Metabolismus železa, projevy nedostatku a rizika s tím spojené

Železo je jedním z prvků, který naše tělo nezbytně potřebuje. Nedostatek železa je v běžném povědomí většiny populace úzce spojen s anémií a špatným okysličováním organismu. Také se můžeme často dozvědět, že to bývá problém především žen a osob, které nejí maso. Jak to vlastně je? Pojďme se blíže podívat na funkci železa v našem těle. Na jeho metabolismus, projevy nedostatku a rizika s tím spojené. Také si připomeneme, které potraviny jsou bohatým zdrojem železa, které je využitelné pro lidský organismus.

Železo patří mezi základní prvky nejenom u člověka, ale i v celé živočišné a rostlinné říši. Zejména proto, že je schopno přecházet z formy trojmocné na dvojmocnou, respektive z Fe^III+ na Fe^II+. Díky této vlastnosti je železo významný kofaktor pro aktivitu mnoha základních enzymů. Nicméně většina železa na planetě Zemi se vyskytuje převážně v nerozpustném a biologicky nedostupném trojmocném stavu Fe^III+. Z tohoto důvodu si živé organismy vyvinuly složité, ale efektivní mechanismy získávání železa ze svého prostředí. (1)

Podívejme se nejprve blíže právě na ty dvě formy železa. Dvojmocná forma železa se vyskytuje v hemové formě, což znamená, že je součástí hemoglobinu, který je složkou krve. Zdrojem dvojmocného železa jsou živočichové, respektive jejich maso. Čím více prokrvená pak část těla je, tím více hemoglobinu, potažmo železa obsahuje. Nejvíce prokrvené jsou například vnitřnosti, zejména játra. Pokud je potřeba rychle a efektivně doplnit organismu železo, tak se doporučuje především hovězí maso a hovězí vnitřnosti. Samozřejmě významný obsah železa je i ve vepřových či drůbežích játrech a obecně v červeném mase. (2)

Železo obsažené v rostlinách je v minerální trojmocné nehemové formě. Je extrémně citlivé na inhibitory, které snižují jeho absorpci do organismu. Nejčastěji se jedná o fytáty, vápník, polyfenoly obsažené v kávě, čaji, některých bylinkách a kakau. Také vláknina mírně inhibuje vstřebávání železa do těla. Nicméně některé způsoby přípravy pokrmů mohou snížit obsah fytátů ve výsledném jídle. Jedná se o techniky jako je namáčení zrn a semen ve vodě, jejich klíčení nebo třeba i proces kynutí chleba. Biologickou dostupnost železa zlepšují i fermentační procesy, dále pak přítomnost vitamínu C a organických kyselin, které se přirozeně vyskytují v zelenině a ovoci. Tyto zmíněné látky mohou podstatně zlepšit způsob vstřebávání železa do organismu a snížit inhibiční účinky fytátů. Právě kvůli horší biologické dostupnosti železa z rostlinné stravy je doporučení pro vegetariány či vegany, které říká že by tyto osoby měly konzumovat až 1,8 krát více železa, než je obecně doporučeno těm, kteří se stravují běžnou pestrou stravou, jež zahrnuje maso. (3) Nejvíce nehemového železa a vitaminu C obsahuje listová zelenina, chlorela, melasa, amarant, pistácie, sezamová semínka, quinoa, sušená rajčata a goji, neboli kustovnice čínská. (15)

Dvojmocné hemové železo se vstřebává daleko snadněji, protože při vstřebání v tenkém střevě (duodenu a proximálním jejunu) nepotřebuje chemickou redukci. Minerální trojmocné železo se musí nejprve vlivem kyseliny chlorovodíkové a/nebo duodenálního cytochromu redukovat na dvojmocné a poté se vstřebává specifickým systémem přenašečů (DTM1) lokalizovaném na vnitřní straně enterocytů (střevních buněk). Hemové železo je vstřebáváno odlišným a rovněž specifickým transportním mechanismem (HCP1) na vnitřní straně enterocytu, kterým je přeneseno dovnitř této střevní buňky. Zde je dvojmocné železo vázáno na apoferitin, přičemž vzniká ferritin. Vlivem feroportinu je uvolněno na vnější stěně enterocytu do krevního řečiště. Za uvolňování železa do krevního řečiště je zodpovědný hormon hepcidin, který je produkován hepatocyty. V okamžiku nadbytku železa v organismu se vytváří ve větším množství a blokuje uvolňování železa z enterocytů, naopak při nedostatku železa dochází k poklesu až zástavě jeho produkce a z enterocytů se začne uvolňovat resorbované železo do cévní cirkulace. (4) Jelikož tělo vstřebává nejvíce železa ráno, je vhodné do jídelníčku zařadit potraviny bohaté na železo hlavně na snídani. Můžete si připravit např. kaši s chia semínky a goji, smoothie s listovou zeleninu a chia semínky atd. (15)

Obrázek 1. Schéma vstřebávání železa (4):

Lidský organismus má schopnost regulovat hladinu železa a ukládat si jej „na horší časy“, kdy umí uvolnit nastřádané zásoby a využít je ve svůj prospěch. Nadměrný obsah železa v těle je poměrně vzácný a mnohem běžnější je jeho nedostatek v organismu. Nedostatek železa je nejrozšířenější celosvětový problém v oblasti výživy. Podle odhadů Světové zdravotnické organizace trpí anémií vyvolanou nedostatkem železa až 25 % světové populace. Nejčastější příčinou anémie bývá právě nedostatečný příjem železa z potravin, nedostatek mikroživin a to včetně nízkého příjmu kyseliny listové, vitamínu A a vitamínu B12. Absorpce železa do organismu ale může být snížena i vlivem infekčních onemocnění, chronických zánětů či dokonce parazitóz. (1,5) Další důvod nízké hladiny železa jsou velké krevní ztráty. Jedná se většinou o poúrazové stavy, ale ohroženou skupinou jsou i dívky a ženy, a to kvůli zvýšeným nárokům organismu na železo při menstruaci, těhotenství či po porodu. (6)

Mezi ohrožené skupiny řadíme i děti, a to především ve věku od 0 do 5 let. (7) U výlučně kojených dětí jsou nároky na železo plně pokryté příjmem mateřského mléka. (8) Novorozenec má totiž fyziologické zásoby železa, které v kombinaci s příjmem mateřského mléka pokryjí nároky organismu na železo bez problémů do šesti měsíců věku. Po dosažení tohoto věku je vhodné zařazovat potraviny bohaté na železo, jakožto jeho další zdroj. (9) Pokud máte podezření z nedostatku železa, podívejte se dítěti pod spodní víčko. Měli byste vidět výrazný kontrast červené a bílé barvy pod víčkem. Pokud tomu tak není, obraťte se na svého lékaře. (15)

Hlavní a nejčastější příčiny nedostatku železa v organismu:

• Chronická ztráta krve
• Silná nebo delší menstruace
• Krvácení v gastrointestinálním traktu
• Zvýšená potřeba organismu po zásobení železem
• Těhotenství a kojení
• Dospívání
• Vegetariánská/veganská strava
• Nevyvážený způsob stravování
• Poruchy příjmu potravy
• Anorexie související s jiným onemocněním (velmi často rakovina)
• Snížená absorpce železa
• Malabsorpce způsobená chronickou atrofickou gastritidou
• Chronická zánětlivá onemocnění
• Maligní onemocnění

(10)

Nedostatek železa v organismu vede k anémii. Její úroveň se posuzuje na základě koncentrace hemoglobinu a rozlišuje se mírný stav, středně těžký a těžký. (10) Anémie způsobuje to, že se červené krvinky stanou menšími, čímž obsahují méně hemoglobinu. Vážou pak na sebe méně kyslíku, než je běžné při normálním stavu. Snížení přívodu kyslíku do buněk má za následek slabost a únavu, ale může vést až k poruchám kognitivních funkcí. (1)

Budoucí a nastávající maminky, by si měly být vědomy i dalších rizik, která mohou nastat v důsledku nízké hladiny železa v organismu během těhotenství a po porodu. Kromě zhoršených fyzických funkcí, může dojít k chronické nedostatečnosti placenty, která zásobuje miminko kyslíkem a živinami, dále se zvyšuje riziko srdečního selhání a mortality při silném poporodním krvácení. Podle vědeckých studií se anémie spojuje i s nízkou porodní hmotností novorozenců a předčasným porodem. Po porodu může nedostatek železa přispět k problémům s laktací, zhoršenému fyzickému stavu, emoční nestabilitě a rozvoje poporodních depresí. (10)

Naopak existují stavy, kdy je porušená homeostáza železa v organismu a tělo je železem přetíženo. Často se jedná o geneticky dané defekty molekul, které regulují homeostázu železa v organismu. Další formy stavů, kdy je tělo přetíženo železem, nebývají způsobeny primárními defekty v homeostatických mechanismech a mohou mít různorodou řadu příčin. Nadměrná akumulace železa ve tkáních může vést k poškození a onemocnění tkání a onemocněním jako jsou jaterní fibrózy, diabetes mellitus, endokrinní disfunkce či kardiomyopatie. (1)

Jaké jsou nejčastější příznaky nedostatku železa?

• Únava, slabost, nevolnost, potíže s koncentrací
• Bledost
• Dechová nedostatečnost
• Bolesti hlavy a závratě (častěji se vyskytují u žen)
• Bušení srdce (při dlouhodobém vážném nedostatku může vzniknout i srdeční arytmie či může dojít ke zvětšení srdečního svalu)
• Suché a poškozené vlasy; suchá a drsná pleť
• Bolestivý, oteklý nebo nezvykle hladký jazyk; popraskané koutky úst
• Syndrom neklidných nohou
• Křehké nehty (tento projev bývá především u závažnějších forem anémie)
• Nezvyklé chutě – touha jíst led, křídu, omítku, a podobně. Vyskytuje se především u těhotných žen.
• Deprese
• Chladné ruce a nohy
• Větší vnímavost organismu vůči infekcím

(6)

Prevence anémie a léčba jejích mírných forem zabraňuje středně těžkým a těžkým případům. (10)

Výše už jsme si vysvětlili, jaký je rozdíl mezi železem získaným z živočišných a rostlinných zdrojů. Shrňme si ještě potraviny, které jsou bohaté na železo.

• Maso z orgánů (játra, srdce, ledviny)

Orgány obsahují nejenom železo, ale i další cenné živiny, v koncentracích, které lze jen těžko najít v jiných zdrojích. Obecně platí, že maso z orgánů má 10 až 100 krát vyšší obsah živin, než odpovídající množství masa ze svalů. Jako „superpotravinu“ můžeme označit například játra, jejichž výživový profil je výjimečný. Kromě železa, které se v nich nachází právě v lépe vstřebatelné hemové formě, jsou zdrojem i cenných bílkovin, vitamínů A, vitamínů skupiny B, mědi, cholinu či koenzymu Q10. Ideálně by se mělo konzumovat asi 100 g hovězích jater jednou až dvakrát týdně. Samozřejmě je vhodné zvolit maso, které pochází z bio chovů nebo z volně pasoucího se dobytka. (12)

• Měkkýši

Zvláště dobrým zdrojem jsou škeble, ústřice a slávky. Nicméně obsah železa je u měkkýšů velmi variabilní, některé druhy, a především zpracované výrobky z měkkýšů mohou obsahovat pouze malá množství. (13) Železo získané z měkkýšů je v hemové podobě. (14)

• Červené maso
• Krůtí maso

Zde opět můžeme doporučit, abyste jako spotřebitelé zvolili maso z farmového chovu či ideálně z chovů s certifikací ekologického zemědělství.

• Špenát
• Dýňová semínka
• Quinoa
• Luštěniny a výrobky z nich
• Brokolice
• Čokoláda s vysokým podílem kakaa

(14)

Neměli bychom zapomínat, že všechny výše zmíněné potraviny obsahují i řadu dalších nutrientů, které jsou nezbytné pro lidský organismus. Kromě železa si tak můžeme konzumací vhodných kombinací těchto potravin doplnit i další vitamíny, minerální látky, ale i bílkoviny či tuky, které jsou nezbytné pro správné fungování našeho těla.

LITERÁRNÍ PŘEHLED

1. WALLACE, Daniel F. The Regulation of Iron Absorption and Homeostasis. Clin Biochem Rev[online]. 2016, 37(2), 51 – 62. PMID: 28303071 [Google Scholar] [PubMed]
2. TAN, Verena. How to Increase the Absorption of Iron From Foods. Healthline[online]. 2017, 3.6.2017 [cit. 2021-6-2]. Dostupné z: https://www.healthline.com/nutrition/increase-iron-absorption
3. Position of the American Dietetic Association: Vegetarian Diets. Journal of the American Dietetic Association[online]. 2009, 109(7), 1266-1282 ISSN 00028223. doi:10.1016/j.jada.2009.05.027 [PubMed]
4. LUKÁŠ, Milan. Hemové železo v substituci sideropenie a sideropenní anémie. Gastroenterologie a hepatologie [online]. červen 2019, 73(3) [cit. 2021-02-09]. ISSN 1804-803X. Dostupné z: doi:10.14735/amgh2019272
5. DI RENZO, Gian Carlo, Filippo SPANO, Irene GIARDINA, Eleonora BRILLO, Graziano CLERICI a Luis Cabero ROURA. Iron Deficiency Anemia in Pregnancy. Women’s Health[online]. 2015, 11(6), 891-900. ISSN 1745-5065. doi:10.2217/whe.15.35 [Google Scholar] [PubMed]
6. BROWN, Mary Jane a Jillian KUBALA. 10 Signs and Symptoms of Iron Deficiency. Healthline[online]. 27.1.2020 [cit. 2021-6-6]. Dostupné z: https://www.healthline.com/nutrition/iron-deficiency-signs-symptoms#_noHeaderPrefixedContent
7. LOPEZ, Anthony, Patrice CACOUB, Iain C MACDOUGALL a Laurent PEYRIN-BIROULET. Iron deficiency anaemia. The Lancet[online]. 2016, 387(10021), 907-916. ISSN 01406736. doi:10.1016/S0140-6736(15)60865-0 [Google Scholar] [PubMed]
8. MARQUES, Rosa F.S.V., José A.A.C. TADDEI, Fábio A. LOPEZ a Josefina A.P. BRAGA. Breastfeeding exclusively and iron deficiency anemia during the first 6 months of age. Revista da Associação Médica Brasileira[online]. 2014, 60(1), 18-22. ISSN 0104-4230. doi:10.1590/1806-9282.60.01.006 [Google Scholar] [PubMed]
9. TAWIA, Susan. Iron and exclusive breastfeeding. Breastfeeding Review[online]. march 2012, 20(1), 35-47. ISSN 0729-2759. [Google Scholar] [PubMed]
10. DI RENZO, Gian Carlo, Filippo SPANO, Irene GIARDINA, Eleonora BRILLO, Graziano CLERICI a Luis Cabero ROURA. Iron Deficiency Anemia in Pregnancy. Women’s Health[online]. 2015, 11(6), 891-900. ISSN 1745-5065. doi:10.2217/whe.15.35 [Google Scholar] [PubMed]
11. NELSON, Ronda. MASTERING FUNCTIONAL BLOOD CHEMISTRY – PART 2: Understanding Functional Blood Chemistry Part 2. FUNCTIONAL MEDICINE UNIVERSITY.,1-22.
12. GRISANTI, Ronald. Liver- The Unpopular SuperFood. FUNCTIONAL MEDICINE UNIVERSITY[online]. [cit. 2021-6-27]. Dostupné z: https://www.functionalmedicineuniversity.com/public/Liver-The-Unpopular-SuperFood.cfm
13. LAI, Jennifer F., Joannie DOBBS, Michael A. DUNN, Socorro TAUYAN a C. Alan TITCHENAL. Inconsistent values for iron content complicate recommending clams as an iron source. Journal of Food Composition and Analysis[online]. 2009, 22, S78-S82. ISSN 08891575. doi:10.1016/j.jfca.2008.12.003 [Google Scholar]
14. SPRITZLER, Franziska a Angela M. BELL. 12 Healthy Foods That Are High in Iron. Healthline[online]. 27.1.2020 [cit. 2021-6-27]. Dostupné z: https://www.healthline.com/nutrition/healthy-iron-rich-foods
15. HÁJKOVÁ, Eva. Hravě o živé stravě: Vitariánská a Veganská kuchařka pro děti a dospělé. Eva Hájková, 2015.