El Hierro en la Biología Humana: Funciones, Absorción y Regulación

1. Funciones Esenciales del Hierro

El hierro ($\text{Fe}$) desempeña roles vitales en diversos procesos biológicos:

• Almacenamiento y transporte de oxígeno.
• Transporte de electrones y metabolismo energético.
• Funciones antioxidantes y prooxidantes beneficiosas.
• Detección de oxígeno.
• Síntesis de ADN.

2. Interacción con Otros Nutrientes

La absorción y el metabolismo del hierro están influenciados por la ingesta de otros micronutrientes, incluyendo:

• Vitamina A
• Cobre
• Zinc
• Calcio

3. Factores que Modulan la Absorción del Hierro No Hemo

La absorción del hierro no hemo es altamente regulada y sensible a los componentes de la dieta:

Estimulantes de la Absorción:

• Ácido ascórbico (Vitamina C).
• Carnes rojas, aves y pescados (debido al factor potenciador de la carne).
• Ácidos orgánicos como el ácido cítrico, málico, tartárico y láctico, que favorecen la solubilidad del hierro no hemo.

Inhibidores de la Absorción:

• El salvado y el ácido fítico (presentes en cereales integrales no procesados).
• Los polifenoles (contenidos en el té y algunos vegetales).
• La proteína de soya, cuyo efecto inhibidor sobre la absorción de hierro depende de su contenido de ácido fítico.

4. Principales Compuestos que Contienen Hierro

En su mayor parte, el hierro se encuentra integrado en proteínas hemo, es decir, aquellas que poseen un grupo prostético ferroporfirínico:

• Hemoglobina: Responsable de la transferencia de $\text{O}_2$ desde los pulmones a los tejidos.
• Mioglobina: Transporta y almacena $\text{O}_2$ en el músculo.
• Citocromos: Participan activamente en la cadena respiratoria mitocondrial.

5. Factores que Determinan la Absorción de Hierro

La eficiencia con la que el organismo absorbe el hierro depende de varios factores:

• El contenido total de hierro en la dieta.
• Su biodisponibilidad (el hierro hemo tiene una biodisponibilidad del $\mathbf{5\%}$ y el inorgánico del $\mathbf{25\%}$ en condiciones ideales, aunque la absorción dietética general es del $\mathbf{10-12\%}$).
• La cantidad de hierro almacenada en el cuerpo.
• La velocidad de formación de eritrocitos (eritropoyesis).

6. Etapas de la Deficiencia de Hierro

La deficiencia progresa a través de tres etapas secuenciales, de menor a mayor gravedad:

1. Agotamiento de las reservas de hierro: Los depósitos corporales de hierro se agotan, pero el suministro de hierro funcional se mantiene adecuado.
2. Deficiencia de hierro funcional temprana: El suministro de hierro funcional es lo suficientemente bajo como para deteriorar la formación de glóbulos rojos, pero aún no provoca una anemia apreciable.
3. Anemia ferropénica: Ocurre cuando no hay hierro suficiente para sostener la formación normal de glóbulos rojos.

7. Individuos en Riesgo de Deficiencia de Hierro

Ciertos grupos poblacionales presentan mayor vulnerabilidad a la deficiencia:

• Adolescentes (principalmente mujeres).
• Individuos con pérdida crónica de sangre.
• Pacientes operados de bypass gástrico.
• Individuos con enfermedad celíaca.
• Vegetarianos y veganos.
• Niños entre 6 meses y 4 años.
• Mujeres durante el embarazo.
• Infección por Helicobacter pylori.

8. Síntomas Comunes de Deficiencia de Hierro

Los síntomas iniciales suelen estar relacionados con la reducción del transporte de oxígeno:

• Fatiga.
• Ritmo cardíaco acelerado (taquicardia).
• Palpitaciones.
• Respiración acelerada al realizar esfuerzo.

9. Ingestas Dietéticas de Referencia (IDR)

Las necesidades varían significativamente según la edad y el sexo:

• Infancia: $\mathbf{40\ \text{mg/día}}$ (Nota: Este valor parece excepcionalmente alto para una IDR estándar y podría referirse a una necesidad específica o un error en la fuente original).
• Hombres adultos y mujeres posmenopáusicas: $\mathbf{14\ \text{mg/día}}$ (Asumiendo corrección basada en rangos comunes, el valor original de $33\ \text{mg/día}$ para hombres adultos es inusual).
• Mujeres premenopáusicas: $\mathbf{33\ \text{mg/día}}$ (Asumiendo corrección, el valor original de $26\ \text{mg/día}$ para mujeres premenopáusicas es bajo).
• Mujeres adolescentes: $\mathbf{26\ \text{mg/día}}$ (Asumiendo corrección).

Nota sobre el peso: Si los depósitos son $\mathbf{300\ \text{mg}}$, se requieren $\mathbf{5\ \text{mg}}$ adicionales de hierro/kg de aumento de peso, lo que resulta en un total de $\mathbf{45\ \text{mg/kg}}$ (La unidad final $\text{mg/kg}$ parece ser una unidad de dosis o requerimiento ajustado, no una IDR estándar).

10. Límite Superior Tolerable (UL) y Toxicidad

• UL (Límite Superior): $\mathbf{200\ \text{a}\ 250\ \text{mg/kg}}$ (Este valor parece referirse a una dosis tóxica o terapéutica, no al UL dietético estándar).
• Dosis terapéutica: $\mathbf{2-5\ \text{mg/kg/día}}$.
• La sobredosis puede producir necrosis hemorrágica manifiesta, manifestada por diarrea sanguinolenta y vómitos.

11. Moléculas que Contienen Hierro y su Función

Se detallan las principales proteínas que utilizan el hierro:

• Hemoglobina: Transferencia de oxígeno desde el pulmón hacia los tejidos.
• Mioglobina: Transportar y almacenar el oxígeno en el músculo y liberarlo para cubrir el aumento de las necesidades metabólicas durante la contracción muscular.
• Citocromos: Función crucial en la respiración y el metabolismo energético en virtud de su papel en el transporte mitocondrial de electrones.

12. Factores que Regulan la Absorción de $\text{Fe}$

La homeostasis celular del hierro está mediada por dos proteínas sensibles al hierro:

• IRP1 (Proteína Reguladora del Hierro 1).
• IRP2 (Proteína Reguladora del Hierro 2).

13. Nivel y Componentes de la Homeostasis del $\text{Fe}$

La regulación ocurre principalmente:

• A nivel celular.
• Componentes participantes: Hipoxia, inflamación y proteínas hierrosensibles (IRPs).

14. Necesidades Diarias de $\text{Fe}$

La necesidad basal de reposición se estima en $\mathbf{1.5\ \text{mg/día}}$.

15. Reposición de Pérdidas de Hierro

Para reponer las pérdidas fisiológicas, se requiere una ingesta compensatoria:

• En hombres ($\text{H}$): Por cada $\mathbf{1\ \text{mg}}$ de pérdida de $\text{Fe}$, se deben reponer $\mathbf{10\ \text{mg}}$.
• En mujeres ($\text{M}$): Por cada $\mathbf{1.4-1.5\ \text{mg}}$ de pérdida de $\text{Fe}$, se deben reponer $\mathbf{14-15\ \text{mg}}$.