Biodisponibilidad y mecanismos de absorción intestinal del hierro 17-07-2013

Biodisponibilidad y mecanismos de absorción intestinal del hierro

La anemia ferropénica es una entidad clínica frecuente que tradicionalmente se trató mediante sales ferrosas orales como el sulfato o el gluconato. Este último es efectivo y económico, pero si se lo administra en grandes dosis puede ser tóxico; el mecanismo de transporte transmembrana se satura y en la circulación ingresa hierro libre. Este hierro, ionizable, causa disfunción celular generalizada; además, puede producirse daño hepatocitario y muerte celular debido a la interferencia con el transporte de electrones por peroxidación lipídica. La irritación de la mucosa gastrointestinal puede ocasionar una menor toxicidad, con hemorragia y eventuales lesiones epiteliales. Para prevenir estos daños, un abordaje terapéutico alternativo consiste en la administración de hierro soluble. Algunos complejos como la polimaltosa, en los cuales el polímero de óxido férrico se une a grupos disacáridos en solución, se disocian lentamente. Este proceso puede verse levemente acelerado por la exposición a ácidos, ligandos o quelatos, lo cual asegura una liberación sostenida del hierro; no obstante, se evita una dosis masiva y potencialmente tóxica del metal.

El mecanismo de absorción del hierro y sus procesos reguladores no se encuentran bien definidos. Entre los dos que se postularon, el primero señala la unión del hierro con las proteínas ferritina y transferrina, presentes en la mucosa. En tal sentido, algunos estudios sugieren que la transferrina de las mucosas presenta diferencias estructurales e inmunológicas respecto de la transferrina presente en la circulación. El otro mecanismo de absorción se relaciona con receptores de membrana específicos para el hierro, que podrían participar en la regulación de su absorción.

En este estudio, los autores señalan algunos experimentos para comparar, en condiciones basales, los porcentajes de hierro absorbidos a partir del ascorbato ferroso y de la polimaltosa férrica. Se caracterizan los cambios que resultaron de la manipulación de los depósitos corporales de hierro y de la actividad eritropoyética, cuando éstos se modificaron en forma independiente o conjunta. Por último, dado que la ferritina y transferrina de las mucosas se encontrarían involucradas en el proceso, en este estudio se analizó mediante radiomarcación la farmacocinética de las sales y de los complejos, en relación con el ingreso corporal total.

Material y métodos

Animales de experimentación. Se emplearon ratas macho, adultas, de entre 300 y 350 g, que recibieron una dieta balanceada y estándar que contuvo 100 µg de hierro como sulfato ferroso por cada gramo seco de alimento. Los estudios se llevaron a cabo luego de una noche de ayuno. Los animales se dividieron en 5 grupos, en cada uno de los cuales se determinó la hemoglobina, el recuento reticulocitario y los depósitos hepáticos de hierro. El grupo 1 se utilizó como control; en el grupo 2 se estudiaron los efectos de la anemia hemolítica; en el grupo 3, los de la venosección; en el 4, los efectos de la venosección asociada con hipertransfusión; y en el grupo 5, los efectos de la sobrecarga parenteral de hierro.

Estudios de la absorción. Se disolvieron 3 µg de hierro como sulfato ferroso, radiomarcados, en ácido ascórbico. Por otra parte, se sintetizaron dosis equivalentes de hierro, también radiomarcado, en compuestos de polimaltosa. Estas dosis de hierro se administraron a las ratas mediante tubos gástricos.

Estudios a corto plazo. Se administraron a las ratas dosis fisiológicas, únicas, de 3 µg de ascorbato ferroso o de polimaltosa férrica, marcadas con hierro radioactivo. Los animales se sacrificaron a intervalos regulares. Se removieron estómago e intestino y se determinó la absorción mediante la radioactividad corporal total detectada. Asimismo, luego del sacrificio de los animales se estudió la absorción de hierro en un homogeneizado de células mucosas.

Resultados

Comparación del hierro absorbido del ascorbato ferroso y de la polimaltosa férrica
En los animales del grupo control, la absorción media de hierro del ascorbato ferroso y de la polimaltosa férrica no presentó diferencias. En el grupo 2, en el cual se había inducido anemia hemolítica y en el grupo 3, en el que los depósitos de hierro se habían reducido mediante venosección, se presentó un incremento de la absorción mayor al 40%. Los autores señalan que la biodisponibilidad del hierro proveniente de las sales y de los complejos fue equivalente.

Cuando en los mismos animales se indujeron los efectos competitivos de la reducción de los depósitos de hierro por medio de venosección y supresión de la eritropoyesis mediante hipertransfusión, las ratas que no habían recibido hierro suplementario parenteral presentaron niveles ligeramente superiores a lo normal, sin diferencias entre las sales y los complejos. Estos resultados reflejan la influencia leve que tienen los depósitos reducidos de hierro sobre la absorción, en animales en que el estímulo de la eritropoyesis ha sido bloqueado mediante transfusiones.

En las ratas a quienes previamente se había administrado hierro, la absorción disminuyó progresivamente, en relación con la carga de hierro. No obstante, en ninguna de estas comparaciones se verificó una diferencia entre las sales y la polimaltosa. En contraste, comparado con los controles, la carga de hierro parenteral suprimió la absorción en forma significativa; de nuevo, el ascorbato ferroso y la polimaltosa férrica fueron similares.

Estudios a corto plazo

Después de una hora de su administración, se comprobó que la absorción de hierro de la polimaltosa férrica fue considerablemente menor que la absorción de hierro del ascorbato ferroso. Cuando se administraron dosis orales de polimaltosa de hierro y los animales se sacrificaron cada media hora, se encontró un incremento gradual de la radioactividad hasta que, a la hora 22, se equilibró con la sal. Por el contrario, la absorción del ascorbato ferroso alcanzó su máximo a los 30 minutos, luego de los cuales la absorción fue mínima.
Cuando se estudió la absorción de hierro en un homogenado de células mucosas, en las correspondientes a la región duodenal se comprobó la rápida incorporación del ascorbato ferroso mediante ferritina y transferrina; esto contrastó con la polimaltosa férrica, que se unió a la transferrina en forma despreciable. A diferencia de lo observado en el caso de la polimaltosa, en el íleon no se constató la captación de hierro mediante ferritina. Estos hallazgos difieren de los de otros estudios; en tal sentido, los autores destacan que, debido a las particularidades de los radioisótopos, estos estudios no pueden compararse entre sí.
Por último, en los animales en que los depósitos de hierro habían sido manipulados por medio de sobrecarga parenteral de hierro o venosección se comprobó que la incorporación mediante ferritina fue mayor en las ratas con sobrecarga de hierro que en aquellas que sufrieron una deficiencia.

Discusión

La biodisponibilidad de hierro a partir del ascorbato ferroso y de la polimaltosa férrica fue cuantitativamente igual, aunque la incorporación a corto plazo difirió. Estos hallazgos son similares a los de algunos estudios previos, tanto en animales de experimentación como en seres humanos.

En esta investigación, los autores hallaron que la absorción de hierro predomina en el duodeno y es factible que en esta región exista un mecanismo de transporte específico para este metal.

En el análisis de la radioactividad, la polimaltosa férrica mostró un pico distintivo entre la transferrina y la ferritina. De acuerdo con las observaciones, se dedujo que es posible que la molécula de polimaltosa no ingrese en la célula.

Para concluir, los autores señalan que, en condiciones fisiológicas, la biodisponibilidad del hierro del ascorbato ferroso y de la polimaltosa férrica es similar, tanto cuando los depósitos corporales de hierro se encuentran deplecionados como cuando están expandidos, y cuando la actividad eritropoyética se encuentra en aumento o en disminución. La incorporación de hierro proveniente de los dos compuestos difiere en el corto plazo y se correlaciona con las diferencias entre la ferritina y la transferrina, en las células duodenales y en las ilíacas. La absorción del hierro del ascorbato ferroso y de la polimaltosa férrica respondería a los mismos mecanismos reguladores que determinan la absorción en el lumen gastrointestinal para balancear los requerimientos. Estas observaciones desafían los antiguos conceptos de que la biodisponibilidad de las sales férricas es escasa. Por último, dado el escaso nivel de toxicidad del complejo de polimaltosa férrica, los autores recomiendan implementar su utilización en la práctica clínica.