Rauta veressä

Ihmiskehon raudan kokonaismäärä on noin 4,2 g. Noin 75–80 % raudan kokonaismäärästä on hemoglobiinissa, 20–25 % raudasta on varastossa, 5–10 % on myoglobiinissa ja 1 % hengitysentsyymeissä, jotka katalysoivat solujen ja kudosten hengitysprosesseja. Rauta suorittaa biologisen tehtävänsä pääasiassa osana muita biologisesti aktiivisia yhdisteitä, pääasiassa entsyymejä. Rautaa sisältävillä entsyymeillä on neljä päätehtävää:

• elektronin kuljetus (sytokromit, rauta-rikkiproteiinit);
• hapen (hemoglobiinin, myoglobiinin) kuljetus ja varastointi;
• osallistuminen hapetus-pelkistysentsyymien aktiivisten keskusten muodostumiseen (oksidaasit, hydroksylaasit, SOD jne.);
• raudan (transferriini, hemosideriini, ferritiini) kuljetus ja laskeuma.

Raudan homeostaasi kehossa varmistetaan ensinnäkin sen imeytymisen säätelyllä, koska kehon kyky erittää tätä elementtiä on rajallinen.

Ihmiskehon rautatilan ja sen imeytymisen välillä ruoansulatuskanavassa on selvä käänteinen suhde. Raudan imeytyminen riippuu:

• ikä, kehon rautapitoisuus;
• ruoansulatuskanavan sairaudet;
• tulevan raudan määrä ja kemialliset muodot;
• muiden elintarvikkeiden ainesosien määrät ja muodot.

Seerumin rautapitoisuuden viitearvot

Ikä	Seerumin rautapitoisuus
	Mcg/dl	µmol/l
Vastasyntyneet	100–250	17,90–44,75
Alle 2-vuotiaat lapset	40–100	7.16.–17.90.
Lapset	50–120	8,95–21,48
Aikuiset:
Miehet	65–175	11.6.–31.3.
Naiset	50–170	9,0–30,4

Normaali mahanesteen eritys on välttämätöntä raudan optimaaliselle imeytymiselle. Suolahapon nauttiminen edistää raudan imeytymistä aklorhydriassa. Askorbiinihappo, joka pelkistää rautaa ja muodostaa sen kanssa kelaattikomplekseja, lisää tämän alkuaineen hyötyosuutta, kuten tekevät muutkin orgaaniset hapot. Toinen raudan imeytymistä parantava ravintoaine on "eläinproteiinitekijä". Yksinkertaiset hiilihydraatit parantavat raudan imeytymistä: laktoosi, fruktoosi, sorbitoli, sekä aminohapot, kuten histidiini, lysiini ja kysteiini, jotka muodostavat helposti imeytyviä kelaatteja raudan kanssa. Raudan imeytymistä vähentävät juomat, kuten kahvi ja tee, joiden polyfenoliset yhdisteet sitovat tätä alkuainetta tiukasti. Siksi teetä käytetään estämään raudan imeytymisen lisääntymistä talassemiapotilailla. Erilaisilla sairauksilla on merkittävä vaikutus raudan imeytymiseen. Se lisääntyy raudanpuutteen, anemian (hemolyyttisen, aplastisen, pernisioosin), B6-vitamiinin puutteen _ja hemokromatoosin yhteydessä, mikä selittyy lisääntyneellä erytropoieesilla, rautavarastojen ehtymisellä ja hypoksialla.

Nykykäsitykset raudan imeytymisestä suolistossa antavat keskeisen roolin kahdelle transferriinityypille: limakalvo- ja plasmatransferriinille. Limakalvon apotransferriiniä erittävät enterosyytit suoliston luumeniin, jossa se yhdistyy rautaan ja tunkeutuu sitten enterosyyttiin. Jälkimmäisessä se vapautuu raudasta, minkä jälkeen se siirtyy uuteen sykliin. Limakalvon transferriiniä ei muodostu enterosyyteissä, vaan maksassa, josta tämä proteiini pääsee suolistoon sapen mukana. Enterosyytin tyvipuolella limakalvon transferriini luovuttaa rautaa plasma-analogilleen. Enterosyytin sytosolissa osa raudasta on ferritiinissä, josta suurin osa menetetään limakalvosolujen hilseilyn aikana, joka tapahtuu 3–4 päivän välein, ja vain pieni osa siirtyy veriplasmaan. Ennen ferritiiniin tai transferriiniin liittymistä kaksiarvoinen rauta muuttuu kolmiarvoiseksi. Raudan imeytyminen tapahtuu intensiivisimmin ohutsuolen proksimaalisissa osissa (pohjukaissuolessa ja tyhjäsuolessa). Plasmatransferriini kuljettaa rautaa kudoksiin, joilla on spesifisiä reseptoreita. Raudan liittymistä soluun edeltää transferriinin sitoutuminen spesifisiin kalvoreseptoreihin, joiden menetys esimerkiksi kypsissä punasoluissa johtaa siihen, että solu menettää kyvyn imeä tätä alkuainetta. Soluun tulevan raudan määrä on suoraan verrannollinen kalvoreseptorien lukumäärään. Rautaa vapautuu transferriinistä solussa. Sitten plasman apotransferriini palaa verenkiertoon. Solujen raudan tarpeen lisääntyminen niiden nopean kasvun tai hemoglobiinisynteesin aikana johtaa transferriinireseptorien biosynteesin induktioon, ja päinvastoin, solun rautavarastojen kasvaessa reseptorien määrä sen pinnalla vähenee. Solun sisällä transferriinistä vapautunut rauta sitoutuu ferritiiniin, joka kuljettaa rautaa mitokondrioihin, missä se sisältyy hemin ja muiden yhdisteiden koostumukseen.

Ihmiskehossa rauta jakautuu jatkuvasti uudelleen. Määrällisesti tärkein on aineenvaihduntakierto: plasma → punainen luuydin → punasolut → plasma. Lisäksi toimivat seuraavat syklit: plasma → ferritiini, hemosideriini → plasma ja plasma → myoglobiini, rautaa sisältävät entsyymit → plasma. Kaikki nämä kolme sykliä ovat yhteydessä toisiinsa plasman raudan (transferriinin) kautta, joka säätelee tämän alkuaineen jakautumista elimistössä. Tyypillisesti 70 % plasman raudasta pääsee punaiseen luuytimeen. Hemoglobiinin hajoamisen vuoksi vapautuu noin 21–24 mg rautaa päivässä, mikä on moninkertaisesti enemmän kuin raudan saanti ruoansulatuskanavasta (1–2 mg/vrk). Yli 95 % raudasta pääsee plasmaan mononukleaarisesta fagosyyttijärjestelmästä, joka absorboi fagosytoosin avulla yli 1011 ^vanhaa punasolua päivässä. Mononukleaaristen fagosyyttien soluihin tuleva rauta joko palaa nopeasti verenkiertoon ferritiinin muodossa tai varastoituu myöhempää käyttöä varten. Raudan väliaineenvaihdunta liittyy ensisijaisesti hemoglobiinin synteesin ja hajoamisen prosesseihin, joissa mononukleaarisella fagosyyttijärjestelmällä on keskeinen rooli. Aikuisella luuytimessä oleva transferriinirauta sitoutuu normosyytteihin ja retikulosyytteihin spesifisten reseptorien avulla, jotka käyttävät sitä hemoglobiinin syntetisointiin. Erytrosyyttien hajoamisen aikana veriplasmaan tuleva hemoglobiini sitoutuu spesifisesti haptoglobiiniin, mikä estää sen suodattumisen munuaisten kautta. Hemoglobiinin hajoamisen jälkeen mononukleaarisessa fagosyyttijärjestelmässä vapautunut rauta sitoutuu jälleen transferriiniin ja siirtyy uuteen hemoglobiinisynteesikiertoon. Transferriini kuljettaa muihin kudoksiin neljä kertaa vähemmän rautaa kuin punaiseen luuytimeen. Hemoglobiinin kokonaisrautapitoisuus on 3000 mg, myoglobiinissa 125 mg ja maksassa 700 mg (pääasiassa ferritiinin muodossa).

Rauta poistuu elimistöstä pääasiassa suoliston limakalvon kuoriutumalla ja sapen mukana. Sitä poistuu myös hiusten, kynsien, virtsan ja hien mukana. Tällä tavoin erittyvän raudan kokonaismäärä on terveellä miehellä 0,6–1 mg/vrk ja lisääntymisikäisillä naisilla yli 1,5 mg. Ruoasta imeytyy sama määrä rautaa (5–10 % sen kokonaismäärästä ruokavaliossa). Eläinruoasta peräisin oleva rauta imeytyy useita kertoja paremmin kuin kasvisruoasta. Rautapitoisuudella on vuorokausirytmi, ja naisilla sillä on yhteys kuukautiskiertoon. Raskauden aikana elimistön raudan määrä vähenee, erityisesti raskauden jälkipuoliskolla.

Siten seerumin raudan pitoisuus riippuu imeytymisestä ruoansulatuskanavassa, kertymisestä suolistoon, pernaan ja punaiseen luuytimeen, hemoglobiinin synteesistä ja hajoamisesta sekä sen häviämisestä elimistössä.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]