manera regulada a través de los receptores de la transferrina.
de manera regulada a través de los receptores de la transferrina.
Adaptado con permiso [2].
En estado normal de equilibrio, 1–2 mg de hierro entra y sale del cuerpo diariamente. El hierro de la dieta es absorbido en el duodeno por los enterocitos, y circula en el plasma. Allí es fijado por la transferrina, y queda disponible para su absorción en todo el cuerpo por cualquier tejido con receptores de transferrina. El tejido parenquimatoso del hígado es especialmente rico en receptores de transferrina, y almacena grandes cantidades de hierro. La mayor parte del hierro circulante es utilizado por la médula ósea para generar hemoglobina para los glóbulos rojos, mientras que aproximadamente del 10 al 15% es utilizado por las fibras musculares para generar mioglobina. Los glóbulos rojos circulantes normalmente constituyen el mayor depósito de almacenamiento de hierro. Cuando los glóbulos rojos se vuelven senescentes son engullidos por los macrófagos reticuloendoteliales, que hacen que el hierro quede disponible para ser redistribuido a otros tejidos mediante la transferrina. Diariamente se pierden pequeñas cantidades de hierro por desprendimiento de células de las mucosas, por pérdida de células epiteliales y por pérdida sanguínea. Dado que el cuerpo humano no ha desarrollado un mecanismo para eliminar el exceso de hierro, los trastornos del equilibrio del hierro, como la sobrecarga y la deficiencia de hierro, se encuentran entre las enfermedades más comunes en los seres humanos.
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