استقلاب الحديد طبيعي

يحتوي النظام الغذائي اليومي للإنسان على حوالي 10-20 ملغ من الحديد (90% منه في صورة حرة، و10% مع الهيم)، ويُمتص منه 1-1.5 ملغ. تعتمد كمية الحديد الممتص على احتياطياته في الجسم: فكلما زادت الحاجة، زادت كمية الحديد الممتصة. يحدث الامتصاص في الأجزاء العليا من الأمعاء الدقيقة، وهي عملية نشطة يُمكن من خلالها نقل الحديد حتى معاكسًا لتدرج التركيز. ومع ذلك، لا تزال آليات النقل غير معروفة. حُددت البروتينات التي يُمكن أن تكون حاملات للحديد، ولكن لم يُحدد دورها الدقيق بعد.

في الخلايا المخاطية، يوجد الحديد في السيتوزول. يرتبط جزء منه ويُخزَّن على شكل فيريتين، والذي يُستخدم بعد ذلك أو يُفقد من خلال تساقط الخلايا. ينتقل جزء من الحديد المُخصَّص للاستقلاب في أنسجة أخرى عبر الغشاء القاعدي الجانبي للخلية (آلية هذا غير مفهومة)، ويرتبط بالترانسفيرين، وهو البروتين الرئيسي لنقل الحديد في الدم.

الترانسفيرين (الوزن الجزيئي 77,000 دالتون) هو جليكوبروتين يُصنع بشكل رئيسي في الكبد. يمكنه ربط جزيئين من الحديد. تتراوح القدرة الكلية لربط الحديد في المصل بسبب الترانسفيرين بين 250 و370 ميكروغرام. عادةً، يكون الترانسفيرين مشبعًا بالحديد بنسبة الثلث تقريبًا. يعتمد الامتصاص الفسيولوجي للحديد بواسطة الخلايا الشبكية وخلايا الكبد على مستقبلات الترانسفيرين على سطح الخلية، والتي لها ألفة أساسية تجاه الترانسفيرين المرتبط بالحديد. يدخل معقد مستقبلات الحديد إلى الخلية، حيث يُطلق الحديد. عندما تتشبع الخلية بالحديد، تُثبّط مستقبلات الترانسفيرين الخلوية. عندما يكون الترانسفيرين مشبعًا تمامًا، كما يحدث، على سبيل المثال، في داء ترسب الأصبغة الدموية الشديد، يدور الحديد في أشكال غير مرتبطة بالترانسفيرين، على شكل مركبات ذات عوامل مخلبية منخفضة الوزن الجزيئي. في هذا الشكل، يدخل الحديد بسهولة إلى الخلايا بغض النظر عن درجة تشبعها بالحديد.

في الخلايا، يترسب الحديد على شكل فيريتين (وزنه الجزيئي 480,000 دالتون) - وهو مركب من بروتين أبوفيريتين (الوحدتين الفرعيتين H وL) مع الحديد، والذي يبدو تحت المجهر الإلكتروني كجسيمات قطرها 50 ألف ذرة حديد، متوزعة بحرية في السيتوبلازم. يمكن أن يحتوي جزيء واحد من الفيريتين على ما يصل إلى 4,500 ذرة حديد. عند تركيزات عالية من الحديد، يتعزز تخليق أبوفيريتين.

تُشكّل مجموعات جزيئات الفيريتين المكسورة الهيموسيديرين، الذي يُصبغ باللون الأزرق باستخدام فيروسيانيد. يُشكّل الهيموسيديرين حوالي ثلث مخزون الحديد في الجسم، وتزداد كميته في الأمراض المرتبطة بتراكم الحديد الزائد.

يتراكم الليبوفوسين، أو صبغة التآكل، بسبب زيادة الحديد. لونه أصفر-بني، ولا يحتوي على الحديد.

عندما تزداد الحاجة إلى تخليق الهيموجلوبين، يتم تحريك الحديد المترسب على شكل فيريتين أو هيموسيديرين.

يحتوي الجسم عادةً على حوالي 4 غرامات من الحديد، منها 3 غرامات في الهيموغلوبين والميوغلوبين والكاتالاز وأصباغ أو إنزيمات تنفسية أخرى. تبلغ احتياطيات الحديد 0.5 غرام، منها 0.3 غرام في الكبد، ولكنها لا تُرى أثناء الفحص النسيجي الروتيني باستخدام صبغة الحديد بالطرق التقليدية. يُعد الكبد موقع التخزين الرئيسي للحديد الممتص في الأمعاء. عندما يكون مشبعًا تمامًا، يترسب الحديد في أعضاء متنية أخرى، بما في ذلك الخلايا الأسينية للبنكرياس وخلايا الغدة النخامية الأمامية. يلعب الجهاز الشبكي البطاني دورًا محدودًا في تراكم الحديد، ويصبح موقع ترسب الحديد السائد فقط عند إعطائه عن طريق الوريد. يتراكم الحديد من خلايا الدم الحمراء المدمرة في الطحال.

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]، [ 5 ]، [ 6 ]، [ 7 ]، [ 8 ]، [ 9 ]