El hierro en el cuerpo humano
El hierro en el cuerpo humano
El hierro como otros compuestos inorgánicos es necesario para el funcionamiento de muchas proteínas. Estos compuestos que son necesarios en menor medida son denominados microelementos, u oligoelementos, dependiendo de la cantidad necesaria para el funcionamiento de un ser vivo.
El hierro es el segundo metal más abundante en la corteza terrestre, después del aluminio y representa el 5% de la masa de la corteza. A nivel planetario es el más abundante puesto que el núcleo de la tierra está formado con un 70% de hierro. Pero, ¿Cuánto hierro es necesario para un ser vivo? Eso depende de cada especie, los requerimientos de hierro de un vertebrado cuyo sistema sanguíneo se basan en el hierro son algo mayores que los de un unicelular que emplea tan solo un par de átomos de hierro para el funcionamiento de sus proteínas.
El hierro es un metal de transición y eso quiere decir que es capaz de ceder y aceptar electrones, esta característica hace que sea muy versátil y permite diferentes formas (oxidadas o reducidas) del elemento y por consiguiente de la proteína o la molécula a la que se una. En el ser humano unos 4 gramos del peso de una persona de 80 kilos son hierro. De estos 4 gramos alrededor del 70% forma parte de moléculas funcionales. La gran mayoría, el 65% del total, se encuentra en los eritrocitos o glóbulos rojos, en el centro de la molécula de hemoglobina. Tan solo un 1% se encuentra en otros enzimas como los citocromos que intervienen en la respiración celular, no obstante el hierro también forma parte de enzimas no relacionadas con la respiración y el 4% restante se haya también unido a globinas, en este caso las mioglobinas de los músculos.
El otro 30% del hierro del cuerpo humano se encuentra en forma de reserva en el cuerpo para reponer el hierro que se excreta con la degradación de los anteriores mencionados. La principal forma de reserva de hierro en el cuerpo es la ferritina (20% del total), una proteína que se encuentra en los tejidos formadores de células sanguíneas (bazo y médula ósea), así como en el hígado. La otra forma de almacenamiento de hierro, en la que se encuentra el 10% del hierro total es la hemosiderina. Esta molécula se forma en el cuerpo cuando las necesidades de hierro ya están cubiertas. La hemosiderina deriva de la hemoglobina que se disocia del grupo hemo y estos se agregan formando micelios junto con la ferritina. En ocasiones se emplea como pigmento y da un color amarillo.
El hierro se absorbe en el intestino en la dieta, principalmente formando parte de grupos hemo. La absorción de este hierro, denominado HEM, cuenta con la liberación del hierro del anillo de porfirina del grupo hemo mediante la HEM oxidasa que secretan las células epiteliales del intestino. Después se une a glicoproteínas de membrana de los cilios intestinales y de ahí, en vesículas llega al torrente sanguíneo.
La absorción de hierro en el intestino está controlada por la síntesis de la HEM oxidasa, que está regulada por las cantidades de hierro almacenadas en el cuerpo.
Además de su papel en la formación de hemoglobina y mioglobina, el hierro es crucial para el funcionamiento de diversas enzimas y proteínas involucradas en procesos metabólicos esenciales. Por ejemplo, las enzimas que contienen hierro, como las catalasas y peroxidasas, juegan un papel vital en la protección de las células contra el daño oxidativo al descomponer el peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno. Asimismo, el hierro es un componente esencial de las enzimas implicadas en la síntesis de ADN y en la producción de energía a través de la cadena de transporte de electrones en las mitocondrias.
El hierro también tiene un papel importante en el sistema inmunológico. Las células inmunitarias, como los macrófagos y los linfocitos, requieren hierro para funcionar correctamente. Una deficiencia de hierro puede llevar a una disminución de la respuesta inmunitaria, lo que aumenta la susceptibilidad a infecciones. Además, el hierro es necesario para la proliferación y diferenciación de las células T, que son esenciales para la respuesta inmunitaria adaptativa.
La deficiencia de hierro es una de las deficiencias nutricionales más comunes en el mundo y puede llevar a la anemia ferropénica, una condición en la que el cuerpo no tiene suficientes glóbulos rojos sanos para transportar oxígeno adecuadamente a los tejidos. Los síntomas de la anemia ferropénica incluyen fatiga, debilidad, mareos y dificultad para concentrarse. Las poblaciones más vulnerables a la deficiencia de hierro incluyen mujeres en edad fértil, niños pequeños y personas con dietas restrictivas.
Por otro lado, el exceso de hierro en el cuerpo también puede ser perjudicial. La sobrecarga de hierro puede llevar a condiciones como la hemocromatosis, una enfermedad genética que causa la acumulación excesiva de hierro en los órganos, lo que puede resultar en daño hepático, diabetes y problemas cardíacos. Es importante mantener un equilibrio adecuado de hierro en el cuerpo a través de una dieta balanceada y, en algunos casos, mediante suplementos bajo supervisión médica.